滑坡勘查中巖土工程綜合勘查技術應用

李 華

（湖南省有色地質勘查局二四五隊，湖南 吉首 416000）

滑坡勘查與一般工程類勘察不同，它有對滑坡體的特征勘查和治理體系的地質勘查兩大任務。首先要從地質環境條件調查開始，并從成因條件中尋找滑坡體的誘發、演化、形成過程和主要影響的因素；其次查明場地內的巖土力學特征，加強現場試驗及調查，從物理特性出發分析其穩定性；再者結合外界環境和誘發因素，重點分析破壞模式和主要巖土參數的強度與靈敏度，加強巖土參數選擇及反演試算，進行多狀態的模擬計算；最后提出安全、經濟、合理的支護方案，獲得最佳的勘查效果。巖土工程綜合勘查技術工作的主要目的是充分了解滑坡現場的巖土參數、變化規律以及巖土成分的空間分布，確保其準確性和科學性，并為后期的巖土設計和施工積累經驗。因此，巖土工程綜合勘查技術在滑坡勘查中的應用分析對于實際使用非常重要[1]。

1 巖土工程綜合勘查技術的概述

常規滑坡勘查中個別單位基本上使用單一的勘查技術，使得提交的勘查成果資料的《巖土設計參數一覽表》一半以上數據帶“*”，表下注釋“帶“*”號的為經驗值”，如插表1。而實際治理設計中若巖土剪切值相差10%，其治理成本完全不一樣（某些項目可節約資金20%）。故采用巖土工程綜合勘查技術在滑坡勘查中的重要性更突顯出來。該技術不是一種單一的勘查技術，它沒有一個整體的固定的原理，但其中包含的每種研究方法都有自己的原理。實際上綜合勘查技術的研究就是要整合技術，以便它們可以發揮更大的價值。綜合勘查技術的優點結合了每種勘查技術的優點，結合不同項目的實際情況，靈活運用[2]。

2 巖土工程綜合勘查技術在滑坡勘查中的具體應用方面

2.1 現場原位測試

結合滑坡特征在滑坡前、中、后三部分分別合理布置大型平硐、探槽、探井，現場進行的十字板剪切試驗、標準貫入試驗、圓錐動力觸探、載荷試驗，可準確確定土層、滑帶土的剪切強度、狀態、密實度和承載力值；對于破碎的巖體進行現場點荷載試驗，尤其是大面積現場直接剪切試驗，是準確獲取巖土體軟弱結構面、巖土接觸面和滑動面（帶）抗剪強度等參數的重要而且必須的手段；現場大重度試驗是較準確取得自然條件下滑坡體天然重度的有效方法。

2.2 攝影與攝像

攝影與攝像是地質災害防治工作必備的重要手段之一。攝影與攝像能直觀反映并長期留存地質災害體不同發展階段特征、危害性和災情。不同時期的攝影與攝像能幫助分析地質災害的發展趨勢。應作好地質災害點正面和側面全景、變形特征、邊界條件、勘探工程揭露現象和危害性、災情的攝影與攝像。如在含有碎石土的土層及基巖的鉆機過程中，都采用了水或泥漿作為清洗液，通過巖芯難以獲取巖質滑坡軟弱結構面（帶）信息一直是鉆探方法的短板，而采用鉆孔數字成像就能很好解決鉆探方法的短板[3]。

表1 滑坡體治理設計巖土建議參數

2.3 三維地質建模成圖

采購最新的工程勘察軟件，實現野外鉆探、調查數據采集匯入系統，自動生成工程的三維地質模型，勘察成果報告也可同時完成，最短時間展現場地巖土空間分布狀態；能直觀展現地下巖土組成、地下埋藏物(土層、滑動土、基巖面、軟弱面，其他埋藏物等)的工程地質狀況，查看地質體的空間分布情況與地下埋藏物的相互關系，在災害體應急治理中可對消方減載、場地平整、支護結構布置等工程活動進行土石方量估算；同時三維地質模型體的任意布置剖線功能便于在復雜滑坡體（如多滑動方向）查看任意剖面，并可直接生成符合工程勘察要求的地質剖面圖，同時也可導入工程勘察或CAD 軟件中進行資料編輯、導出。

