超高填土邊坡的工程地質勘察與分析

（廣東省交通規劃設計研究院 股份有限公司 廣東廣州510507）

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自深圳市某滑坡重大事故后，廣東省內展開了針對人工填土高邊坡的全面排查和防護預案工作。本人負責勘察工作的某高速公路路側存在一處石場棄土形成的超高填土邊坡，本文通過介紹該超高填土邊坡的勘察工作以及初步的防護方案，以分享工程實踐經驗和勘察效果評價，對此類工程勘察設計有借鑒作用，具有一定的社會經濟和安全生產意義。

超高填土邊坡邊坡勘察設計淺層地震折射波

1 項目簡介

廣東省某高速公路隧道入口左側為采石場，距離隧道施工最近的開采區域距離隧道左線80.17m，為露天開采，采石場廢棄渣土約70多萬方，最大渣土深度約56m。該采石場的渣土邊坡底部距離隧道進口最近距離約20m。渣土呈上寬下窄扇形堆積于隧道與采石場之間的山谷內；渣土邊坡底寬約25m，頂寬約250m，頂底高差約113m。

圖1 隧道、采石場平面位置圖

2 地貌、地質概況

該區域為丘陵地貌，地形起伏大，地面標高115~375m，最大相對高差約260m。山體植被較茂密。渣土邊坡底寬約25m，頂寬約250m，坡面坡角約25°~40°，邊坡下部渣土表面生長雜草，上部坡面土體裸露。坡腳有一漿砌片石擋墻，高約4.5m，墻左側端部損壞嚴重，同時墻身存在縱向裂縫，個別平臺見張拉裂縫，以近似平行等高線為主，裂縫寬度5~10cm，裂縫深度0.5~1.2m，上部渣土堆填時間晚，較為松散，坡面發育局部淺層滑塌。

圖2 填土邊坡地形地貌圖

根據野外地質調查及鉆探資料，坡面土體主要為人工填筑的石場渣土，主要為碎石填土，混少量塊石及粘性土填土夾層，下覆為坡殘積粉質粘土及侏羅系花崗片麻巖風化層。在距離進口約200m處發育斷層1處。帶內巖石破碎，局部發育構造透鏡體，發育有近水平方向的擦痕，其上見方解石及鐵質薄膜，斷裂兩側巖石節理發育。

根據地質勘查結果，采石場的排土場邊坡坡腳靠近隧道洞口護坡處見地下水滲流。遇降雨天氣，坡腳出水明顯加大。坡面土體主要為堆填碎石土、堆填粉質粘土。地表水及地下水徑流明顯。坡面見多處降水沖溝。坡腳滲出泉水勘察期間流量約3.2m3/d，地下水涌水量隨季節性變化大，雨季水量增大，旱季水量較貧乏，勘察期間降水量相對較少。

3 勘察方案與完成工作量

本次勘察采用資料收集與利用、工程地質及水文地質調繪、鉆探、原位測試、水文觀測、室內試驗及物探淺層地震勘探等手段，開展了綜合勘察工作。按照邊坡平面特征，呈扇形放射狀，由底至頂分級布置鉆孔及物探測線，完成勘探孔13個；物探工作采用了淺層地震折射波法，物探測線沿邊坡設計方布置的6條測線，附動力觸探及室內試驗等。

圖3 鉆孔及物探位置示意圖

4 勘察成果分析

4.1 資料收集與利用

根據前期搜集的原始地形圖，該填土邊坡中部原始地形為山坳，四周原始地形為坡地，因此填土層中部最深，兩側偏淺，中部最深處按照實測標高和原始地形圖標高的差值估計約為55m，上述特征與勘察成果基本一致。

4.2 工程地質及水文地質調繪

全面掌握了區域的地形地貌、原始的地層巖性、地質構造、水文地質情況和填土邊坡目前的表面特征等，前述內容已有，不再贅述。

4.3 鉆探與原位測試。

通過鉆探揭示，填土主要成分為強風化~中風化碎石混粉質粘土的碎石土層，鉆探過程泥漿沖刷后巖芯大部分僅保留碎石。碎石填土厚度5.30～57.00m，層厚極不均勻通過動力觸探原位測試方法，基本清楚了碎石填土層不同深度的密實程度。填土層底部大部分為砂質粉質粘土與全風化花崗片麻巖，局部為強風化~中風化的花崗片麻巖。鉆孔一般鉆至中風化~微風化花崗片麻巖層下3m終孔。鉆探揭示的填土層厚度分布特征與資料收集反映的情況基本一致。

4.4 物探淺層地震勘探

一般情況下，填土層相對較為松散，其地震縱波波速300m/s～1500m/s，中-微風化花崗片麻巖層縱波波速4000m/s～5000m/s。折射波資料顯示邊坡填石層縱波波速310m/s～470m/s，極松散，填石層厚度變化較大，穩定性差。

5 結論與建議

綜合勘察資料，采石場的渣土邊坡成分主要為碎石填土，充填粉質粘土，填土層埋深呈邊坡頂底部淺中部深，兩側淺中部深的特點，填土厚度5.30～57.00m，平均厚度為24.85m。下覆為坡殘積粉質粘土及侏羅系花崗片麻巖風化層。

填土層整體欠壓實，上部松散，下部稍密的狀態，現狀二級~三級開挖坡面地表已現張裂縫，坡面普遍存在地表水形成的沖溝，坡腳擋墻邊緣局部已經發生擠出破壞，坡體整體穩定性偏差，建議進行處理。

坡腳滲出泉水勘察期間流量約3.2m3/d，地下水涌水量隨季節性變化大，雨季水量增大，旱季水量較貧乏，勘察期間降水量相對較少。建議采用坡體整體采用塑料膜覆蓋的應急措施，邊坡后壁之上3~5m采取排水天溝截水排水。因邊坡碎石堆較厚，利于地下水富集，建議加強坡體范圍綜合的防排水措施，針對出露的泉水和滲水點，做排水溝、排水導管或滲溝，將水引出滑坡體外。同時對坡腳行車便道進行警戒，疏解工地運輸車輛通行，避免滑坡的整體下挫造成人員財產損失。

根據施工安全風險評估結果，該采石場渣土采石場的排土場邊坡處于欠穩定狀態，邊坡自身失穩風險較高?？紤]到其緊鄰隧道洞口及道路，一旦發生失穩，上部填石土將會下滑，造成巨大的人員傷亡和經濟損失，易引發社會的關注，造成不可估量的后果。填土邊坡體量較大，處理難度相當大，建議采用放坡卸載措施，輔以坡面與坡體的綜合防排水措施等綜合治理方法立體式處理，徹底清方減載，達到該邊坡長久穩定的目的。

[1]《巖土工程勘察規范》 （GB50021-2001） （2009版）.

[2]《建筑邊坡工程技術規范》 （GB50330-2013）.

[3]馬惠民、王恭先、周德培等編著.山區高速公路高邊坡病害防治實例.人民交通出版社,2006.

[4]徐平，馬清文等編著.不穩定高邊坡調查與治理.黃河水利出版社，2013.

超高填土邊坡的工程地質勘察與分析

■周孝宇

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-177-2

周孝宇(1979～)，男，地質工程碩士，巖土工程高級工程師，研究方向為高速公路工程地質勘察。