某边坡工程勘察报告

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总经理:总工程师:项目负责:报告编写:审核:目录1.前言11.1任务由来11.2勘查工作目的与任务11.3勘查依据及技术标准11.4勘查工作评述11.5勘查工作量22.场地自然地理及地质环境22.1自然地理环境22.2地形地貌42.3地质构造与地震52.4地层岩性62.5场地水文地质条件62.6不良地质现象72.8地质环境评价73.边坡概况及稳定性评价73.1边坡概况73.2边坡稳定性分析评价与发展趋势84.防治工程建议104.1防治措施建议104.2防治工程的设计参数建议115.结论与建议115.1结论115.2建议11附图图名比例尺图号1.工程地质平面图1:5001-01 2.工程地质剖面图1:2002-01～2-023.钻孔柱状图1:2003-01～3-02 1.前言1.1任务由来1.2勘查工作目的与任务依据相关规范规定，拟定本次勘查的工作任务为：（1）查明工作区范围内地形地貌、气象及水文地质特征、区域地质条件等；（2）查明场地内各岩土体的物质组成、结构特征、空间分布关系；（3）取得相应岩土层的物理力学指标；（4）查明场地地下水埋藏条件及环境水的腐蚀性；（5）查明边坡形态特征、岩体主要结构面的类型、产状、延展情况、闭合程度、充填情况及结构面的组合关系；（6）评价边坡稳定性及(潜在)破坏模式、危害程度，提供边坡防护工程设计所需岩土参数，为边坡治理提供工程地质资料。1.3勘查依据及技术标准本次勘查执行的规范、规程主要有：（1）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；（2）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；（3）《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2011）；（4）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；（5）《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87-92）；（6）《工程岩体试验方法标准》（GB/T50266-99）；（7）《工程测量规范》(GB/50026-2007)。（8）《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218-2006)；（9）《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ0219-2006)1.4勘查工作评述该边坡勘查工作始于2014年8月30日，至2014年9月5日结束野外工作，工程测量与工程地质测绘工作同时开展，随后进行钻探工作，野外工作结束后转入室内报告编写，完成工作均达到质量要求。（1）工程测量本次勘查主要工作内容为地形测量、剖面测量及工程点定位测量等，采用GTS-311全站仪施测，地形图数字化成图。地形测量：采用RTK、全站仪采点，全数字化成图，采用测图比例尺：1：500，测量范围为工程地质周界以外27～80m，内容包括CNG储备站、交通设施、管线、旱地、林地、小路、排水沟及边界点等，采点后制作成初始图纸，后由作业人员到野外调绘，补充、修改完善后方为本次正式用图。剖面测量：采用全站仪施测，剖面两端点埋石，采用比例尺为1：200，测量时均有地质人员随同进行地质编录。定点测量：所有钻孔、主要地质及水文点、边坡范围边界点均用全站仪实测，测量精度与图根点精度相同。使用仪器的精度及技术要求，按《工程测量规范》（GB50026－2007）执行。总体来看，本次工程测量施测方法正确，数字化成图进度高，制图内容和线划等满足工程测量规范及地形图图式要求。（2）工程地质测绘11 调绘内容包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、不良地质现象以及人类工程活动等，重点调查不良地质体、岩体结构面的分布及特性；对于勘查区内具重要工程意义的工程地质点、线，采用半仪器法或全仪器法定点上图并作现场描述、拍照。