1、第二章 各類巖土工程勘察基本技術要求2-3邊坡工程巖土工程勘察基本技術要求2-3-1概述邊坡是指建（構）筑物近旁的天然斜坡或經人工開挖后形成的斜坡。邊坡工程與滑坡的主要區別在于，邊坡工程強調與工程建設的關系，著重于評價邊坡與工程建設場地、地基的相互作用與影響；滑坡側重于地質環境，著重研究各種自然斜坡滑動的成因機制，分析評價其穩定性。當然，兩者并非截然分開，例如，當滑坡發生于建筑場地之內或附近、并對建筑場地與地基穩定性產生影響時，則既是滑坡的問題，也是邊坡的問題。邊坡根據其巖土成分的不同，可分為巖質邊坡和土質邊坡兩大類。巖質邊坡的主要控制因素一般是巖體的結構面，土質邊坡的主要控制因素是土的強度。

2、但無論何種邊坡，地下水的活動都是影響其穩定性的重要因素。進行邊坡工程勘察時，應根據具體情況有所側重。邊坡的破壞變形形式主要有崩塌、滑動（平面型、弧面型、楔形體）蠕動（傾倒、潰屈、側向張裂）與剝落。其特征見教材P.128表2-6-1。影響邊坡穩定性的因素主要有：（1）巖土的性質；（2）巖層結構與構造；（3）水文地質條件；（4）風化作用；（5）氣候條件；（6）地震作用；（7）地形地貌；（8）應力狀態與應力歷史；（9）人類工程活動等。邊坡巖土工程勘察的目的是：查明對建（構）筑物可能有影響的邊坡地段的工程地質條件和地下水條件，提出邊坡穩定性計算參數；評價邊坡穩定性（即根據其工程地質條件，確定合理的邊坡

3、斷面尺寸或驗算已擬定的斷面尺寸是否穩定合理），預測因工程活動引起邊坡穩定性的變化；提出潛在不穩定邊坡的整治與加固措施。邊坡巖土工程勘察的方法主要有：工程地質測繪，勘探與測試等。邊坡巖土工程勘察應查明如下主要內容：（1）地形地貌條件與不良地質作用（如滑坡、崩塌、危巖、泥石流等）條件；（2）巖土的類型、成因、工程特性，覆蓋層厚度，基巖面的形態和坡度；（3）巖體主要結構面的類型、產狀、延展情況、閉合程度、充填狀況、充水狀況、力學屬性和組合關系，主要結構面與臨空面的關系，是否存在外傾結構面；（4）地下水的類型、水位、水壓、水量、補給與動態變化，巖土的透水性和地下水的出露情況；（5）地區氣象條件（特別是

4、雨期、暴雨強度），匯水面積、坡面植被，地表水對坡面、坡腳的沖刷情況；（6）巖土的物理力學性質和軟弱結構面的抗剪強度。2-3-2邊坡巖土工程勘察基本技術要求1.大型邊坡勘察宜分階段進行，各階段應符合下列要求：（1）初步勘察：應搜集地質資料，進行工程地質測繪和少量的勘探與室內試驗，初步評價邊坡的穩定性；（2）詳細勘察：應對可能失穩的邊坡及其相鄰地段進行工程地質測繪、勘探、試驗、觀測和分析計算，作出穩定性評價，對人工邊坡提出最優開挖坡角；對可能失穩的邊坡提出防護處理措施的建議；（3）施工勘察：應配合施工開挖進行地質編錄，核對、補充前階段的勘察資料，必要時進行施工安全預報，提出修改設計的建議。2.邊坡

5、工程地質測繪：除應滿足一般工程地質測繪基本技術要求外，尚應著重查明天然邊坡的形態和坡腳，軟弱結構面的產狀和性質。即應著重查明如下內容：（1）觀測斜坡坡度和微地貌特征，分析微地貌的演變過程和發育階段。查明有無滑坡體、錯落體、崩塌體和危石存在。（2）對土體邊坡，應查明土層結構及下伏硬層的埋藏深度或基巖面的形態、坡度等；對巖體邊坡，應查明巖體的結構類型，軟弱結構面的產狀、組合關系、延伸情況，并分析其力學屬性及其與臨空面的關系。（3）查明泉水和濕地的分布位置、類型及水的補給來源，并分析水對坡體的軟化與潛蝕情況。（4）查明地表水對坡腳的沖刷情況及坡面植被、風化情況。（5）對比分析當地穩定與不穩定邊坡的巖

