岩土勘探技术运用与技术管理

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1工程概况

勘察区位于惠州市区，交通便利。勘察场地位于惠城区古塘坳惠州市实验中学内，北面山坡为勘察区域，东面、南面、西面为建筑物。拟建建筑物为宿舍楼，场地现为山坡需进行人工开挖，本次对拟开挖的边坡进行勘察。

1．1勘察技术要求

勘察技术要求具体如下：

(1)查明地貌形态、岩土的类型、成因、工程特性，覆盖层厚度，基岩面的形态和坡度；

(2)查明岩体主要结构面的类型、产状、延展情况、闭合程度、充填状况、充水状况、力学属性和组合关系，主要结构面与临空面关系，是否存在不利结构面；

(3)查明地下水的类型、地下水位动态变化，岩土的透水性和地下水的出露情况，提供地层的渗透系数；

(4)调查地区气象条件，汇水面积、坡面植被，地表水对坡面、坡脚的冲刷情况；

(5)测定岩土的物理力学性质和软弱结构面的抗剪强度；

(6)划分场地土类型和场地类别，分析预测地震效应，判定饱和砂土或饱和粉土的地震液化，并应计算液化指数。

1．2勘察工作量布置及完成情况

本次勘察设计勘探钻孔7个，取样及标准贯入试验孔7个。根据上述要求于本次勘察共完成以下实物工作量：

(1)钻探孔7个，编号为ZK1～ZK7，钻探总进尺为184．50m。

(2)采取原状土样2件，水样1组，岩石样9组；

(3)现场标准贯入试验6次、重型动力触探试验3次；

(4)钻孔稳定水位观测7孔次。

2场地工程地质条件

2．1地形与地貌

场地原始地貌为剥蚀丘陵地貌，地表植被发育。勘察场地位于山坡上，施工条件较差。该边坡地形呈北高南低，边坡走向约210。自然坡角3265。，根据岩石出露测得岩层产状为240。／_40。，边坡钻孔孔口标高约在27．80～45．60m之间。各钻孑L坐标系统采用委托方提供的坐标系统。

2．2地层岩性

根据现场钻探揭露及室内土工试验结果，在钻孔控制的深度和范围内地层自上而下可分为第四系坡积层(Q)、F伏基岩为侏罗系泥质砂岩(J)。现将各地层岩性特征自上而F分述如下：

2．2．1第四系坡积层(Q，①)粉质粘土①，：褐黄色，呈可塑状，主要成分为粉粘粒，含砾石约10％。本层ZK4、ZK6、ZK7号孔有揭露。层厚0．50～2，10m，平均l_08m，层项标高27．80～43．00m。本层采取上样2件，测得部分物理力学性质指标平均值为：IL=0．49，a卜。=0．42MPa～，Es=4．15MPa，属中压缩性土。进行标贯试验1次，实测出数15．00击，校正击数14．80击。

2．2．2侏罗系泥质砂岩(J，②)根据风化程度可分为全风化泥质砂岩②、强风化泥质砂岩②、中风化泥质砂岩②，：全风化泥质砂岩②：呈浅黄色夹紫红色，原岩结构清晰，风化强烈，岩芯呈坚硬土状。本层仅ZK7号孔有揭露。层厚2．10Il，层顶标高27．30m。进行标贯试验1次，实测击数49击，校正击数46．40击。强风化泥质砂岩②：呈紫红色、黄色，岩石风化强烈，岩芯呈半岩半土状、碎块状、短柱状，岩质极软，手折易断，局部央巾风化岩块。本层所有钻孔均有揭露。揭露层厚8．【)028．50m，平均17．41m，层项标高为21．00～45．60m。进行重型动力触探试验3次，实测平均击数53击。本层取3组强风化岩块做点荷载强度，测得I螂标准值为0．103MPa，换算得单轴抗压强度为R。：4．15MPa，采取岩石样2组2件，测得其单轴抗压强度标准值为3-30MPa。中风化泥质砂岩②：呈浅灰色、浅紫色，粉粒结构，厚状构造，岩质软，泥、铁质胶结，岩芯呈碎块状、短柱状为。本层整个场地除ZK4、ZK7号孔外均揭露。揭露层厚2．00～6．70m，平均4．35m，层顶标高为13．05～33．80m。l奉层取岩石样4组lO件，测得其饱和单轴抗压强度标准值为6．06MPa。

3场地水文地质条件

3．1气象水文

该区域属南亚热带湿润型气候区，受海洋气候调节，冬夏季风影响明显，气候特征表现为风害较多，雷暴较频，雨量集中，夏季较长，冬季短，温和湿润，偶有霜冻。多年平均气温为21．8~C，1953年8月12日最高气温为38．9℃，1955年1月l2Lj最低气温一1．9~C。年平均降雨量为1706．8ram。降雨量…年内分配不平均，其中6～10月份降雨量占全年降雨量的47．1％。影响惠州的热带风暴(含台风)平均每年有4．1次，台风过境时破坏力强，最大风力达12级以上。灾害性天气有热带气旋、暴雨、强对流、短期寒潮及低温阴雨。

3．2场地地下水类型

场地地下水类型为裂隙水。主要为赋存岩层基岩风化裂隙中，有一定的承压性，为本场地的主要含水层。场地周围地表水系不发育，对坡面、坡脚冲刷影响较小。

3．3场地地下水补给、迳流、排泄及水位变化规律

场地地下水主要为基岩裂隙水，基岩裂隙水赋存于岩体的裂隙中，具一定富水性，微具承压，水量贫乏～中等；场地地下水主要接受大气降水垂直下渗和岩土层问侧向迳流补给。场区地下水量较贫乏，水文地质条件较简单，受降雨影响较大。勘察期间测得钻孔稳定水位埋深为10．10～24．90m。

