基于边坡支护工程设计常见的岩土工程勘察问题分析

杨波

【摘要】在高速公路建设以及其开采土层的工程当中，不可避免的会遇到边坡支护及岩层勘探相关的问题。基于此在边坡支护工程开展之前，需要对边坡的岩土成分及结构进行勘察工作，为边坡支护施工提供准确的数据支持，使得设计师可以根据勘测结果制定出科学合理的边坡支护计划，进而促进建筑行业对边坡支护工程以及岩土勘探工作的发展。

【关键词】边坡支护；岩土工程勘察；问题分析

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 11.073

施工区域建立边坡支护工作的建筑项目中，岩土勘察的主要目的是为施工提供周边岩土的成分结构，以及了解施工场地的地下空间情况。可以说岩土勘察工作能够在一定程度上影响着边坡支护工作的质量，只有为工程设计提供科学准确的勘察数据，才可以保证设计的长久使用。岩土勘探是一项十分系统性的工作，因此，严格控制施工过程中的相关流程是非常有必要的。按照相关规定开展岩土检测工作，无论是对边坡支护工作还是整个建设工程都具有十分深远的意义。

1、岩土工程中应用边坡支护技术的意义

我国建设工程是促进社会经济发展的主要来源之一，随着近几年工程建设的规模不断扩大，各种大型工程项目也在不断的增加。岩土工程作为建筑领域的重要项目之一，其技术更新、水平进步与否，不但宏观上能够影响建筑行业的整体发展趋势，并且能够直接决定建筑工程的施工质量。在一些涉及到边坡支护的施工作业当中，边坡支护可以决定岩土工程的结构稳定性，同时在工程当中合理的使用边坡支护技术还可以有效的减少施工过程中存在的安全隐患，为施工人员提供安全保障。边坡支护技术作为整个建设工程中最为基础的施工技术之一，只有做好这项工作才能保证后续施工能够顺利的展开，因此，岩土工程当中的边坡支护技术与岩土勘探技术在整个工程当中具有一定的意义[1]。

2、岩土勘察中常见的问题

2.1勘察工作和测试取样分布不合理

在对工程的沿途进行岩土勘察的过程中，要求勘察人员对勘探任务以及勘探节点的选取进行合理有效的布置。因为我国相关法律法规规定，要求建设工程在进行实际勘察的过程中依据总勘察的距离设计出勘察坐标，并将勘察的节点明确的标注在坐标上，同时还要在节点旁添加实际勘察过程中的实际位置以及勘探深度等信息。但是在实际的岩土勘察过程中，因为测试取样的各个环节均没有严格的控制指标，以及勘探人员没有按照相关文件规定的方式来进行勘察，因此导致勘察的数据与实际的结果不具有可靠性[2]。

2.2岩土勘察测试手段方法缺乏创新

目前，建设工程在进行岩土勘察工作时，所使用的勘察技术与设备等都比较老旧。特别是在实际的岩土勘察过程中，勘探人员没有将施工手段与使用的仪器相融合，导致在勘探过程中勘探手法与设备不相匹配，导致勘探工作难以进行，且勘探出的数据不能够为边坡支护设计提供数据支持。同时，不合理的勘探手段不但会影响岩土勘探结果的真实性，而且还会在一定程度上增加勘探的工作量，影响整体工程的工期。

2.3岩土勘探分类和描述准确性欠缺

我国有关部门对岩土勘察工作的规定中明确指出，在进行实际的岩土勘察工作中，应对勘察的岩石和土质的实际光泽、坚硬程度等都要进行明确的描述。通过这种手段就可以使勘探工作能够在实际工作过程中，对相关数据进行规范。但是以现阶段我国部分岩土勘察企业而言，存在勘探工作处理不充分的问题，很多参考资料都还是传统老旧的资料，这就会造成勘探工作对实际岩土描述的真实可靠性不强，导致在一定程度上影响岩土工程的勘察质量，进而影响勘探工作的下一步设计[3]。

3、边坡岩层结构面剪切试验

为更好探究岩土勘探工作以及勘探数据对边坡支护工作的影响，以下实验均以某工程实例数据为例进行分析。

3.1边坡岩土剪切试点选取

在该施工现场，施工企业使用大型剪切试验的方法对沿途的岩土进行勘探，工作对技术的要求体现在试验点需表现出区域。同时，也要对试验开展的可行性进行分析，根据初步勘探结果设计出试验方案，该工程区域的岩性组合成分主要由砂岩、夹泥岩以及泥岩组成。因此，实验应当选取3个试验要素，对现场的砂岩、夹泥岩、泥岩的地层进行天然状态下和饱和状态下的剪切试验。

