搜索
K65+820高边坡工程地质勘察报告一、前言1.1工程概况K65+820高边坡位于河北省保定市易县坡仓乡刘岗村境内，设计为一段整体式高边坡工程方案，路线走向方位角约284°，该里程处横断面最大切坡深度约29.5m。1.2勘察方法及完成度工作量工程地质详勘采用了钻探、物探、工程地质调绘相结合的方法，以进一步查明该高边坡设计方案及边坡工程的水文地质及工程地质条件，边坡岩土体结构类型、自然边坡稳定性和挖方边坡的稳定性，为高边坡设计和方案比选提供必要的地质依据。根据设计要求，在高边坡区布置钻孔1个；工程地质调绘采用1：2000地形图为底图，重点对不良地质体和地层分界线及构造展开调查和测绘，并绘制工程地质平面图。报告编制中利用初勘钻孔1个。勘察日期为2010年5月17日～5月19日，完成实物工作量见表1-1。完成实物工作量表项目单位数量附注测量勘探点坐标测量次/孔2/1钻孔，放点1次、收点1次工程地质调绘比例尺1：2000Km20.8半仪器法，路中线两侧各300m范围钻探钻孔m/孔45.00/1机械钻探，泥浆护壁，全取芯取样取岩石样组3室内试验岩石试验组3工程物探浅层地震测线m/条81/11.3工程地质详勘质量控制本次勘察从外业施工到内业资料整理，均以现行公路行业相关规范、《荣成-乌海高速公路河北徐水至涞源（翼晋界）段施工图设计阶段工程地质勘察大纲》和设计要求为依据进行质量管理；管理程序上贯彻执行中交二公院ISO9001质量保证体系（QHSEMS301-2008版）的各项规定；勘察质量经项目部自检、公司组织检查和院总工办验收合格，勘察满足施工段设计阶段技术要求。二、工程地质条件高边坡所在地区勘察区属温带半湿润大陆性季风气候，日照充足，热量充分，降水基本适宜，但季节分布不均，大陆性气候特征明显，全年四季分明，春季干燥多风沙，夏季炎热多暴雨，秋季晴朗寒暖适中，冬季寒冷干燥多风少雪。区内气温以1月份最低，7月份最高，随海拔高度而有所变化，一般海拔高程每上升100m,气温下降0.3-0.6°，沿线各地气温有所变化，其中，极端气温以徐水最高，可达42.1°，涞源最低为38.3°；最低气温为易县山区，为零下23.1°。年平均降雨量为620mm年。2.2地形地貌高边坡区属构造剥蚀低山重丘陵地貌，拟建高边坡位于山体斜坡下部。山体自然坡度较陡，坡度角30～40°，坡向185～195°。地面标高顶约361.1m，洼地内约304.5m，相对高差约57m。坡面植被较少，主要为灌木，洼地为旱地。2.3地层岩性根据勘察资料，高边坡通过的山体地段覆盖层较薄，钻孔钻探未揭露覆盖层，主要为第四系残坡积成因的粉质粘土，分布较不连续；基岩零星裸露地表，为震旦纪下统高于庄组（Z1g）的中风化硅质白云岩。地层岩性特征如下：第（1）层，强风化硅质白云岩：灰色，岩土结构大部分破坏，岩芯极破碎，呈碎石、角砾状。顶部含少量粘性土，局部分布。第（2）层，中风化硅质白云岩：灰色，深灰色，薄层至中厚层状构造，微晶结构，硅质条带呈层状分布。岩性极破碎至破碎，岩性主要呈块状。岩质坚硬，锤击声清脆。全场稳定分布，揭露厚度27.40～45.00m，未揭穿。2.4地质构造高边坡区在大地构造位置上，位于中朝准地台燕山沉降带和陕西中台隆的结合部位，燕山沉降带主要为震旦纪及其以后的沉积地层分布区，构造形态以北东向断裂为主，褶皱次之。陕西中台隆起则大部分为前震旦系变质岩系所占据，褶皱发育，断裂次之。从线路区分析，则大致以望都至立兴一线为界，可分为二个一级构造单元，其西为燕山沉降带，以东为华北断坳。边坡区无区域性断裂构造通过。高边坡区山坡表层局部为第四系残坡积层覆盖，基岩大面积出露，基岩呈单斜状产出，岩层总体倾向135～145°，倾角20～25°，岩体节理较发育，节理产状为160°∠88°、215°∠87°、290°∠45°、235°∠88°，线密度可达5-10条/m，相互切割延伸不长，地表多为不同各度张开，下部均呈闭合状。2.5不良地质作用地表地质调查及钻探资料表明，高边坡区及其附近无滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象。2.6水文地质条件高边坡区无地表水体，地下水类型主要为基岩裂隙水。基岩裂隙水主要赋存在中风化及强风化岩层岩中，水量受节理裂隙发育程度、地形、地貌等控制，水量较贫乏，主要接受大气降水的渗透补给，相山凹低洼排泄。2.7边坡岩体结构类型由勘察结果可知，高边坡边坡地层主要由中风化硅质白云岩，表层局部分布强风化层，为岩质边坡。根据《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）附录A的规定，该边坡强风化硅质白云岩岩体类型为IV类，中风化硅质白云岩岩体类型为III类。三、岩土体工程地质特征3.1岩体的工程地质特征及主要物理力学性质指标第（1）层，强风化硅质白云岩（Z2w）：节理裂隙很发育，岩体极破碎，分布于边坡区表层，厚度小。