（3）工程地质钻探本次勘查投入XY-1A型钻机1台，采用机械回转取芯钻进方式。钻孔开孔孔径为Φ108mm，终孔孔径为Φ91mm。钻进过程中，严格控制冲洗液流量及回次进尺，以确保采取率满足要求。本次钻探对破碎、易垮塌段采用跟管钻进工艺，其操作严格按《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87−92）进行，土层采取率＞80%，破碎岩层采取率＞65%，完整岩层采取率＞85%，质量达到优良。钻孔岩（土）芯按顺序装箱，及时编录、采样，进行数码拍照。对钻孔初见水位、终孔水位均作观测，且终孔静止水位观测时间均大于24h。此外，对钻孔缩径、涌水、漏水、进尺快慢等异常现象也作了详细记录。各孔均现场跟班编录并及时采样，所取得的原始资料准确、客观。1.5勘查工作量本次勘查主要完成地形图平、纵、横剖面测量、钻孔放测、工程地质调绘、工程勘探及采样测试等工作，具体完成工作量见表1−1。实物工作量一览表表1-1项目单位工作量备注工程测量剖面测量km/条0.14/21：200钻孔及地质观测点点101个工作日地形测量km20.011：500工程地质测绘km20.011：500勘探钻探m/孔2/2简易水文观测次/孔2/22.场地自然地理及地质环境2.1自然地理环境2.1.1交通位置2.1.2气象水文勘查区2.2地形地貌勘查区勘查区地处万源市市区北部，属侵蚀构造中低山岭脊-峡谷地貌，受构造影响区内山体多呈东西方向展布，整体切割较强烈，地形起伏较大，沟谷一般顺山体发育成“U”型谷。勘查边坡位于万源市太平镇鞠家坝村后山斜坡上，地形起伏较大，斜坡自然坡度约25～40°，陡坎、平台等微地貌发育，其中陡坎坡度在60°以上。勘查区最高点位于斜坡北西侧山顶，标高约755m，最低点位于南侧CNG储备站，标高约685m，相对高差约70m。斜坡上基岩零星出露，植被较发育，以灌2.3地质构造与地震万源市境域北部属于大巴山弧形构造带，南部属于巴平莲花状构造和新华夏系构造11 。境域内构造线展布方向多变，构造形迹以褶皱为主，断裂发育，岩层倾角变化频繁，并常有挠曲现象，由于强烈的地质作用，境内东北部地质构造复杂，群山屹立，地形陡峻，峰峦叠障，地势由北向南倾斜，背斜山脊与向斜谷地平行排列。勘查区处于大巴山外弧构造带，带内主要由复式褶皱组成，其褶皱较紧密，断层不发育。据本次调查，勘查区未见褶皱、断层等构造，勘查区地质构造见图2-6。勘查区根据现场调查，勘查区基岩出露地表多以溶蚀裂隙、风化裂隙为主，而深部则以构造裂隙为主。主要发育两组构造节理：J1产状160°～175°∠75°～84°，裂面较平直、光滑，开度1～3mm，局部泥质充填，间距0.20～0.5m，可见延伸长度0.5～5m；J2节理产状215～230°∠80°～87°，裂面较平直，微张，少量泥质充填，间距0.2～0.4m，可见延伸长0.50～3.00m。地层产状约为235°∠57°。综上所述，勘查区地质构造较简单。第四纪以来，万源市新构造运动以间歇性大面积抬升为主，场区属四川盆地弱活动断裂构造区，其断裂活动与地震活动均较弱，区域稳定性中等。据四川省地震局1965～1974年观测资料，震级≥2.5级的地震共发生42次，最大震级3.1级；2008年5.12汶川8.0级特大地震，万源地区为波及区，震感较强，但无大的地质灾害影响。据据《建筑抗震设计规范（GB50011－2010）》和《中国地震动参数区划图（GB18306-2001）》及其第1号修改单，本区地震动反应谱特征周期值为0.35s，地震动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度为Ⅵ度，地震强度不大，属无震害地区。2.4地层岩性场地地层主要由第四系土层和三叠系基岩两部分组成，土层为第四系全新统崩坡积层（Q4col+dl），基岩为三叠系下统嘉陵江组(T1j)地层。现分述如下：2.4.1第四系（Q4）（1）崩坡积（Q4col+dl）碎石土：褐红色、褐黄色，松散，稍湿。粒径φ>200mm约占15%，200～20mm约占55%，20～2mm约占5%，余为粉粘粒充填。石质成分主要为强风化质的泥灰岩、岩溶角砾岩等，呈棱角状。