6、石和土的性質、地層結構、坡度、高度和調查當地邊坡處理及防護措施的經驗。測繪范圍應包括可能對邊坡穩定性有影響的地段。3.邊坡工程勘探：（1）勘探線：應垂直邊坡走向或平行可能滑動的方向布置，其間距應視地質條件的復雜程度而定；（2）勘探點：一般應布置在坡頂、坡腰與坡腳處，其間距應根據地質條件確定，但每一勘探線不應少于3個勘探點，當遇有軟弱夾層或不利結構面時，應適當加密；（3）勘探點的深度：應穿過潛在滑動面并深入穩定層25m；勘探方法除采用常規鉆探方法外，還可根據需要，采用坑探、槽探、井探和斜孔。4.取樣：主要巖土層和軟弱層均應采取試樣。每層的試樣對土層不應少于6件，對巖層不應少于9件，軟弱層宜連續取

7、樣。5.試驗與測試：（1）在邊坡勘察中，對巖土應作一般物理力學試驗，并著重測求巖土的抗剪強度。試件的剪切方向應與邊坡的變形方向一致，并宜采用不排水剪或固結不排水剪。三軸剪切試驗的最高圍壓和直剪試驗的最大法向壓力的選擇，應與試樣在坡體中的實際受力情況相近?？辜魪姸戎笜耍瑧鶕崪y結果結合當地經驗確定，并宜采用反分析方法驗證。對永久性邊坡，尚應考慮強度可能隨時間降低的效應。（2）對控制邊坡穩定的軟弱結構面，宜進行原位剪切試驗。對大型邊坡，必要時可進行巖體應力測試、波速測試、動力測試、孔隙水壓力測試和模型試驗。（3）測定地下水的流速、流向、流量和巖、土的滲透性，測定巖、土體中孔隙水壓力的分布情況。（

8、4）大型邊坡應進行監測，監測內容根據具體情況可包括邊坡變形、地下水動態、易風化巖體的風化速度等。6.邊坡穩定性評價：應在確定邊坡破壞模式（主要的模式有平面滑動、圓弧滑動、楔形體滑落、傾倒、剝落等）的基礎上進行，可采用工程地質類比法（有豐富經驗地區的地質條件簡單的中、小型邊坡）、圖解分析法（如赤平投影等）、極限平衡分析法、有限單元法等進行綜合評價。各區段條件不一致時，應分區段進行分析。邊坡穩定性系數Fs的取值，對新設計的邊坡、重要工程宜取1.301.50；一般工程宜取1.151.30；次要工程宜取1.051.15。采用峰值強度時取大值，采用殘余強度時取小值。驗算已有邊坡的穩定性時，Fs取1.10

9、1.25。7.邊坡巖土工程勘察報告，除滿足一般巖土工程勘察報告要求外，尚應論述下列內容：（1）邊坡的工程地質條件和巖土工程計算參數；（2）分析邊坡和建在邊坡坡頂、坡上的建筑物的穩定性，對坡下建筑物的影響；（3）提出最優坡形和坡角的建議；（4）提出對不穩定邊坡的整治措施和監測方案的建議。2-3公路與橋梁巖土工程勘察2-3-1公路巖土工程勘察概述本節所討論的公路巖土工程勘察主要是指一般條件下的公路選線、填方路基和橋涵公路的巖土工程勘察，對于挖方路基、隧洞工程和特殊條件下的巖土工程勘察，則分別按照邊坡工程、地下洞室以及特殊巖土的有關勘察要求進行。相對于一般場地的巖土工程勘察而言，公路巖土工程勘察具有

