某岩质高边坡的综合勘察技术应用

贺咏楠

(哈尔滨华龙公路工程设计有限公司，黑龙江 哈尔滨 150080)

1 工程概况

某岩类高边坡，具体高度是68.5 m；坡度宽是382.6 m。该岩类高边坡可以分成三级放坡，详细情况为：第一级，高度是11.8 m，坡率是1∶0.6；第二级，高度10.5 m，坡率是1∶6；第三级，高度47.5 m，坡率在(1∶0.6)到(1∶0.8)的范围内。详细分析了此边坡的具体情况，能够看出边坡南层的坡面处于比较平顺的状态，具体坡率是1∶0.8；而边坡的北侧面就呈现为上面缓，下面陡的形式，边坡坡度最大位置的坡率超出1∶0.6。

2 高边坡勘察技术的运用

2.1 工程测量

综合勘察技术实际使用前，需要工程测量做为基础，提供前提条件，主要分成地质勘探和地形测量的工程测量。对工程做全面的测量区域资料的收集，分析资料的精度和可靠性。工程测量一般分成地质剖面测量、勘探坑道测量、勘探工程点的定位测量，一般以地形测量结果图为依据，保证平面与高程系统维持相同。如果区域内控制点的密度不充分的时候，应当运用测量区域内已经存在的控制点，结合GPS与常规方法进行加密。

2.2 工程地质调查与测绘

工程地质的调查和测绘，在工程综合勘察中是必须应用到的方法。对于此高边坡工程，应借助此手段，对勘察线路和重点区域内地形构造的发育特征、不良的地质现象和地貌特征进行勘察。从结构面检查结果可以知道，该高边坡地区内岩体呈现节理裂隙类发育，具体是硬质结构面，很多地方都以方解石脉填充，少量地方以钙泥质填充。经过地面调查得知，测量出90组的节理裂隙的产状，运用相应的统计软件，可以分析出此边坡的节理裂隙密度图以及走向的玫瑰花图。具体分成主要三组，第一种产状，73°～94°，角度为60°～74°；第二种产状，153°～169°，角度为73°～89°；第三种产状，175°～193°，角度为77°～89°。次要二组，第一种产状，46°～74°，角度为21°～33°；第二种产状，176°～197°，角度为42°～70°。

测量区域内的中风化岩体的裂隙呈现为张开形状，钻孔之后，漏水非常严重；其次为微风化岩体的裂隙，呈现为闭合状，在局部地方受到了风化卸荷和断裂的影响，张性透水现象处于深部裂隙部分。从边坡节理裂隙的等密度图以及走向的玫瑰花图，能看出东西方向裂隙发育比较好，南北方向裂隙发育不是很严重。

依据走向的玫瑰花图以及等密度图，并运用节理裂隙相关分析软件，可以得出边坡区域岩体和边坡组合赤平投影图。对此图进行分析，边坡岩体中有两组存在优势节理裂隙，其一是走向为南北顺坡向陡到较陡倾斜角裂隙，其二走向为东西陡倾角裂隙，这两者处于互相切割的状态，同边坡构成不稳定的楔形体，边坡岩体的结构自身就是不稳定的类型。还因为公路边坡放坡非常陡，有着较强风化卸荷作用，因此确定，公路边坡区域岩体的结构面发育情况，影响到边坡稳定性，容易出现局部的失稳破坏，主要破坏类型包括掉块、崩塌、楔形滑落。

2.3 工程钻探

钻探是岩土类勘察工程中主要应用的手段，此岩质类高边坡同样使用此手段。钻探进行中，使用到XY-1型岩芯钻机、便携式小型钻机，以75 mm单动的双管钻进为主要技术。

从钻探结构去分析，综合区域基本资料，绘制出此边坡工程范围内地层和岩土层的特征分布。边坡区域内土体主要形式为风化松动破碎岩体和残坡积土层，近坡脚位置的厚度较强，厚度范围在11.6～12.1 m，顺着山坡自坡脚向着上方渐变薄。针对岩性特征分析，一般可分成三层，块石、含粘性土碎(块)石、碎石粉质粘土。

边坡部位前的第四纪层(岩体)主要是下白奎统多屑角砾凝灰岩、英安玢岩，通常情况下，顶部是紫灰色多屑角砾凝灰岩，构成了盖层，其余下部分是青灰色安山玢岩，由其产生边坡的基底。而在边坡区域中发育的岩脉，其具体岩性是安玄岩。还有中-微风化基岩的岩体是坚硬岩；另外，强风化岩体表现为灰黄色；中-微风化表现出紫红色到青灰色。

2.4 工程物探

(1)弹性波CT成果

在工程物探中的弹性波CT，来自医学应用的CT，属于无损检测方式，可以称之为层析成像方法。一般对工程岩体完整情况进行评价时使用，可以对岩体风化的程度进行划分，找出裂隙发育岩体、风化破碎、圈定构造破碎带、较完整基岩顶板的位置，并确定出具体形态。

从CT的测试结果去看，ZK4以及ZKG号孔间，有斜切坡面断裂构造存在，产状应当为80°∠60°。此部分对于地表的发育影响很大，如果发展为中风化、微风化，发育的宽度减小，部分表现为长和大的贯通类裂隙状，其中局部比较破碎，不连续的低速带表现为线状的分布。

(2)数字孔内摄像成果

以CCD的摄像头，辅助截头锥面反射镜，在侧视的视角对孔壁进行拍摄，就可得到360°的钻孔孔壁图像反射平面图像，这种就是全景图像。因为钻孔是圆柱的形状，因此反射后图像变成圆环状，其中内圆就是孔壁的上端，而外圆就是下端，叠加了深度，以及罗盘指针，将其存储到磁带之中。在磁带里面获得图像数据，构建孔壁模型，构成孔壁平面展开图、三维虚拟岩芯图，然后分析裂隙性。此部分为微风化基岩深部裂隙、中风化基岩张性裂隙。

3 综合勘察技术整合分析

整合化分析对于综合勘察技术而言，是非常重要的一种方法，以综合勘察为基础，针对每项技术的成果做检查验证，之后找出各种勘察技术的优点和缺点，然后可以优势互补，组织相互性对比的印证分析，以对各项勘查技术得到的结果进行整合。

针对此次勘察，以钻孔岩心的方式，实际测量了岩体的深部裂隙的倾角，然后运用孔内电视的方式，测量了其裂隙的倾向，得到节理裂隙的倾角以及倾向的分布。以钻孔岩心为基础，综合考量孔内的电视摄像结果，得到高边坡的深部岩体节理裂隙的发育情况：此高边坡区域内的岩体节理裂隙的发育情况，各个倾向的都有，倾向NEE是主要的方向，SWW是次要方向，倾斜角度在60°之上是最发育，占比为37%，45°缓倾角占比为36%，45°～60°之间倾角占比是27%，还有一部分大于80°的陡倾，但是比较少。