该层覆于浅表，主要分布于勘查区内斜坡坡顶一带，层厚约0.2～2m。2.4.2三叠系下统嘉陵江组(T1j)根据地面地质调查以及钻探情况揭露，勘查区岩性为岩溶角砾岩、泥灰岩，岩溶角砾岩强风化厚度＞25m，泥灰岩强风化层厚度约5～8m间。岩溶角砾岩：褐红色、褐黄色，中砾结构，块状构造。角砾主要由灰岩、泥灰岩碎石角砾组成，粒径较均匀，一般粒径为2～5cm。角砾含量约60%，泥质胶结，胶结疏松。岩溶发育强烈，钻探揭露线溶蚀率30～45%，溶蚀孔洞呈蜂窝状，孔洞直径约1～3cm，据现场调查最大溶洞直径约为60cm，强风化层溶蚀裂隙较发育，多被褐黄色或褐红色粘土充填，钻探岩芯呈碎石土状。该层于勘查边坡区内大面积分布。泥灰岩：灰、深灰色，泥质结构，薄层状构造，岩石质软，指甲可刻划，岩体较完整，裂隙不发育，该层于勘查边坡西侧和东侧坡脚分布。11 2.5场地水文地质条件2.5.1地下水场区地下水类型主要为第四系松散层孔隙水、基岩裂隙水和岩溶裂隙水，以大气降水补给为主。1）、第四系松散层孔隙水第四系松散层孔隙水主要赋存于第四系崩坡积层碎石土。该类水主要接受大气降水补给，透水性能好，富水性相对较差，仅在土体中作短暂运移，大部分渗入土体下部强风化基岩中，故储水量有限，其富水性差。2）、基岩裂隙水场地基岩主要为泥灰岩、岩溶角砾岩，其泥灰岩孔隙率低，为相对隔水层；岩溶角砾岩孔隙率相对较高，且风化裂隙较发育，为相对含水层。区内基岩孔隙裂隙水主要赋存于岩溶角砾岩风化裂隙与泥灰岩构造裂隙之中。本次地面调查及钻探揭露，区内勘探深度内基岩风化裂隙较发育，导水性较好，具一定的储水空间；由于侵蚀基准面相对较低，地下水多沿裂隙向深部径流、补给。另据钻孔水位观测，钻孔水位深度为1.8m（zk02）、19.50m（zk01），说明基岩富水性较差。3）、岩溶裂隙水AB段边坡岩溶角砾岩中岩溶裂隙较发育，导水性好，具一定的储水空间；由于侵蚀基准面相对较低，地下水多沿裂隙向深部径流、补给，该段边坡中岩溶裂隙富水性较差。综上所述，勘查区土层透水性好，场地富水性弱，地下水水量随季节变化较大；基岩地层透水性较好，富水性较差；岩溶裂隙导水性较好，富水性较差。场地水文地质条件简单。2.5.2地下水腐蚀性评价依据《东区CNG储备站迁建项目房屋与设备基础勘察（施工图设计阶段）岩土工程详细勘察报告》(达州市金鼎岩土工程有限公司，2013.7)，勘查区地下水属HCO3--SO42--Ca2+型水，按《岩土工程勘查规范》(GB50021-2009)12.2.1～12.2.4条综合分析，本场地环境类型为Ⅱ类，环境水对混凝土结构具微腐蚀性，对混凝土结构中钢筋及钢筋均具微腐蚀性。勘查区内地下水对混凝土结构和钢筋的腐蚀性评价详见表2-1。环境水对混凝土及钢结构腐蚀性评价表2-1腐蚀介质水样编号环境水对砼的腐蚀SO42－OH-HCO3－Mg2+NH4+Cl-侵蚀性CO2总矿化度PH值（mg/l）S-1-148.030183.0612.16019.140220.187.55S-1-248.050183.1012.33019.210221.237.56按Ⅱ类环境进行评价，评价标准：1.环境水对混凝土结构的腐蚀评价：SO42－含量＜300mg/L、Mg2+含量小于20mg/L、NH4+含量小于500mg/L、总矿化度小于200mg/L，微腐蚀；2.A类地层渗透性地层中的地下水对混凝土结构的腐蚀评价：PH值＞6.5、侵蚀性CO2含量＜15mg/L、HCO3－＞1mmol/L，微腐蚀。3.环境水对钢混结构中钢筋的腐蚀性评价：水中Cl-含量小于100mg/kg，微腐蚀。2.6不良地质现象经钻探揭露和工程地质调查、测绘，场地内除本次勘查的AB段不稳定边坡外，未发现断层、大规模裂隙密集带、破碎带及崩塌、泥石流等不良地质现象存在。11 AB段边坡位于勘查区中部，长约27m，高约16m，为修建万源市巨能管道燃气有限公司CNG储备站迁建项目切坡时形成。该边坡为一岩质边坡，边坡表面岩体较破碎，易发生风化剥落、小滑塌等现象。在暴雨等条件的影响下，该段边坡稳定性将进一步变差，严重威胁到边坡前方的已建气罐区的安全。