第（2）层，中风化硅质白云岩（Z2w）：节理裂隙发育，岩体破碎，较硬岩至坚硬岩，承载力较高，层位较稳定，为边坡岩体的主要组成部分。据岩石式样的室内试验，路堑边坡区岩石物理力学性质指标统计详见表3-1.岩石物理力学性质指标统计表岩石名称统计指标天然密度（g/m3）单轴饱和抗压强度(MPa)中风化硅质白云岩样本数35最大值2.88102.0最小值2.7938.4平均值2.8559.1最大平均值70.9最小平均值41.53.2设计参数建议及土石工程分级按《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63～2007）确定地基分层容许承载力[fa0]值。按《公路路基设计规范》（JTGD30～2004）并根据相关工程类笔迹参考相关经验数据确定C、Φ，按《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）附录B的规定确定土石工程分级，见表3-2.岩土工程设计参数建议值及土石工程分级层号成因年代岩土名称地基容许承载力fa0（Kpa）粘聚力C(Kpa)内摩擦角Φ°土石工程分级（1）（Z2w）强风化硅质白云岩4002539IV（2）（Z2w）中风化硅质白云岩150080039V四、边坡稳定性评价4.1边坡坡率的建议根据地质调绘及钻探揭示件，边坡开挖后，最大高度40.9m，地层主要为中风化硅质白云岩，表层分布较薄的强风化层，中风化硅质白云岩岩体节理发育，岩体较坚硬，属较硬岩。整体上，该边坡按岩质边坡考虑。根据《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）BIAO3.4.1并参照《工程地质手册》（第四版）表8-4-4、表8-4-9，结合场地地形条件，类比邻近同等地层线状边坡，遵循安全可靠及经济合理等原则，初步确定边坡坡率自下而上均采用1：0.75，坡型采用台阶式，每10m设一道边坡平台，平台宽度不小于2m(详见工程地质横断面图)。4.2自然山坡的稳定性评价根据结构面调查和实地观察，自然山坡的整体稳定性较好。4.3边坡稳定性评价本段高边坡岩性主要为中风化硅质白云岩。岩层产状135～145°∠20～25°，主要的节理裂隙有三组。节理产状为L1:160°∠88°、L2:215°∠87°、L3:290°∠45°，目前坡体稳定。根据结构面与坡面的赤平投影分析(见图1)，左侧边坡：边坡坡面产状14°∠53°，岩层产状135～145∠20～25°，岩层走向与边坡坡向一致，但倾向相反，为稳定结构。节理L1、L2倾角与边坡坡向相反，为稳定结构；节理L3倾向与边坡坡向大角度相交，为较稳定结构。节理L1与岩层层面组合交线位于边坡坡面投影面同侧且在外侧，倾向一致，倾角小于坡角，为不稳定结构。右侧边坡：边坡坡面产状194°∠53°，岩层倾向与边坡坡向一致，为顺向坡，且倾角小于坡角，不利于边坡稳定。节理L1、节理L2倾向与边坡坡向一致，但其倾角大于坡角，均为较稳定结构，节理L3与边坡近于垂直，为较稳定结构。节理L3与岩层层面的组合交线倾向与坡向一致且倾角小于坡角，为不稳定结构。从地形、岩土构造及结构面综合分析，路堑开挖后左边坡较不稳定，右边坡不稳定，开挖易诱法滑坡、崩塌等地质灾害。边坡地层具有岩体破碎、抗冲刷能力较差的特点，边坡开挖后，在大气降雨（尤其是突发性大暴雨）的作用下，孔隙水、裂隙水来不及排泄，岩土结构面抗剪切强度比将显著降低，边坡易产生坍塌滑动变形，因此需采取防护加固措施。4.4边坡主要设计参数根据《路基设计规范》（JTGD30-2004），本段路堑高边坡宜采用折线型坡，坡率根据稳定性验算确定。建议边坡坡率中风化层采用1：0.75。4.5工程措施左侧边坡的防护措施宜以坡面防护为主，右侧边坡的防护措施宜以坡体加固为主。防护工程可设挡墙、锚杆、锚索、格栅结构，截水沟与排水沟等。五、结论及建议5.1结论（1）通过本次勘察，查明了路基及挖方边坡的工程地质、水文地质条件。（2）根据《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）附录A的规定，该边坡强风化硅质白云岩岩体类型为IV类，中风化硅质白云岩岩体类型为III类；根据《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）附录B的规定，该边坡土石工程分级为：强风化硅质白云岩属IV级软石，中风化硅质白云岩属V级次坚石。（3）自然山坡处于稳定状态，适宜挖方路基工程建设。（4）路堑开挖后左边坡为逆向坡，边坡较不稳定，右侧边坡为顺向坡，边坡不稳定。（5）路堑为中风化岩石地基，地基承载力较高，地基稳定性满足路基工程要求。5.2建议（1）路堑右侧高边坡宜采用折线型坡，坡率按稳定性验算确定；左侧一般边坡可根据具体切坡高度采用直线坡或折线坡。（2）左侧边坡的防护措施宜以坡面防护为主，右侧边坡的防护措施宜以坡体加固为主。