某微丘區深路塹勘察

楊鳳偉 王劍鋒

(安徽省交通勘察設計院有限公司，安徽 合肥 230011)

1 工程概述

某微丘區公路深路塹擬開挖長度約100 m，最大開挖高度40.12 m。該段路塹場地位于安徽沿江丘陵區，巖性為全、強、中風化石英正長巖，全、強風化石英正長巖厚度較大，吸水能力強，由于組成物質松散，易受水流沖刷造成水土流失。中風化巖體節理裂隙很發育，完整程度為破碎～較破碎，主要結構面類型為裂隙面，結構面結合程度差，對深路塹的穩定性影響較大。工程區屬北亞熱帶濕潤氣候區，雨量充沛集中，易發生崩塌、滑坡、泥石流等地質災害。此處深路塹邊坡所在丘頂高程為58.22 m，丘麓處實測地面高程17.50 m～18.15 m，相對高差40.12 m。區內自然山坡坡度一般在15°～30°，丘頂植被茂密，主要以松樹、灌木等為主。

2 場地工程地質條件及水文地質條件

2.1 地形、地貌

項目區地貌單元為沿江丘陵平原，微地貌單元為丘頂、丘坡及丘麓[1]。

通過現場勘察，場地地形起伏，區內在垂直原公路走向丘體均存在人工開挖痕跡，其中沿擬建工程小樁號側丘體現狀正進行人工開挖活動。

2.2 場地地層條件

2.3 地下水

地下水類型為基巖裂隙水[3]當大氣降水時，迅速形成地表徑流向山丘間沖溝及低洼處排泄，少量雨水滲入土層或基巖風化裂隙后，又沿風化裂隙向低洼處徑流、排泄，風化強烈的基巖會形成小的潛水層。

2.4 不良地質和特殊性巖土

根據現場踏勘和地質調查，不良地質作用主要為沿兩側人工開挖面的落石及靠S228側丘坡由于風化不均勻而局部外露的中風化危巖,中風化巖體坡度在45°～53°，在節理裂隙切割下可能呈崩塌、掉塊[3]破壞。根據勘察表明，邊坡場地特殊性巖土主要為全風化石英正長巖，主要表現為吸水能力強，隨著含水量增大，其抗剪強度下降很大，工程地質性質較差，由于組成物質松散，易受水流沖刷造成水土流失。

2.5 地震

參考文獻[4]，該區Ⅱ類場地基本地震動峰值加速度值為0.10g，對應地震烈度為7度；基本地震動加速度反應譜特征周期值為0.35 s。

3 工程地質評價

3.1 邊坡穩定性分析及評價

3.1.1自然斜坡的穩定性分析

深路塹區屬沿江丘陵平原地貌區，擬建深路塹穿越丘體西北側，全、強風化石英正長巖厚度較大，吸水能力強，由于組成物質松散，易受水流沖刷造成水土流失。中風化石英正長巖硬度較大，為較完整巖體。坡地自然坡度15°～30°，坡面表層植被發育，主要為松樹。地表未發現斜坡變形破壞等不良地質現象，自然斜坡較穩定。

3.1.2深路塹邊坡穩定性分析的方法和思路

1)對全風化巖其邊坡結構類型為散體結構，其穩定性差，坡角取決于巖體的抗剪強度，應按照圓弧滑動法來進行穩定性分析計算，并反演計算出抗剪強度。

通過室內巖土試驗，并參考文獻及同類工程經驗數據，按照圓弧滑動法分析，反演計算深路塹抗剪強度等各巖土設計參數，詳見表1。

表1 深路塹各巖土設計參數表

2)對中風化石英正長巖，其邊坡結構類型為塊體結構，穩定性較好，按極射赤平投影對巖體節理裂隙進行分析[5]，如表2所示。

表2 右側開挖邊坡的極射赤平投影

3)對強風化石英正長巖，其邊坡巖體結構類型為碎裂結構，穩定性較差，按圓弧滑動法和極射赤平投影進行分析，然后再根據現場情況進行分析。

經過綜合分析，該挖方右側邊坡為巖質邊坡。邊坡穩定性主要受開挖深度、結構面組合產狀、風化層厚度等控制[6]。本段邊坡最大刷坡高度40.12 m，挖深較大，結合赤平投影及場地地層巖性綜合分析，該路塹邊坡整體較穩定。但由于切坡產生陡坡或臨空面，在重力、風化作用、地表水下滲作用和地下水侵蝕作用等不利條件下，導致巖體破碎，在施工階段挖方區適當加強防護措施。邊坡穩定性評價詳見表3。

表3 邊坡穩定性評價表

3.2 邊坡開挖方式及防護措施建議

挖方土石的主體為全風化石英正長巖、強風化石英正長巖和中風化石英正長巖。全、強風化石英正長巖抗風化能力和防雨水沖刷能力均較差，因此建議邊坡開挖應盡量避開雨季施工，施工過程中應嚴格采用逆作法[7]，并做到“逐級開挖，逐級防護”要求，坡頂和平臺位置處均應設置截水溝以截斷地表水。具體為：

1)建議邊坡按1∶0.75～1∶1.5分階放坡，開挖時應分級預留平臺，建議平臺寬2 m，每級開挖高度8 m～10 m。建議平臺及坡頂邊外應設置截、排水溝，加強坡內、坡外地下水及地表水的排放措施，對全、強風化石英正長巖坡面可采用錨桿框架植物防護，對中～微風化石英正長巖坡面可采用掛SNS和GPS柔性網進行防護，并加強坡面防護及綠化措施，做到及時封閉。

2)邊坡巖體節理發育至很發育，在結構面切割組合下易形成不穩定楔形體，對邊坡穩定不利，建議開挖過程中應注重結構面的測量與分析工作，對不穩定楔形體及時進行清除或加固支護。

3)邊坡體全、強風化石英正長巖厚度較大，且為砂土狀，抗風化能力和防雨水沖刷能力均較差，長時間暴露或遇水易產生滑塌，建議后期加強支護措施和截排水措施。

4 結語

通過勘察表明該深路塹巖土體為全風化石英正長巖、強風化石英正長巖、中風化石英正長巖，該段局部存在外露的中風化危巖等不良地質因素，根據各巖土設計參數及結合地區經驗，綜合分析，提出深路塹開挖方式、坡率及防護措施建議。