2.8地质环境评价勘查区地形地貌较简单，地形坡度局部较陡，第四系沉积相及岩性较多；区内地下水贫乏，环境水对砼以及钢筋砼结构中的钢筋微腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性，水文地质条件简单，不良地质现象一般发育；人类工程活动较强烈，地质环境破坏程度一般。3.边坡概况及稳定性评价3.1边坡概况3.1.1边坡的形态特征该段边坡位于勘查区中部（CNG储备站气罐区后侧）。该段边坡所处位置切坡前为一自然斜坡，坡向约169°，坡度约33°。开挖后形成一段岩质边坡，边坡纵坡倾向约194°，倾角约70°，横坡长约27m，高约16m（详见图3-1以及剖面图）。3.1.2边坡岩土体结构特征（1）岩、土体特征区内土层主要为碎石土，基岩为泥灰岩、岩溶角砾岩。现将边坡的岩、土体结构分别详述于下：坡体顶部为崩坡积碎石土，厚约1～2m，松散～稍密，稍湿。粒径φ>200mm约占15%，200～20mm约占55%，20～2mm约占5%，余为粉粘粒充填。石质成分为主要强风化的泥灰岩、岩溶角砾岩等，呈棱角状。下伏基岩主为为强风化岩溶角砾岩，岩溶裂隙较发育，岩体较破碎，呈镶嵌碎裂、块状结构，另边坡东西两侧坡脚还分布有强风化泥灰岩，裂隙不发育，岩体较完整。（2）结构面特征据调查，区内主要在泥灰岩中发育1组层理和2组节理裂隙（构造裂隙），在岩溶角砾岩中岩溶裂隙较发育现将其分述如下：泥灰岩产状：235°∠57°。J1：160°～175°∠75°～84°，裂面较平直、光滑，开度1～3mm，局部泥质充填，间距0.20～0.5m，可见延伸长度0.5～5m。J2：倾向135～180°，倾角57°～86°，裂面较平直，微张，少量泥质充填，间距0.2～0.4m，可见延伸长0.50～3.00m。岩溶角砾岩岩溶裂隙弯曲、粗糙，总体垂直向下延伸，裂隙宽度约3～6cm，分布不规律，多沿途贯穿岩溶孔洞。据地表调查，节理主要发育于强风化岩体内，将岩体切割成块状、碎裂状结构。裂隙发育使风化岩体破碎～较破碎，对坡体稳定性具有一定影响。结合上述，依据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）附录A判定：区内岩质边坡岩体类型为Ⅳ类。3.1.3边坡岩、土体物理力学性质指标（1）岩体物理力学指标11 场区边坡为Ⅳ类岩体边坡，按照《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）表4.5.5，岩体等效内摩角综合取值为35°。（2）主要结构面力学参数根据前述其特征和《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）表4.5.1、表4.5.2，区内岩体结构面抗剪强度指标：C=0.05Mpa，φ=18°。3.2边坡稳定性分析评价与发展趋势本次采取定性分析法及稳定性验算方法对边坡今后的整体稳定性进行分析、评价。3.2.1定性分析法据调查，该边坡2014年6月开挖形成以来，坡体变形主表现为坡体表面风化剥落，暴雨条件下有小崩塌现象。边坡在2014年8月30日降雨条件下就发生了小崩塌，崩塌物堆积于坡脚（详见图3-2）。在本次勘查野外调查中，在边坡后侧坡体未见明显整体变形迹象，边坡整体现处于基本稳定状态。但边坡受坡向、开挖坡度、坡高、岩性及其结构面特征以及今后的风化程度等因素的影响，其稳定性将可能降低，甚至处于不稳定状态。图3-22014年8月30日小崩塌堆积物3.2.2极限平衡计算评价根据赤平极射投影定性分析结果知：边坡岩体裂隙较发育是影响边坡稳定性的主控因素，岩体在溶蚀裂隙、风化裂隙作用下易沿45°+φ/2的破裂角外倾斜面发生破坏，因此宜采用平面滑动法进行边坡稳定性验算，计算简图见图3-2。边坡稳定性系数按《岩土工程手册》第15-4-3式计算：计算公式：Fs=图3-2平面滑动法计算简图11 式中α--坡角（°）；β--结构面倾角（°）；φ--结构面内摩擦角（°），天然结构面内摩擦角取18°，饱和取15.5°；c--结构面粘聚力（kPa），天然结构面粘聚力取50kpa，饱和取45kpa；γ--岩石天然重度（kN/m3），依据地区经验，天然重度取24.9kN/m3，饱和重度取25.2kN/m3。