本文來源于公眾號(hào):悠游2019
作者:成永剛,博士,教高,注冊(cè)巖土工程師,中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)滑坡與工程邊坡分會(huì)理事,中國土木工程學(xué)會(huì)非飽和土與特殊土專業(yè)委員會(huì)常務(wù)委員和交通巖土工程專業(yè)委員會(huì)委員,國際工程地質(zhì)協(xié)會(huì)會(huì)員,中國國家公路建設(shè)項(xiàng)目評(píng)標(biāo)專家,四川省交通運(yùn)輸專業(yè)人才教育專家。
滑坡的勘探方法主要有物探、挖探和鉆探三類。其中鉆探是滑坡勘探中的主要手段,以確定滑體巖土體性質(zhì),滑面位置,地下水的流向、流速、含水層分布等特征、土工試驗(yàn)取樣等為主要目的。
一、鉆探孔位的確定
1、先布置用以滑坡定性分析的鉆孔,然后布置滑坡處治工程的鉆孔。
在前期對(duì)滑坡進(jìn)行地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、氣象水文等進(jìn)行輪廓勘察的基礎(chǔ)上,繼而對(duì)滑坡基本性質(zhì)的確定進(jìn)行必要的勘察,如是土質(zhì)滑坡還是巖質(zhì)滑坡,是堆積體滑坡還是膨脹土滑坡,是順層滑坡還是傾倒滑坡,是單個(gè)滑坡還是滑坡群,是單層滑面還是多層滑面,是一級(jí)滑坡還是多級(jí)滑坡.......結(jié)合鉆探進(jìn)一步進(jìn)行核查確認(rèn)。然后,對(duì)初步擬設(shè)置工程的滑坡部位進(jìn)針對(duì)性地鉆探,從而為擬設(shè)置的抗滑樁、錨索、集水井等工程提供必要的地質(zhì)資料。
2、主軸斷面、滑坡分級(jí)部位鉆孔適當(dāng)加密,并應(yīng)兼顧復(fù)雜滑坡的各區(qū)勘察。
對(duì)每一個(gè)滑坡單元,均應(yīng)在滑坡的主軸上布置合理的勘探斷面,從而為滑坡的控制性穩(wěn)定性分析和下滑力計(jì)算提供基礎(chǔ)資料。一般情況下,每個(gè)主軸布孔不宜少于4個(gè),即滑坡的前、中、后部各布一孔,且為了對(duì)比核查,宜在滑坡后后部的自然坡體上另加一孔。
對(duì)于存在多級(jí)滑動(dòng)的滑坡,應(yīng)適當(dāng)加密勘探鉆孔的設(shè)置,從而核查上、下級(jí)滑坡之間的關(guān)系。當(dāng)一個(gè)大型滑坡中包含多個(gè)分區(qū)的滑坡時(shí),應(yīng)在整個(gè)大型滑坡主軸的兩側(cè),設(shè)置各分區(qū)滑坡副軸的合理勘探斷面,從而查明各分區(qū)滑坡局部特征,以及其與整個(gè)大型滑坡之間的關(guān)系。
滑坡的勘探的鉆孔的深度一定要位于最深層滑面以下的穩(wěn)定地層中不小于3~5m,或進(jìn)入基巖的深度不小于滑區(qū)及其影響區(qū)可見最大孤石直徑的1.5倍。
圖1 復(fù)雜滑坡的區(qū)、級(jí)勘探孔位布置示意圖
二、滑坡鉆探方法
滑坡的勘探屬于特殊性勘察,其目的是發(fā)現(xiàn)軟弱地層,并以最大化的保留巖芯的結(jié)構(gòu)、含水層等為基本原則,因此,滑坡勘探主要采用無泵反循環(huán)法或雙管鉆為主,其中無泵反循環(huán)法由于能最大化保持巖芯的原狀特征,故是滑坡勘察的首要之選。
圖2 無泵反循環(huán)法基本原理示意圖
滑坡鉆探通常情況下嚴(yán)禁采用開水鉆,這是因?yàn)殚_水鉆必然會(huì)改變巖芯的基本特征,甚至造成粘粒含量相對(duì)較高的滑面結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重?fù)p壞。故除了個(gè)別硬巖或孤石需開水鉆進(jìn)通過時(shí),滑坡勘探嚴(yán)禁采用開水鉆進(jìn)。鉆探的巖芯采取率應(yīng)達(dá)到90%以上,以保證巖芯能準(zhǔn)確反映各個(gè)地層的厚度和滑面的位置。
為減少鉆探時(shí)對(duì)巖芯的擾動(dòng),一般滑坡的鉆探每回次進(jìn)尺在土層中不宜大于0.3m,在巖層中不宜大于0.2m。
三、勘探中的滑面識(shí)別
鉆探過程中須進(jìn)行全程記錄,即邊鉆進(jìn),邊鑒定,及時(shí)掌握地層特征,嚴(yán)禁全孔鉆探結(jié)束后鑒定巖芯。鉆探時(shí)的巖芯鑒定應(yīng)時(shí)刻注意巖芯的完整度保護(hù),從而在巖芯晾曬一段時(shí)間處于干硬狀態(tài)后,方便敲擊震裂巖芯時(shí)有利于滑面的發(fā)現(xiàn)。
滑坡的鑒定時(shí),一定要注意滑面與其它構(gòu)造面的區(qū)別,防止誤判而嚴(yán)重影響滑坡病害的防治。如粘土滑面多光滑如鏡,多擠壓成鱗片狀,粘土夾碎石土?xí)r滑面較為粗糙,擦痕明顯。構(gòu)造擦痕相對(duì)較深且粗,長(zhǎng)短不一或深淺不同,往往存在一定的礦物富集和纖維狀,甚至形成階步。
圖3 構(gòu)造擦痕
圖4 滑面
鉆探的過程中應(yīng)嚴(yán)密注意掉鉆、卡鉆、縮孔、漏水等異常情況,因?yàn)槠錁O可能與滑面的位置有密切的關(guān)系。
四、鉆探資料的整理
在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各個(gè)鉆孔巖芯進(jìn)行初步鑒定后,應(yīng)對(duì)全部巖芯孔進(jìn)行核對(duì)比較,統(tǒng)一描述用語,消除人為誤差。并將不同地層的巖芯、不同顏色、不同含水率、鉆探時(shí)的異常、初見和穩(wěn)定水位等全部在編錄表中完全體現(xiàn),從而有助于滑面的尋找與確定。
對(duì)于一些復(fù)雜的滑坡需進(jìn)行深孔位移監(jiān)測(cè)時(shí),應(yīng)盡量有效利用勘探鉆孔,從而有效降低勘察造價(jià)和加快勘察進(jìn)度。