2.4 計算模型設置與反演

在進行模型設置之前，首先必須明確滑坡的穩定狀態，并取相應的穩定系數，目前常用方法一般是恢復已破壞斜坡的原始狀態或滑動后滑坡狀態兩種模型。無論采用哪種模型，都應按照相關規范給出的不同變形狀態（蠕變、欠穩定、基本穩定）對應的區間值，同時在取值時應按滑坡的危害程度大小取值（危害程度大取小值，危害程度小取大值）。反演首選主滑剖面進行計算，再選取與主滑剖面平行的不少于一條的計算剖面，建議僅限平衡方程，取對應穩定狀態的穩定系數，依次取C=0、φ=0，分別反求φ、C 值，反算方法可采用圖解法，在C-φ 坐標圖上求出直線。反演后還需做C、φ 值作敏感性分析，研究C、φ 值哪個值的變化對滑坡穩定性的的影響更顯著，計算時相鄰假定值不能相差過大。

2.5 其他勘查技術

地質災害體變形監測，勘查期間及治理期間的監測，有利于查明地質災害體邊界條件和變形特征；低空航拍，對工程區采用無人飛機進行低空航拍，可直觀地災體全貌，特別是對于大型處于欠穩定狀態的滑坡、崩塌等地災；地質雷達，對工程區流域物源區和堆積區進行地質雷達探測，主要用于泥石流地災；遙感解譯，對工程區的有關資料（即地質結構、地形地貌、氣象水文、植被及前人各類工作成果）進行地質體遙感解譯標志，主要用于特大型地災項目。

3 促進巖土工程綜合勘查技術在滑坡勘查中應用的有效策略探討

3.1 勘查之前準備工作

綜合勘查技術在巖土工程中的應用要求對場地環境和地災體類型、破壞機制等因素進行綜合分析和評價。必須進行相關的現場測試、理論分析和計算工作，以確保調查結果的可靠性。在野外工作進行前選擇合適的勘查方法，以較低的勘查工作投入，取得較多的有用資料：首先針對不同的地災體應根據現場踏勘和前人資料初步確定其性質，有針對性布置適宜的勘探手段和方法；其次地災勘查要求高時效性，避免刻意追求新奇的技術，因此勘查工作量布置要求在能夠滿足勘查質量要求的前提下盡可能減少，采用易于搬遷、操作簡便、負責環境適應性強的勘探設備和手段。

3.2 培養巖土勘查技術綜合人才，促進技術革新與人才更新

隨著社會的發展，對人力資源的需求不斷增加，現有的資源已不能滿足需求，增加新型技術人才是當務之急。一個成熟的地災勘查單位，不應只配置水工環專業人員，應增設軟件人員、地質人員、測繪人員等等。若技術水平低、人員配置不齊，在實際工作過程中必然會面對瓶頸，增加了對技術研究、勘探技術裝備的投入。可以專注于增加多類型或綜合型人才培養方面的投入，作為地災勘查單位儲備人才的第一步。這表明沒有專業或綜合技術就不可能較完美的完成地災勘查，則必須要增加資金投入在新技術的研究和開發上。只有依靠先進的科學技術，從根本上提高研究能力，才有可確保高效和科學地完成地災勘查。

3.3 地質災害勘查一定要有動態勘查理念

地質災害體的地質條件復雜，勘查方案又是在短時間踏勘取得初步認識基礎上編制的，工作布置準確性有限，需要隨勘查工作的推進，認識的深入，及時調整工程布置，從而達到經濟、高效、準確的勘查目的。動態勘查理念表明不宜采取包干方式承包勘查任務，勘查工程的調整必須按規定辦理變更報批手續后實施。

3.4 著力發展科學技術，推動勘查手段的創新發展

無論社會發展的階段如何，科學技術始終是社會進步的原動力。現代社會科學技術的發展促進了地災勘查的發展。因此，在地災進行災害體勘查時，應基于不斷提高的工作技能，積極運用先進的勘查技術，將技術知識與理論知識和實際情況相結合，并繼續進行系統勘查。近年來，三維地質成圖技術已逐步成熟，各勘查單位各根據實際情況配套相關軟件系統，有效地提高工作質量[4]。

4 結束語

采用巖土工程綜合勘查技術主要是獲取最為準確的巖土體和滑面（帶）物理力學參數，為穩定性計算和治理設計提供參數，確保治理工程安全、經濟、合理。通過使用巖土工程綜合勘查技術使得更多勘查單位意識到了它們的技術優勢。但仍然存在一些缺點，需要采用多手段、多類型的詳細勘查和既有工程類比分析相組合、分析后才用，從而確保了每個測試數據的可靠性和有效性，并為未來項目的治理設計提供科學的數據支持。