某微丘区深路堑勘察

杨凤伟 王剑锋

(安徽省交通勘察设计院有限公司，安徽 合肥 230011)

1 工程概述

某微丘区公路深路堑拟开挖长度约100 m，最大开挖高度40.12 m。该段路堑场地位于安徽沿江丘陵区，岩性为全、强、中风化石英正长岩，全、强风化石英正长岩厚度较大，吸水能力强，由于组成物质松散，易受水流冲刷造成水土流失。中风化岩体节理裂隙很发育，完整程度为破碎～较破碎，主要结构面类型为裂隙面，结构面结合程度差，对深路堑的稳定性影响较大。工程区属北亚热带湿润气候区，雨量充沛集中，易发生崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。此处深路堑边坡所在丘顶高程为58.22 m，丘麓处实测地面高程17.50 m～18.15 m，相对高差40.12 m。区内自然山坡坡度一般在15°～30°，丘顶植被茂密，主要以松树、灌木等为主。

2 场地工程地质条件及水文地质条件

2.1 地形、地貌

项目区地貌单元为沿江丘陵平原，微地貌单元为丘顶、丘坡及丘麓[1]。

通过现场勘察，场地地形起伏，区内在垂直原公路走向丘体均存在人工开挖痕迹，其中沿拟建工程小桩号侧丘体现状正进行人工开挖活动。

2.2 场地地层条件

2.3 地下水

地下水类型为基岩裂隙水[3]当大气降水时，迅速形成地表径流向山丘间冲沟及低洼处排泄，少量雨水渗入土层或基岩风化裂隙后，又沿风化裂隙向低洼处径流、排泄，风化强烈的基岩会形成小的潜水层。

2.4 不良地质和特殊性岩土

根据现场踏勘和地质调查，不良地质作用主要为沿两侧人工开挖面的落石及靠S228侧丘坡由于风化不均匀而局部外露的中风化危岩,中风化岩体坡度在45°～53°，在节理裂隙切割下可能呈崩塌、掉块[3]破坏。根据勘察表明，边坡场地特殊性岩土主要为全风化石英正长岩，主要表现为吸水能力强，随着含水量增大，其抗剪强度下降很大，工程地质性质较差，由于组成物质松散，易受水流冲刷造成水土流失。

2.5 地震

参考文献[4]，该区Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度值为0.10g，对应地震烈度为7度；基本地震动加速度反应谱特征周期值为0.35 s。

3 工程地质评价

3.1 边坡稳定性分析及评价

3.1.1自然斜坡的稳定性分析

深路堑区属沿江丘陵平原地貌区，拟建深路堑穿越丘体西北侧，全、强风化石英正长岩厚度较大，吸水能力强，由于组成物质松散，易受水流冲刷造成水土流失。中风化石英正长岩硬度较大，为较完整岩体。坡地自然坡度15°～30°，坡面表层植被发育，主要为松树。地表未发现斜坡变形破坏等不良地质现象，自然斜坡较稳定。

3.1.2深路堑边坡稳定性分析的方法和思路

1)对全风化岩其边坡结构类型为散体结构，其稳定性差，坡角取决于岩体的抗剪强度，应按照圆弧滑动法来进行稳定性分析计算，并反演计算出抗剪强度。

通过室内岩土试验，并参考文献及同类工程经验数据，按照圆弧滑动法分析，反演计算深路堑抗剪强度等各岩土设计参数，详见表1。

表1 深路堑各岩土设计参数表

2)对中风化石英正长岩，其边坡结构类型为块体结构，稳定性较好，按极射赤平投影对岩体节理裂隙进行分析[5]，如表2所示。

表2 右侧开挖边坡的极射赤平投影

3)对强风化石英正长岩，其边坡岩体结构类型为碎裂结构，稳定性较差，按圆弧滑动法和极射赤平投影进行分析，然后再根据现场情况进行分析。

经过综合分析，该挖方右侧边坡为岩质边坡。边坡稳定性主要受开挖深度、结构面组合产状、风化层厚度等控制[6]。本段边坡最大刷坡高度40.12 m，挖深较大，结合赤平投影及场地地层岩性综合分析，该路堑边坡整体较稳定。但由于切坡产生陡坡或临空面，在重力、风化作用、地表水下渗作用和地下水侵蚀作用等不利条件下，导致岩体破碎，在施工阶段挖方区适当加强防护措施。边坡稳定性评价详见表3。

表3 边坡稳定性评价表

3.2 边坡开挖方式及防护措施建议

挖方土石的主体为全风化石英正长岩、强风化石英正长岩和中风化石英正长岩。全、强风化石英正长岩抗风化能力和防雨水冲刷能力均较差，因此建议边坡开挖应尽量避开雨季施工，施工过程中应严格采用逆作法[7]，并做到“逐级开挖，逐级防护”要求，坡顶和平台位置处均应设置截水沟以截断地表水。具体为：

1)建议边坡按1∶0.75～1∶1.5分阶放坡，开挖时应分级预留平台，建议平台宽2 m，每级开挖高度8 m～10 m。建议平台及坡顶边外应设置截、排水沟，加强坡内、坡外地下水及地表水的排放措施，对全、强风化石英正长岩坡面可采用锚杆框架植物防护，对中～微风化石英正长岩坡面可采用挂SNS和GPS柔性网进行防护，并加强坡面防护及绿化措施，做到及时封闭。

2)边坡岩体节理发育至很发育，在结构面切割组合下易形成不稳定楔形体，对边坡稳定不利，建议开挖过程中应注重结构面的测量与分析工作，对不稳定楔形体及时进行清除或加固支护。

3)边坡体全、强风化石英正长岩厚度较大，且为砂土状，抗风化能力和防雨水冲刷能力均较差，长时间暴露或遇水易产生滑塌，建议后期加强支护措施和截排水措施。

4 结语

通过勘察表明该深路堑岩土体为全风化石英正长岩、强风化石英正长岩、中风化石英正长岩，该段局部存在外露的中风化危岩等不良地质因素，根据各岩土设计参数及结合地区经验，综合分析，提出深路堑开挖方式、坡率及防护措施建议。