10、如下特點：在平面上呈帶狀分布，寬度不大，但延伸很長，可能穿越很多不同的地質與地貌單元，遭遇不同的不良地質作用；作用于路基上的荷載相對較小，但高等級公路對沉降尤其是不均勻沉降要求相對較高。公路巖土工程勘察一般可分為可行性研究勘察、初步勘察和詳細勘察三個階段。可行性研究勘察階段應對所收集的地質資料和有關路線控制點、走向和大型結構物進行初步研究，并到現場實地核對驗證，適當地利用簡易勘探方法和物探，必要時可布置鉆探，以了解沿線地質概況，為優選路線方案提供地質依據。初步勘察階段，應配合路線、橋梁、隧道、路基、路面和其他結構物的設計方案及其比較方案的制定，提供工程地質資料，以供技術經濟的論證，達到滿足方案

11、的優選和初步設計的需要。對不良地質作用和特殊性巖土地段，應作出初步分析和評價，還應提出處理方法，為滿足編制初步設計文件，提供必須的工程地質資料。詳細勘察階段，應在批準的初步設計方案的基礎上，進行詳細的工程地質勘察，以保證施工圖設計的需要。對不良地質作用和特殊性巖土地段，應作出詳細分析、評價和具體的處理方案，為滿足編制施工圖設計提供完整的工程地質資料。本節主要討論詳細勘察階段的技術要求，其它階段可參照執行。勘察方法應根據勘察階段要求的內容和深度、公路的等級、工程規模及其工作難易程度的不同而加以選擇?？尚行匝芯靠辈祀A段主要是收集資料和進行現場踏勘。初步勘察階段主要是進行工程地質測繪與調查、物探、鉆

12、探、原位測試和室內試驗等。詳細勘察階段則以鉆探、原位測試和室內試驗為主，必要時才進行物探和工程地質測繪，以詳細查明工程地質條件。公路的選線應據確定線路的總方向、公路等級及其在公路網中的作用，結合線路經過地區的自然經濟條件，通過調查研究，分析比較而確定最佳方案。就巖土工程條件而言，則應根據巖土工程具體條件全面衡量它對路基穩定、施工安全、運營養護的長期影響，確保工程穩定，運輸暢通。具體來說，主要應考慮以下4個方面（見教材P.97）：1.對滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、巖溶、沙漠、泥沼等嚴重不良地質地段，軟土、多年凍土、膨脹巖土等特殊性巖土分布的地區應予避開，如必須通過時，則應選擇合理位置，以合理的最短

13、距離通過，并采取切實、可靠的工程處理措施，確保穩定安全。2.在河谷地區，應選擇在地形寬闊平坦、有階地可利用的一岸，避開陡峻斜坡、巖層破壞和軟弱結構面傾向線路的長、大挖方地段。3.通過水庫區時，應考慮水庫坍岸、地下水位雍升，路基沉陷等影響。4.穿越山嶺的線路，應避免沿大斷層破碎帶、地下水溢出帶通過。2-3-2填方路基巖土工程勘察基本技術要求1.填方路基巖土工程勘察的主要任務：就是要查明填方路基基底的巖土工程地質問題，分析評價其對路堤的危害程度，并提出針對性的工程處理措施。在高填、陡坡填方地段，尚應驗算路基、路堤的穩定性。2.現場勘察工作：主要應查明如下內容（教材P.9798共3個方面）（1）基底

14、一定深度內的地層結構、巖土性質，基巖面的起伏形態和坡度，不利傾向的軟弱夾層、軟弱結構面的分布、性質和特征。（2）不良地質作用的類型、性質、分布與影響。（3）地下水的類型、潛水位、毛細水飽和帶深度以及地下水等對路堤的可能危害。3.基本技術要求：（1）填方路基的勘探工作，應在充分研究已有資料與工程地質測繪資料基礎上進行，多種方法（鉆孔、洛陽鏟、麻花鉆等）綜合利用。（2）勘探點間距：應視巖土工程條件而定，一般每公里12個點，孔深1.52.0m或達到地下水位；對于高填路堤和陡坡路堤，為查明基底或斜坡穩定性，應對代表性橫剖面進行勘探，勘探點不少于2個，其深度以能滿足穩定性分析和工程處理要求為準。（3）用

