本文來源于公眾號:悠游2019
作者:成永剛,博士,教高,注冊巖土工程師,中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會滑坡與工程邊坡分會理事,中國土木工程學(xué)會非飽和土與特殊土專業(yè)委員會常務(wù)委員和交通巖土工程專業(yè)委員會委員,國際工程地質(zhì)協(xié)會會員,中國國家公路建設(shè)項目評標專家,四川省交通運輸專業(yè)人才教育專家。
滑坡的勘探方法主要有物探、挖探和鉆探三類。其中鉆探是滑坡勘探中的主要手段,以確定滑體巖土體性質(zhì),滑面位置,地下水的流向、流速、含水層分布等特征、土工試驗取樣等為主要目的。
一、鉆探孔位的確定
1、先布置用以滑坡定性分析的鉆孔,然后布置滑坡處治工程的鉆孔。
在前期對滑坡進行地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、氣象水文等進行輪廓勘察的基礎(chǔ)上,繼而對滑坡基本性質(zhì)的確定進行必要的勘察,如是土質(zhì)滑坡還是巖質(zhì)滑坡,是堆積體滑坡還是膨脹土滑坡,是順層滑坡還是傾倒滑坡,是單個滑坡還是滑坡群,是單層滑面還是多層滑面,是一級滑坡還是多級滑坡.......結(jié)合鉆探進一步進行核查確認。然后,對初步擬設(shè)置工程的滑坡部位進針對性地鉆探,從而為擬設(shè)置的抗滑樁、錨索、集水井等工程提供必要的地質(zhì)資料。
2、主軸斷面、滑坡分級部位鉆孔適當加密,并應(yīng)兼顧復(fù)雜滑坡的各區(qū)勘察。
對每一個滑坡單元,均應(yīng)在滑坡的主軸上布置合理的勘探斷面,從而為滑坡的控制性穩(wěn)定性分析和下滑力計算提供基礎(chǔ)資料。一般情況下,每個主軸布孔不宜少于4個,即滑坡的前、中、后部各布一孔,且為了對比核查,宜在滑坡后后部的自然坡體上另加一孔。
對于存在多級滑動的滑坡,應(yīng)適當加密勘探鉆孔的設(shè)置,從而核查上、下級滑坡之間的關(guān)系。當一個大型滑坡中包含多個分區(qū)的滑坡時,應(yīng)在整個大型滑坡主軸的兩側(cè),設(shè)置各分區(qū)滑坡副軸的合理勘探斷面,從而查明各分區(qū)滑坡局部特征,以及其與整個大型滑坡之間的關(guān)系。
滑坡的勘探的鉆孔的深度一定要位于最深層滑面以下的穩(wěn)定地層中不小于3~5m,或進入基巖的深度不小于滑區(qū)及其影響區(qū)可見最大孤石直徑的1.5倍。
圖1 復(fù)雜滑坡的區(qū)、級勘探孔位布置示意圖
二、滑坡鉆探方法
滑坡的勘探屬于特殊性勘察,其目的是發(fā)現(xiàn)軟弱地層,并以最大化的保留巖芯的結(jié)構(gòu)、含水層等為基本原則,因此,滑坡勘探主要采用無泵反循環(huán)法或雙管鉆為主,其中無泵反循環(huán)法由于能最大化保持巖芯的原狀特征,故是滑坡勘察的首要之選。
圖2 無泵反循環(huán)法基本原理示意圖
滑坡鉆探通常情況下嚴禁采用開水鉆,這是因為開水鉆必然會改變巖芯的基本特征,甚至造成粘粒含量相對較高的滑面結(jié)構(gòu)的嚴重損壞。故除了個別硬巖或孤石需開水鉆進通過時,滑坡勘探嚴禁采用開水鉆進。鉆探的巖芯采取率應(yīng)達到90%以上,以保證巖芯能準確反映各個地層的厚度和滑面的位置。
為減少鉆探時對巖芯的擾動,一般滑坡的鉆探每回次進尺在土層中不宜大于0.3m,在巖層中不宜大于0.2m。
三、勘探中的滑面識別
鉆探過程中須進行全程記錄,即邊鉆進,邊鑒定,及時掌握地層特征,嚴禁全孔鉆探結(jié)束后鑒定巖芯。鉆探時的巖芯鑒定應(yīng)時刻注意巖芯的完整度保護,從而在巖芯晾曬一段時間處于干硬狀態(tài)后,方便敲擊震裂巖芯時有利于滑面的發(fā)現(xiàn)。
滑坡的鑒定時,一定要注意滑面與其它構(gòu)造面的區(qū)別,防止誤判而嚴重影響滑坡病害的防治。如粘土滑面多光滑如鏡,多擠壓成鱗片狀,粘土夾碎石土時滑面較為粗糙,擦痕明顯。構(gòu)造擦痕相對較深且粗,長短不一或深淺不同,往往存在一定的礦物富集和纖維狀,甚至形成階步。
圖3 構(gòu)造擦痕
圖4 滑面
鉆探的過程中應(yīng)嚴密注意掉鉆、卡鉆、縮孔、漏水等異常情況,因為其極可能與滑面的位置有密切的關(guān)系。
四、鉆探資料的整理
在現(xiàn)場對各個鉆孔巖芯進行初步鑒定后,應(yīng)對全部巖芯孔進行核對比較,統(tǒng)一描述用語,消除人為誤差。并將不同地層的巖芯、不同顏色、不同含水率、鉆探時的異常、初見和穩(wěn)定水位等全部在編錄表中完全體現(xiàn),從而有助于滑面的尋找與確定。
對于一些復(fù)雜的滑坡需進行深孔位移監(jiān)測時,應(yīng)盡量有效利用勘探鉆孔,從而有效降低勘察造價和加快勘察進度。