研究岩土工程勘察在高边坡工程中的应用

谢林成

（贵州省建筑设计研究院有限责任公司，贵州 贵阳 550001）

0 引言

岩土工程勘察主要是对岩土地质进行勘察，高边坡岩土勘察的质量与方法，会直接影响工程建设的参数及质量，关系到工程建设投资与安全运行能力。近年来由于边坡稳定性不足所诱发的工程事故较多，对工程施工单位的经济效益及人员安全带来了较大影响，需要强化重视程度。岩土工程施工中的地理位置、环境会对土质环境产生诸多限制，需要基于具体的地质环境应用针对性的勘察技术。相较于一般的地质环境，岩土工程勘察工作具有显著的特殊性特点，勘察中涉及的内容较多，复杂程度较高。加强岩土工程勘察的研究，能够基于高边坡工程的要求及实际情况等，及时发现地质、环境等方面的问题，获得准确的勘察数据，制定合理的施工方案，为施工活动的安全性、有序性开展奠定良好基础。

1 高边坡工程的常见危害

1.1 高边坡倒塌

边坡在岩土工程研究中，通常指的是自然斜坡、崩滑流堆机体等坡体形态，根据坡度值具体可以划分为特高边坡、高边坡及低边坡。高边坡指的是土质边坡高度值＜100m、＞20m，或者岩质边坡高度＜100m、＞30m[1]。倒塌是高边坡工程常见的危害之一，多由于边坡排水、挖掘或者爆破等方式不当，防护措施不足，或者是图纸勘察期间采集时爆破用量不均，土质的致密性降低等问题造成。

1.2 高边坡倾斜

高边坡倾斜可地质灾害密切关联，岩石高边坡的稳定性与山体的稳定性紧密相关。通常而言，山体和高边坡体之间的稳定性具有正相关关系[2]。例如在地震的情况下，岩土裂开，致使交汇中软硬交汇位置出现陡倾斜岩层，边坡部分发生不同程度的倾斜情况，增加了危险事故的发生率。

1.3 高边坡滑坡

高边坡滑坡的诱发原因，多为地质裂开、岩石开裂或者土质中水质不佳等问题造成。高边坡坡体的风化情况，挖掘的方式及土质的软硬程度等等，也是常见的影响因素，可能会致使高边坡变形、滑坡（图1、图2）。同时在雨季期间，若工程施工位置的土质承载力达到一定范围，边坡也可能会发生滑坡的情况。

图1 边坡变形

图2 边坡滑坡

2 岩土工程勘察在高边坡工程中应用的意义及关键点

2.1 工程勘察的意义

高边坡的稳定性会直接影响工程施工的质量，施工的进度及人员施工的安全性。高边坡工程中的岩土工程勘察，是工程建设的基础所在。在工程勘察的基础上，可获得大量具体、准确性数据，为工程设计方案提供科学参考支持。岩土工程勘察可在专业检测、评估的方式下，基于高边坡的地质形态、水文质量等，评估高边坡发生的可能性，同时制定针对性预防与管理对策[3]。

以贵州省为例，近年来高速公路建设的速度较快。但是由于贵州地区多为山区地质，地形复杂。在高速公路建设期间，会遇到诸多路基高边坡工程项目。若地质勘察与施工设计的关联不足，则可能会发生滑坡问题，直接增加建设成本，延长施工时间，对施工人员安全也会造成威胁。岩土工程勘察，有利于确保高边坡施工活动的顺利开展，保证企业的经济效益及人员生命安全。

勘察高边坡期间，需要重点关注原始应力场和内部应力场的关联，预防内部应力影响下所发生的塌方情况，在勘察期间全程保持谨慎、认真的工作态度，预防安全问题的发生。

2.2 工程勘察的关键点

2.2.1 结合地质特点，综合对比方案

高边坡防护方案的设计，所参考的依据即为地区所在的地质环境、水文特点等，需要对高边坡位置地质进行重点勘察。岩土地质勘察的内容，主要包含地形地貌、岩土特征及结构面特点等，清晰岩土结构面的关联影响、力学参数，岩土的类型及形成原因等[4]。

高边坡勘察中，技术人员可以使用钻探、坑探和槽探等常用技术（图3、图4），获得相关数据。同时还可以使用多道瞬态面波、微动探测和探地雷达等物探技术（图5），或者洞探技术等，确保数据的准确性与岩土工程勘察的有效性。结合高边坡工程的地质特征，综合分析施工防护的对策，对比且选出最适宜、安全性最佳的工程建设方案。

图3 钻探

图4 坑探

图5 探地雷达物探技术

2.2.2 重视地质测绘，应用现代技术

高边坡的勘察期间，需要强化工程地质测绘和检查的重视重度。在岩土工程勘察设备入场前，需要尽量多获取周围教高边坡范围，附近范围内水文、地质的相关数据资料，特别需要检索特殊位置地质环境，不良地质条件下的相关资料等。