H--边坡高度（m）本次边坡稳定性计算，考虑顶部地形坡度及各段边坡坡度不同，对每段坡度采用平均坡度进行取值；而结构面倾角统一采用区内较低值；边坡前方不足10米即为气罐区，边坡破坏后果很严重，边坡场地安全等级为一级，其稳定取1.35，稳定性计算参数取值及计算结果见表3-8。计算模型见图3-3。切坡后稳定性验算及推力计算成果汇总表表3-8剖面编号工况破裂面倾角（°）结构面粘聚力（kpa）结构面内摩擦角（°）稳定系数剩余下滑力KN/m定性评价1-1′15450181.350.00稳定2544515.51.20151.44不稳定图3-3边坡平面滑动法计算模型分析统计数据可知：边坡在天然状态下处于基本稳定状态，在暴雨状态下处于欠稳定～不稳定状态。以上计算结果与定性分析结论一致，说明参数选择合理，计算结果可靠。3.2.3岩质边坡稳定性综合评价据对上述岩质边坡稳定性分析结合现场踏勘可知，边坡在天然状态下处于整体基本稳定状态，局部欠稳定状态；在暴雨状态下处于欠稳定～不稳定状态。11 3.2.4发展变化趋势及危害性预测场区岩体结构较破碎，裂隙较发育，结构面结合程度差，岩质边坡的稳定性主要受岩溶裂隙面以及坡体岩体特征控制，尤其是风化脱落和水的作用对边坡的稳定性影响最大。根据边坡切坡坡率、切坡高度，该岩质边坡的破坏模式主为风化碎落、小型崩塌：岩质边坡表层存在松动和风化岩体，且裂隙发育，岩体破碎，完整性较差，在岩溶裂隙和孔洞切割面的作用下，特别是岩溶裂隙将岩体切成小块，风化裂隙长时间发育后结构面力学性质变差、遇暴雨等不利因素作用下，易形成小型危石及风化松散岩块。因此边坡以小块体风化碎落、剥落为主，局部段可能存沿破裂面发生崩滑、坠落破坏现象。边坡一旦失稳将对其前方四川省万源市巨能管道燃气有限公司CNG储备站迁建项目中的气罐等设施的安全造成危害，若不及时采取永久性的防治措施，将给人民生命财产造成不必要的损失。因而，应对该边坡采取有效的边坡治理后，才能确保场区设施的安全。4.防治工程建议4.1防治措施建议场区边坡安全等级为一级，须进行永久性边坡支护。针对场区环境和开挖边坡的实际情况，从安全适用、经济合理、技术可行以及美化环境等方面综合考虑，结合工程整体设计，对边坡采用“格构锚杆+挂网喷浆”防治措施建议见下表4-1。在进行边坡治理设计、施工时应注意以下几点：（1）边坡支护措施的使用年限不低于场地内拟建物的使用年限。（2）施工期间对坡面存在的欠稳定岩土体建议进行清坡处理。4.2防治工程的设计参数建议边坡防治设计参数建议值见表4－2。岩体、结构面物理力学性质指标设计建议值表4－2指标岩性天然重度饱和重度抗压强度标准值抗拉强度标准值岩体抗剪强度标准值结构面抗剪强度标准值岩石与锚固体粘结强度特征值frbCφCφkN/m3kN/m3MPaMPaMPa°kPa°kPa强风化岩溶角砾岩24.925.1----50181355.结论与建议5.1结论（1）勘查区地质构造简单，岩层产状变化不大，主要受2组节理控制，无其他不良地质现象存在；地震基本烈度为Ⅵ度，区域稳定性较好；水文地质条件简单，地下水活动一般，主要来自大气降雨的补给，环境水对砼、钢筋砼结构中的钢筋及钢结构具微腐蚀性；地表地质作用简单；地形地貌简单，边坡上部土层较薄，基岩出露较好，场地稳定，微地貌复杂，局部斜坡坡度较大；（2）边坡岩体类型以Ⅳ类较破碎岩体为主，切坡高度约16m。边坡主要变形破坏模式为风化剥落、小型崩塌；（3）边坡在天然状态下处于整体基本稳定状态，局部欠稳定状态；在暴雨状态下将处于欠稳定～不稳定状态。5.2建议1）建议对边坡采用“锚杆格构+挂网喷浆”的治理措施；11 2）对边坡治理，必须具有地质防治甲级设计资质的专业单位进行专项施工图设计，并邀请有地质灾害施工甲级资质单位施工，施工前，应精心编制施工组织设计，并应通过专家组审查验收，施工过程中，严格按施工设计进行施工，并贯彻动态设计思想，将施工中新发现的工程地质问题迅速、准确的反馈给设计单位，及时调整和优化施工设计。3）场区岩体较破碎，边坡施工时，一切工程活动严禁爆破施工；4）在边坡治理时，先要有专业施工图设计，必须将所有松动岩块清除，并指派专人对边坡岩体进行安全监测及施工技术管理。5）边坡治理工程竣工后，应及时组织专家、勘查、设计、施工、监理等有关人员进行验收，并建立长期的监测措施，确保人民生活财产的安全。11