15、于穩定性驗算的巖土參數，應重視室內試驗與原位測試的驗證對比，再加以選擇。（4）對與路基工程有關的地表水、地下水，必要時應結合工程措施要求取樣進行分析，或進行簡易水文地質試驗，獲取有關水文地質參數。2-3-3城市道路巖土工程勘察基本技術要求1.城市道路巖土工程勘察的主要任務：應查明沿線各路段路基的穩定性和巖土的工程地質性質，為路基設計、確定路基回彈模量和適宜的路面結構組合類型、路基壓實加固、路基排水設計以及為不良地質作用防治提供必要的設計參數或措施建議。2.基本技術要求：（1）勘察的范圍、寬度應考慮不良地質條件、地質構造對道路工程的影響，以能滿足路基設計、落實工程措施為原則。（2）勘探點的布置：

16、應沿道路中線布置，如條件不允許，孔位的偏移不應超出路基范圍；孔深一般應達原地面以下23m，挖方地段則應達地面設計高程以下23m；對于高填路堤和陡坡路堤，也應在代表性橫斷面上布孔，數量不少于2個，深度能滿足穩定性分析和工程處理的要求。（3）取樣要求：應在原地面或路面設計高程以下1.5m深度范圍內進行，取樣間距為0.5m。為正確劃分土的類別和土體路基的干濕程度，全部勘探孔均應采取試樣。（4）每個地貌單元和不同地貌單元的交接部位均應布置有勘探孔，其間距可按教材表2-2-4（見教材P.99）選用，在微地貌和地層變化較大地段應予以加密。如果道路通過含有有機質的疏松雜填土、未固結的近期回填土及軟土等分布地

17、段時，勘探孔間距以查明其分布范圍來布置，一般控制在2040m之內。（5）城市中的廣場、停車場多放在平坦地區，范圍相對較小，地層巖性在水平方向上變化不大，勘探點可采用方格網布置，但應注意可能暗埋的河、溝、浜等。2-3-4橋涵巖土工程勘察基本技術要求橋涵可根據其多孔跨徑大小的不同分為特大橋、大橋、中橋、小橋和涵洞等5類，（詳見教材P.107表2-4-16）。橋涵多是跨越負地形低洼地帶，多有水流作用，因此，其墩臺基礎對埋深有一定的要求：1）無沖刷作用地段，小橋涵墩臺基礎埋深應在地面或河床底面以下1m；有沖刷作用地段，基礎埋深應在局部沖刷線以下1m。2）有沖刷的大、中橋基礎埋深則在局部沖刷線以下的一定

18、深度（可按教材P.108表2-4-17采用）；3）在凍土區，墩臺基礎埋深不應小于凍土線以下0.25m；4）建在巖石上的大橋，如河流沖刷較嚴重，墩臺基礎應嵌入基巖內一定深度，或采用錨固措施，使基礎與基巖連成一體。1.小橋、涵洞地基勘察（1）目的與任務：主要應查明地層結構、巖土性質，判明地基不均勻沉降和斜坡不穩引起的橋涵變形的可能性，提供土石工程分類及承載力。（2）勘探點的布置：每個橋涵不少于1個勘探點，當橋的跨度較大、涵洞較長，或地質條件復雜，或橋涵位于陡峻的溝床上時，應適當增加勘探點?？碧缴疃葢曂翆有再|確定，一般可參考表2-1（教材P.111表）選用。表2-1小橋涵洞勘探點深度（m）類 型碎

19、石土砂土、一般粘性土、粉土流塑狀態粘性土、粉土、淤泥、流砂等拱涵、板涵3648615小 橋4861212202.大、中橋地基勘察（1）目的與任務：共5個方面（詳見教材P.111）1）查明河床及兩岸、墩臺、調治建筑物地段的地質構造、地層巖性。如有軟弱夾層分布時，應注意其對橋基、墩臺穩定性影響；2）查明地基巖、土的物理、力學性質；3）查明不良地質作用的類型、分布、規模、發育程度。在巖溶區要特別注意隱伏溶洞、土洞對橋基、墩臺穩定性的影響；4）查明河床及兩岸的水文地質條件，地層的滲透性能，判明地表水、地下水對基礎的腐蝕性，基坑涌水、流砂的可能性；5）查明河流變遷及兩岸沖刷情況，提供河床最大沖刷深度。（2）勘探點布置：一般按橋墩、橋臺布置，對橋臺、調