工程勘察中岩质边坡的稳定性分析

许威，陈艳，朱智清

（机械工业勘察设计研究院有限公司，陕西 西安 710000）

0 引言

岩质边坡是一种常见的地质环境，是指在岩石或岩体上形成的具有一定倾斜角度的坡度[1]。由于受到自然因素和人为因素的影响，岩质边坡容易发生崩塌、滑坡等地质灾害，对人们的生命财产安全造成严重威胁[2]。在工程勘察中，对于存在岩质边坡的工程场地，往往受限于岩土工程勘察的深度，对临近边坡的场地稳定性适宜性评价往往过于简单，岩质边坡的形态、岩层倾向段角，解理裂隙发育情况等内容分析是至关重要的环节[3]。因此，对岩质边坡的稳定性进行分析具有重要意义。本文首先根据安徽枞阳某工地工程勘察报告并结合相关区域地质图及参考文献旨在探讨工程勘察中岩质边坡的稳定性分析，以期为相关工程提供理论支持和实践指导[4]。

1 项目实例概况

1.1 工程概况

拟建场地位于枞阳某水泥厂内部，其中除渗滤液系统紧临石灰岩矿山，现状为高陡岩质边坡，其他拟建物距离山体边坡较远，基本不受影响。

1.2 地形地貌

拟建场地位于枞阳县某水泥厂厂区内，拟建场地原地貌总体较为平坦，部分沟塘回填。勘察时场地北高南低，拟建渗滤液系统场地东北侧为原采石区岩质边坡，勘察期间勘探点（以孔口标高计）地面标高最大值10.70m，最小值7.58m，地表相对高差3.12m，地貌单元属于低山丘陵区。

1.3 气象水文条件

本区气候湿润，雨量充沛，日照充足，无霜期长，年平均气温15.2～17.2℃，最高气温达40.2℃，最低气温达-11.9℃。多年平均相对湿度77%～80%，年平均潮湿系数为0.95，湿度适中。多年平均降水量为1388.66mm，最大可达2173.7mm，长江多年平均洪水位12.64m，20 年一遇洪水位16.20m，多年平均枯水位4.76m。

1.4 水文地质条件

拟建场地按地下水的赋存形式可分为上层滞水、潜水和基岩裂隙水。上层滞水主要埋藏于第①层杂填土中，一般无稳定的自由水面，主要受大气降水及生活水直接补给，以蒸发和径流排泄为主，少量向下渗入，地下水位随季节变化，降水后水位明显上升，干旱季节大幅下降，年变化幅度在1.00m 左右。潜水主要分布在第③层淤泥质粉质黏土中，基岩裂隙水主要集中在基岩风化裂隙和节理裂隙发育的地段，含水不均一。地下水补给来源主要为塘水、大气降水、生产及生活用水补给，其活动形式以渗透泾流为主。

2 区域地质条件

2.1 地质构造特征

远溯元古代震旦纪至古生代志留纪（距今10 亿～4 亿年）间，今枞阳县境处于下扬子系海中。古生代志留纪至中生代三叠纪时，古海水时有进退，在海水中沉积遗留下砂岩、石灰岩、硅质岩。中生代三叠纪末（距今约1.95 亿年），印支期地壳运动使古海洋全部退出，今安徽省境联合大陆形成，县境于此时始为陆地。

中生代侏罗纪晚期至白垩纪早期的3000 多万年间，枞阳地区火山多次爆发，遗留下数十个火山口，堆积巨厚的火山岩。岩体中断裂成群，沿断裂地壳下陷，构成了著名的庐（江）枞（阳）火山岩盆地。

新生代以来，县西北区沉积巨厚的第三系砂砾层。进入第四纪（距今300 万年），长江沿岸以上升运动为主，山峦起伏，河流遍布，湖泊萎缩。此时期普遍沉积第四系砂、砾、黏黏土层，江岸内侧不断缩小，并在江湾处沉积为江心洲。

县境位于郯（城）——庐（江）断裂带与沿江破碎带之间的庐（江）枞（阳）中生代火山盆地中部。地层以中生代火山岩为主，东北与西南部有零星火成岩体。县境有3 条深大断裂带斜贯，有众多的古火山口及小断层，具有典型的火山岩区地质特征。

