超高填土边坡的工程地质勘察与分析

（广东省交通规划设计研究院 股份有限公司 广东广州510507）

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自深圳市某滑坡重大事故后，广东省内展开了针对人工填土高边坡的全面排查和防护预案工作。本人负责勘察工作的某高速公路路侧存在一处石场弃土形成的超高填土边坡，本文通过介绍该超高填土边坡的勘察工作以及初步的防护方案，以分享工程实践经验和勘察效果评价，对此类工程勘察设计有借鉴作用，具有一定的社会经济和安全生产意义。

超高填土边坡边坡勘察设计浅层地震折射波

1 项目简介

广东省某高速公路隧道入口左侧为采石场，距离隧道施工最近的开采区域距离隧道左线80.17m，为露天开采，采石场废弃渣土约70多万方，最大渣土深度约56m。该采石场的渣土边坡底部距离隧道进口最近距离约20m。渣土呈上宽下窄扇形堆积于隧道与采石场之间的山谷内；渣土边坡底宽约25m，顶宽约250m，顶底高差约113m。

图1 隧道、采石场平面位置图

2 地貌、地质概况

该区域为丘陵地貌，地形起伏大，地面标高115~375m，最大相对高差约260m。山体植被较茂密。渣土边坡底宽约25m，顶宽约250m，坡面坡角约25°~40°，边坡下部渣土表面生长杂草，上部坡面土体裸露。坡脚有一浆砌片石挡墙，高约4.5m，墙左侧端部损坏严重，同时墙身存在纵向裂缝，个别平台见张拉裂缝，以近似平行等高线为主，裂缝宽度5~10cm，裂缝深度0.5~1.2m，上部渣土堆填时间晚，较为松散，坡面发育局部浅层滑塌。

图2 填土边坡地形地貌图

根据野外地质调查及钻探资料，坡面土体主要为人工填筑的石场渣土，主要为碎石填土，混少量块石及粘性土填土夹层，下覆为坡残积粉质粘土及侏罗系花岗片麻岩风化层。在距离进口约200m处发育断层1处。带内岩石破碎，局部发育构造透镜体，发育有近水平方向的擦痕，其上见方解石及铁质薄膜，断裂两侧岩石节理发育。

根据地质勘查结果，采石场的排土场边坡坡脚靠近隧道洞口护坡处见地下水渗流。遇降雨天气，坡脚出水明显加大。坡面土体主要为堆填碎石土、堆填粉质粘土。地表水及地下水径流明显。坡面见多处降水冲沟。坡脚渗出泉水勘察期间流量约3.2m3/d，地下水涌水量随季节性变化大，雨季水量增大，旱季水量较贫乏，勘察期间降水量相对较少。

3 勘察方案与完成工作量

本次勘察采用资料收集与利用、工程地质及水文地质调绘、钻探、原位测试、水文观测、室内试验及物探浅层地震勘探等手段，开展了综合勘察工作。按照边坡平面特征，呈扇形放射状，由底至顶分级布置钻孔及物探测线，完成勘探孔13个；物探工作采用了浅层地震折射波法，物探测线沿边坡设计方布置的6条测线，附动力触探及室内试验等。

图3 钻孔及物探位置示意图

4 勘察成果分析

4.1 资料收集与利用

根据前期搜集的原始地形图，该填土边坡中部原始地形为山坳，四周原始地形为坡地，因此填土层中部最深，两侧偏浅，中部最深处按照实测标高和原始地形图标高的差值估计约为55m，上述特征与勘察成果基本一致。

4.2 工程地质及水文地质调绘

全面掌握了区域的地形地貌、原始的地层岩性、地质构造、水文地质情况和填土边坡目前的表面特征等，前述内容已有，不再赘述。

4.3 钻探与原位测试。

通过钻探揭示，填土主要成分为强风化~中风化碎石混粉质粘土的碎石土层，钻探过程泥浆冲刷后岩芯大部分仅保留碎石。碎石填土厚度5.30～57.00m，层厚极不均匀通过动力触探原位测试方法，基本清楚了碎石填土层不同深度的密实程度。填土层底部大部分为砂质粉质粘土与全风化花岗片麻岩，局部为强风化~中风化的花岗片麻岩。钻孔一般钻至中风化~微风化花岗片麻岩层下3m终孔。钻探揭示的填土层厚度分布特征与资料收集反映的情况基本一致。

4.4 物探浅层地震勘探

一般情况下，填土层相对较为松散，其地震纵波波速300m/s～1500m/s，中-微风化花岗片麻岩层纵波波速4000m/s～5000m/s。折射波资料显示边坡填石层纵波波速310m/s～470m/s，极松散，填石层厚度变化较大，稳定性差。

5 结论与建议

综合勘察资料，采石场的渣土边坡成分主要为碎石填土，充填粉质粘土，填土层埋深呈边坡顶底部浅中部深，两侧浅中部深的特点，填土厚度5.30～57.00m，平均厚度为24.85m。下覆为坡残积粉质粘土及侏罗系花岗片麻岩风化层。

填土层整体欠压实，上部松散，下部稍密的状态，现状二级~三级开挖坡面地表已现张裂缝，坡面普遍存在地表水形成的冲沟，坡脚挡墙边缘局部已经发生挤出破坏，坡体整体稳定性偏差，建议进行处理。

坡脚渗出泉水勘察期间流量约3.2m3/d，地下水涌水量随季节性变化大，雨季水量增大，旱季水量较贫乏，勘察期间降水量相对较少。建议采用坡体整体采用塑料膜覆盖的应急措施，边坡后壁之上3~5m采取排水天沟截水排水。因边坡碎石堆较厚，利于地下水富集，建议加强坡体范围综合的防排水措施，针对出露的泉水和渗水点，做排水沟、排水导管或渗沟，将水引出滑坡体外。同时对坡脚行车便道进行警戒，疏解工地运输车辆通行，避免滑坡的整体下挫造成人员财产损失。

根据施工安全风险评估结果，该采石场渣土采石场的排土场边坡处于欠稳定状态，边坡自身失稳风险较高。考虑到其紧邻隧道洞口及道路，一旦发生失稳，上部填石土将会下滑，造成巨大的人员伤亡和经济损失，易引发社会的关注，造成不可估量的后果。填土边坡体量较大，处理难度相当大，建议采用放坡卸载措施，辅以坡面与坡体的综合防排水措施等综合治理方法立体式处理，彻底清方减载，达到该边坡长久稳定的目的。

[1]《岩土工程勘察规范》 （GB50021-2001） （2009版）.

[2]《建筑边坡工程技术规范》 （GB50330-2013）.

[3]马惠民、王恭先、周德培等编著.山区高速公路高边坡病害防治实例.人民交通出版社,2006.

[4]徐平，马清文等编著.不稳定高边坡调查与治理.黄河水利出版社，2013.

超高填土边坡的工程地质勘察与分析

■周孝宇

F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-10-177-2

周孝宇(1979～)，男，地质工程硕士，岩土工程高级工程师，研究方向为高速公路工程地质勘察。