3.2应力确定

因为此实验的主要目的是检测岩土的实际结构和承力效果，所以该试验的加载最大应力应为岩土顺层边坡区上部受到的岩体自重力的1.3倍，并且试验还应考虑岩体强度以及检测设备的实际测量精度，确保试验设计的最大荷载力与试验结果不会遭到破坏。结合实际情况将检测岩土的粘聚力設定为c、内摩擦角的值设定为φ，并预估试验岩土的实际抗剪强度，从而制定科学合理的剪切荷载加载方案[4]。

3.3现场大型剪切试验结果分析

根据该试验结果可以发现，该施工区域的岩层组合试样强度的峰值为20%～68%。天然状态下，夹泥岩的岩性强度变化最大，其际峰值强度约为27%；在饱和状态下，泥岩的岩性强度变化最小，其峰值强度约为68%。现场岩土大型剪切试验结果见表1。

由表1数据可以得出，该地区的岩土无论是天然状态下还是饱和状态下，不同岩层的实际抗剪强度基本可以满足砂岩>砂夹泥岩>泥岩的规律。因此该工程需要着重按照实验数据进行边坡支护设计[5]。

4、依据勘探数据进行边坡支护优化设计

4.1计算稳定性力学参数

同样以上述以某工程实例数据为例进行分析，该工程的边坡治理工程为典型的断面边坡，通过计算边坡的实际力学参数来预估边坡设计的稳定性。在该工程的边坡治理现场随机选取滑带岩土和滑体岩土各10例进行实验。进过科学的实验结果分析得出，滑体岩土的实际抗剪强度参数为：自然重力下能够承受20.27kPa，饱和重力下能够承受18.98kPa，天然状态下内摩擦角为14.91°，饱和状态下内摩擦角为13.74°；而滑带岩土的实际抗剪强度参数为：自然重力下能够承受16.45kPa，饱和状态下能够承受15.67kPa，天然状态下内摩擦角为8.78°，饱和状态下内摩擦角为9.37°。并且通过结合实验结果分析，设定出该目标边坡的实际力学参数稳定性，具体如表2所示。

4.2边坡稳定性分析

为检测该工程的边坡支护能力在实际施工中的使用效果，对该边坡支护的前后稳定数据进行科学的对比分析。将该边坡的水平方向、竖直方向以及总位移的折减系数进行统计，并制作支护前后的特征数据位移曲线图，如图1和图2所示。

通过图1可以发现，该边坡支护前的折减安全系数为1.26，处于基本稳定的状态，但局部还是存在着一定程度的不稳定区。由图2可以发现，该区域边坡的折减安全系数能够提高到1.90，因此通过该实验表明，进行科学的岩土勘探工作能够有效的为边坡支护提供良好的岩土数据，并使边坡支护工作发挥出最大的效果[7]。

结语：

综上所述，岩土勘察工作是边坡支护设计的重要前提。针对现阶段仍存在的勘探设计脱节、勘察手段单一、勘察深度不足等问题，需要施工企业加大对勘察与设计人员的管理，利用科学的手段改善岩土勘探技术，进而弥补勘探行业的技术空缺，使勘探工作在可以满足勘察深度的条件下，能够灵活选用合适的勘察手段对岩土进行勘探，从而提升勘察工作的准确度，促进边坡支护工程以及岩土勘探行业的发展。

参考文献：

[1]陶国发.岩土工程勘查中常见问题及完善方法[J].世界有色金属，2019（11）：296-298.

[2]刘泮森.基于边坡支护工程设计常见的岩土工程勘察问题分析[J].江西建材， 2019（07）： 53-55.

[3]刘东鹏.基于边坡支护工程设计常见的岩土工程勘察问题分析[J].西部资源， 2019（05）： 77-78.

[4]代思学.边坡支护工程设计常见的岩土工程勘查问题分析与建议[J].世界有色金属， 2018（21）： 166-167.

[5]刘殿彬.关于岩土工程勘察中几个常见问题的思考[J].居舍，2019（22）：185.

[6]黄文洪，张健，李龙龙，等.含陡倾软弱破碎带节理岩质高边坡稳定性分析[J].人民珠江，2020，41（6）：68-73.

[7]孫磊.含软弱夹层顺层岩质边坡稳定性分析及处治研究[J].铁道勘察，2019，45（4）： 53-57.