县境斜贯3 条深大断裂带，作北北东、北东方向延伸。断裂纵横交错，近南北方向最为发育；火山机体（构造）密集，古火山口遍布。

2.1.1 深大断裂

根据地表现象及地球物理资料推测，这三大断裂带主要形成于燕山期。姥山逆掩断层，自全椒古河经巢湖姥山入县内，即为官埠桥至城隍庙大断裂带。这条断裂带由县城西侧经连湖、官埠桥、石溪至城隍庙一带，长达40km，断裂走向北东30°左右。罗河断裂带，自义津桥北穿钱桥河，至庐江罗河，并向两头延伸，全长约190km，断裂走向北东。头坡断裂带，自宿松经怀宁至枞阳镇、汤沟镇以东，全长约160km，其中在枞阳县内长约50km，断层走向北东约60°。

2.1.2 断裂（层）

县内较大的断裂带有井边至杨家市构造带，长大于20km，北东向；古楼山至公堰塥断裂带，长10km，宽5～6km，南北向。浮山经孙家畈至周潭断裂带，长25km，宽5km。县内还分布有火山岩中发育较小的断裂（层），其长度不足1km 或数千米不等。还有两组断裂（层）纵横交织成网格状，如拔茅山；另外两组斜交在桂竹园、何家冲、和尚桥等地。

2.1.3 褶皱

由火山岩构成的砖桥向斜盆地，成椭圆形，西北郯庐断裂斜切，岩层倾角10°～20°，褶皱作用微弱。次一级较大向斜有柳峰山向斜、背斜、单斜。

2.1.4 火山机体（构造）

中生代火山爆发，在县内遗留下众多的火山机体（构造）。由中心喷发形成的火山口、破火山口多达数十个，密布县境中部。最大的为七家山火山口，约10km2，可见环形及放射性断裂。其他火山口如黄栗山（位于横埠河西北，有2.3km2）、牡丹尖（钱铺西南，2.1km2）、龙城山（2.2km2）、竹园、黄家大山、查家破院、柳峰山、小岭、黑洼山等。著名风景区浮山由破火山口构成，火山区面积约14km2；其火山口直径为4km；四周山丘山脊成弧形，构成悬崖峭壁、岩洞棋布、沟壑奇异的地貌风光。此外裂隙性喷发带在朱程庄至石溪、龙城山至癞痢山之间。

2.2 地层结构

该拟建场地上部表土层为新近填土，第②层～第⑤层土为第四系覆盖层（Q4al），第⑥层基岩为三叠系下统南陵湖组中风化石灰岩（T1n）：灰白色、灰黄色，隐晶质结构，薄层-中厚层状构造，主要由碳酸盐矿物组成，裂隙发育，充填方解石脉，岩芯呈柱状，短柱状，块状，局部溶蚀现象明显，锤击声脆且不易击碎，岩石坚硬程度为较硬岩，岩体完整程度为较完整～较破碎，岩体基本质量等级为Ⅲ～Ⅳ级，岩石质量指标RQD=50%～85%，为较差的～较好的。

3 不良地质作用和地质灾害

3.1 滑坡、危岩和崩塌

拟建渗滤液系统北侧3～7m 有一原采石区岩质边坡，坡顶上部为石灰岩矿区矿车通道，现场岩质边坡如图1 所示。

图1 现场岩质边坡

经现场用地质罗盘及皮尺等量测，该岩质边坡坡高10～21m，由西向东走向，长度约340m，坡面倾向144°～150°，倾角62°～87°，坡体为单斜厚层三叠系下统南陵湖组石灰岩（T1n），岩层倾向24°～30°，倾角22°～26°，发育有三组剪切节理，一组节理倾向310°～326°，倾角65°～76°，间距0.5～3.1m；一组节理倾向275°～286°，倾角56°～67°节理面间距1.5～3.4m；一组节理倾向32°～37°，倾角77°～85°，节理面间距1.1～2.5m。边坡岩体类型为Ⅱ类，岩体构造类型为块状结构，边坡安全等级为二级。局部岩体突出外倾，坡顶上有松动的大块石或孤石，可能形成危岩或崩塌，工程施工前建议对场地附近坡面上松动块石或孤石进行清除，并对坡面进行挂网或喷浆处理。坡面东北段存在沿岩体坡面堆积的松散坡体，坡体以块石、碎石，含少量泥土及杂物等组成，呈松散～稍密状态，堆积坡宽约30m，高6～9m，厚3～5m。当切坡开挖或遇大暴雨时不稳定，易形成滑坡，工程施工前建议对该松散堆积坡体进行清除[5]。