不同地区受到施工环境、区域位置的影响，地质勘察工作会受到诸多限制。以贵州地区为例，高边坡勘探位置的间距比较密集，尤其的边坡顶部和坡面勘察位置会受到周围地形因素、植被因素的影响，勘察设备难以由一个点位向另一个点位直线搬动。针对于这种情况，则需要合理应用现代信息技术。例如，对于勘察难度较大、无法通行的勘察位置，则可以使用GIS 技术实现无人机航拍，在确保勘察人员安全、设备安全的基础上，也能够缩短勘察时间，合理控制勘察成本，清晰掌握拍摄位置的地形、地貌特征。

2.2.3 注意裂隙状态，分区勘察设计

高边坡底层结构多为土岩结合结构，岩石浅漏，或者是掩藏较浅的位置，勘察人员需要更加细致观察岩土情况，检查岩层节理是否存在裂开的情况，结构面与充填状态，明确其力学属性与多结构面的关联情况。针对于较大的施工项目，或者是地质环境比较复杂的高边坡，可以应用分区域勘察的方式。制定阶段性勘察方案，初步勘察方案、细致勘察方案及施工勘察方案等。结合设计要求、施工要求等制定勘察方案，明确施工的影响因素。

在此基础上，高边坡的岩土勘察还可以使用动态设计的方法。若设计变更或者施工中发生地质问题，则可以开展补充勘察活动。必要情况下可根据施工情况开展地质编录工作，再一次校对、补充之前的勘察材料，为施工活动奠定良好基础。

3 岩土工程勘察在高边坡工程中的应用方式

3.1 重视前期准备，提升人员能力

高边坡工程中的岩土勘察工作，对工程建设的安全性、有序性可产生重要影响。在工程勘察前，需要做好前期准备工作，为勘察工作的开展奠定良好基础。具体而言，可以通过如下方式开展。

首先，确保每一位岩土工程勘察人员的专业能力满足要求。岩土工程勘察人员的能力，会直接影响勘察数据的准确性及施工建设的结果。纵观当前我国岩土工程勘察的实际情况来看，多存在着专业技术人才不足的情况，致使整体勘察工作质量严重受限。同时勘察人员的综合素质也会影响企业经济效益，需要通过系统化、专业化培训的形式，提升工程勘察人员的综合能力。例如，企业可以定期开展岩土勘察人员的培训活动，在勘察人员接受培训且技能考核结果合格的情况下，方可参与到工作中。其次，岩土工程勘察的设备、关联技术等，也需要基于实际工程情况及地质环境选择，确保工程勘察的质量，合理应用各类资源，避免发生资源浪费或者人员安全事故。最后，岩土工程勘察中所涉及的费用、方案等，均需要科学设计、综合分析，确保勘察工作的部署合理、有序实施，对勘察数据的真实性、准确性也能够产生重要影响。

3.2 分析地面环境，全面掌握信息

岩土工程勘察中，需要强化地面环境分析的重视程度，明确高边坡实际的分布情况，明确边坡对工程建设质量、人员安全的影响。在具体的高边坡工程勘察期间，需要重点勘察高边坡的坡度值、边坡方向及周围植被的覆盖情况下，精确测量、记录数据。在此基础上，需要对周围河流途径情况进行检查，若周围有河流经过，则需要对河流的稳定性、水流速度与水流量等进行进一步勘察，预防水流对工程范围内地质环境及工程质量产生不良影响。

高边坡工程的边坡底层、岩石风貌等，也是影响工程建设质量的重要因素，在确保可行的基础上，方可开展后续的挖掘工作。高边坡岩土工程勘察中，需要明确周围是否具有软化层、断裂层等。深入分析地质组织，分析地质分布情况，水平结构等。清晰地层产生的时间、要求，地层分界线的位置，地下水分布情况及地质内的含水量等，确保勘察数据的准确性。以规范性的勘察方式，综合性的数据分析方式等，确保岩土工程勘察工作的有效性。在此基础上综合分析数据，合理选择施工方案。

3.3 评估稳定条件，科学设计方案

岩土工程勘察中需要综合分析高边坡的稳定性，且对其稳定性划分等级。①主要是结合岩土环境、水文状态，勘察的数据与现场原位数据测试的结果等，明确破坏模式[5]。②在明确破坏模式的前提下，以工程地质对比法、极限平衡法或者是图解分析法等综合分析，不同区域可应用差异性的分析方式，明确岩土工程的稳定性。③根据不同工程建设的要求，评估边坡的稳定。伴随工程施工时间的延长，边坡的内部、外部状态及关联影响因素可能会发生变化，需要加强数据检测与分析。针对于不符合稳定安全性系数要求的区域，则需要及时开展边坡防治操作，将坡度的稳固性放在首位。

4 结语

岩土工程勘察在高边坡工程中的应用，能在明确掌握地质、水文条件的基础上，科学设计施工方案与防护措施，确保施工的有序性与安全性，降低工程滑坡、倒塌等问题发生率，需要强化重视程度及科学应用。