3．4地下水及土的腐蚀性评价

在ZK5号钻孔采取了1组地下水样进行水质分析，分析结果详见“水质分析报告”，根据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)有关标准综合判定：本场地地下水对混凝土无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。

4场地稳定性及适宜性

4．1地质构造及场地稳定性

区域上地处华南准地台之东南沿海断褶带的博罗——紫金北东向构造带西段，区内构造复杂，经历了加里东、海西～印支、燕山、喜马拉雅构造运动。加里东、海西～印支、燕山、构造运动形成北东向褶皱为主，伴生深大断裂为次的造山运动，形成了黄洞背斜和陈江断陷盆地等，产生博罗、潼湖、樟木头、惠州、马洞坑等断裂，还出现浅部的岩浆侵入活动及邻近的火山喷发活动。喜马拉雅运动使博罗、惠州断裂复活并改变性质，同时使不同块段的地壳产生差异性升降运动。就本次勘察结果来看，钻探揭露深度范围内，本场地未发现明显的断裂构造，根据区域地质构造特征、地震活动性规律及钻探揭露情况，场地内未见明显断裂构造及活动断裂构造通过迹象，场地稳定性较好，适宜于本工程建设。

4．2不良地质及特殊地质现象

场地内未见岩溶、滑坡、软土等不良地质及特殊地质现象。

4.3地震烈度及场地土类别

根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)的相关规定，本建筑抗震设防烈度为Ⅵ、设计基本地震加速度值为0．05g，特征周期0．35s，属抗震不利地段，应按有关规定设防。根据钻孔剪切波速成果判别，本场地土为中硬土，建筑场地类别为I类。

4．4场地土液化性

本场地不存在砂土、粉土层，不考虑砂土液化影响。

4．5边坡稳定性评价

4．5．1边坡类型

边坡上部分布少量残坡积粉质粘土，主要为强中化岩岩质边坡，控制边坡稳定性的主要因素为软弱结构面，根据周边地质调查结果，软弱结构面主要为节理面、层理面。岩层的原生层面的粘结强度较高，整体稳定性较好，但岩石中长石含量不一致，致使风化后的岩石强度差异较大，会风化成顺层的软弱结构面，因此层面也是重要的软弱结构面。

4．5．2稳定性分析边坡以岩质边坡为主，根据节理调查结果，生成节理玫瑰花图，其节理分布主要为两组，代表性产状30o70o、120o70。，岩层产状240~／40~，南坡设计边坡倾向约187o，西坡设计倾向约270。，岩层产状对边坡的不利影响较小。本场地地层较稳定，未见明显断层和褶皱，场地边坡稳定性分析时可采用节理玫瑰花图统计出的层面和节理面产状作为边坡稳定性计算的依据。边坡稳定性分析采用理正勘察GICAD6．8I版软件进行赤平投影分析(见附件1)，节理统计见下图：该边坡南侧长约72m，西侧长约60m，拟最大挖深约23m，边坡高度约19．00～28．0rn。根据钻探揭示和现场工程地质调查，该段边坡开挖后，出露为强风化岩为主，局部夹中风化岩，该边坡以岩质边坡为主。边坡岩层层理结构面交线与边坡坡面顺向，对边坡稳定性较为不利。从钻探岩芯特征显示，强风化岩体多呈碎块状为主，少量呈半岩半土状和短柱状，强风化岩裂隙发育，局部基岩风化较为不均，裂隙发育，不均匀风化引起透镜体，这些特征都会给边坡的开挖带来不稳定的因素，且在大气降雨的作用下，裂隙水压力会增大，边坡自重增加，岩质边坡可能产生坍塌或顺裂隙面、软质夹层面滑动变形，造成边坡失稳。综合判定，该边坡经开挖后，未经治理，其整体稳定性较差，建议结合边坡的开挖深度采取必要的加固或防护措施处理。

4．5.3支护分析

边坡为软质岩的岩质边坡山体，坡底建宿舍楼，受场地限制，放坡坡率宜大，建议采用1：0．75放坡，放坡坡率较大时坡面不宜采用框架梁进行坡面加固，可采用锚索(杆)支护、喷射混凝土进行护面加固，与现有教学楼北侧山体支护方式一致，当环境保护和美观要求较高时，可采用坡面复绿技术进行坡面处理。

5结论与建议

根据边坡稳定性分析结果，按1：0．75放坡时，南面边坡较稳定，西面边坡可能产生滑动，边坡稳定性分析结果仅代表常规条件下的施工条件，暴雨时问滑动的可能性大大增加，应尽量避免在雨季施工，当施工条件不可避免时，建议由上至下逐级放坡及时支护，开挖施工过程中应加强监测。该边坡段地层岩性较简单，水文地质条件简单，有风化透镜体分布，对边坡工程建设具一定影响。通过现场地质调查和钻探揭露，边坡段岩土层基本处于稳定状态，岩石饱和单轴抗压强度试验统计表明边坡削坡后边坡的整体稳定性较差，坡体部位有裂隙切割的松动岩块体，软弱的裂隙面均会发生掉块、垮塌的可能，局部可能产生小滑动。边坡开挖后，需对边坡及时采取护坡措施，建议采用锚杆或预应力锚索加固等方法护坡，坡面采用喷射混凝土进行支护，同时在坡顶、坡脚设置排水沟、坡面设置排水孔，提高边坡的整体性和稳定性。