3.2 岩溶

拟建场地为灰岩地带，岩石为碳酸盐类石灰岩，存在岩溶发育等不良地质作用。据本次勘探钻孔的揭露情况，钻孔数98 个，揭露溶洞的钻孔29 个，见洞率29.6%，平均线岩溶率3.67%，溶洞的发育的规模及大小不等，揭露溶洞的钻孔中有单层溶洞69%，多层溶洞31%，溶洞洞高最小值0.3m，最大值5.0m，溶洞充填形式主要为全充填、半充填及无充填3 种，充填物为黏性土、碎石及杂砂、呈串珠状等发育形式，普遍顶板很薄，综合判断拟建场地岩溶发育程度为中等发育。

3.3 不良地质作用和地质灾害处理建议

拟建场地存在不良地质作用和地质灾害，施工前必须进行不良地质作用和地质灾害治理，建议进行岩溶施工勘察，必要时进行地质灾害评估[6-7]。

4 场地稳定性及适宜性

根据枞阳区域地质资料及附近工程地质资料，拟建场地无全新活动断裂构造、地裂缝、土洞和塌陷等其他不良地质现象；根据场地内钻探和调查情况，拟建场地存在滑坡、崩塌、危岩、岩溶等不良地质作用和地质灾害，但相应处理经验丰富，经处理后可以作为拟建物场地，综合判断拟建场地为稳定性不良场地，基本适宜拟建物兴建。

5 临坡拟建物工程分析评价

（1）拟建渗滤液系统（对应3～5 剖面），设计1F，场地开挖后基础地基为中风化石灰岩，建议采用天然基础或独立基础，以第⑥层中风化灰岩作为基础持力层。该拟建物场地东北侧为松散堆积体边坡，部分勘探点有小的位移，场地施工前宜做好场地平整工作。

（2）根据建设单位提供的拟建物基础埋深以及拟建物结构特征，拟建场地在拟建联合主厂房垃圾坑处（埋深6.0m）及拟建渗滤液系统（埋深5.0m）有两个独立基坑。

拟建渗滤液系统基础埋深较大，预估基础底面埋深大约在±0.00m 下5m。根据拟建物正负零及勘察期间场地标高情况，场地平整后预计地下室基坑开挖深度大约在4.00～5.00m，基坑侧壁安全等级为二～三级，重要性系数γ0为0.9～1.0。

（3）拟建渗滤液系统北侧为原采石区岩质边坡（距离坡角3～7m），坡体稳定，东北侧有松散堆积物形成的坡面，西侧和南侧为海螺水泥厂内部道路，渗滤液系统基础部分位于松散坡面上，基础开挖施工前切坡前应对松散坡体及岩块进行清理[8]。

（4）地下水控制。拟建场内分布排水沟渠，应重点对地表水进行沟渠改移，防止地表水进入基坑；渗滤液系统建议采用坑内明沟集井排水，并对北侧排水沟采用截断引流处理。拟建联合主厂房建议采用坑外止水帷幕，坑内局部开挖较深部位（垃圾坑处）可采用管井疏干处理。

6 结论

（1）根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级，综合划分本次岩土工程勘察等级为乙级。

（2）根据枞阳区域地质资料及附近工程地质资料，拟建场地无全新活动断裂构造、地裂缝、土洞和塌陷等其他不良地质现象；根据场地内钻探和调查情况，拟建场地存在滑坡、崩塌、危岩、岩溶等不良地质作用和地质灾害，但相应处理经验丰富，经处理后可以作为拟建物场地，综合判断拟建场地为稳定性不良场地，基本适宜拟建物兴建。

（3）拟建渗滤液系统北侧岩质边坡，边坡岩体类型为Ⅱ类，岩体构造类型为块状结构，边坡安全等级为二级。局部岩体突出外倾，坡顶上有松动的大块石或孤石，可能形成危岩或崩塌，工程施工前建议对场地附近坡面上松动块石或孤石进行清除，并对坡面进行挂网或喷浆处理。坡面东北段存在沿岩体坡面堆积的松散坡体，坡体以块石、碎石，含少量泥土及杂物等组成，呈松散～稍密状态，当切坡开挖或遇大暴雨时不稳定，易形成滑坡，工程施工前建议对该松散堆积坡体进行清除。

（4）拟建场地存在不良地质作用和地质灾害，施工前必须进行不良地质作用和地质灾害治理，建议进行岩溶施工勘察，必要时进行地质灾害评估。