浅谈斜坡勘察技术在水利工程中的应用.doc

1、1浅谈斜坡勘察技术在水利工程中的应用【摘要】本文结合作者多年水利工程勘察经验，以斜坡地质勘察作为切入点，对斜坡勘察方法与任务进行介绍，又分多角度和多方面对斜坡稳定性开展分析和评价，提出了斜坡处治的工程措施。 【关键字】水利工程斜坡勘察工程措施 中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号： 水利工程在生活生产中与许多方面关系密切，而水利工程建设中的核心则是地质勘查工作。如果要把大型水利工程修建在山区中的话，就会有诸多的地质条件要对工程产生大大小小的制约和影响。斜坡在山区的地质构造中，是一个主要的构成部分，想要在山区进行大型水利工程的修建，首先要开展的重要工作之一就是开展地质勘测，勘测的对象就是山

2、地斜坡。 一、斜坡勘察重点 斜坡勘察的目的，就是为了查明斜坡工程地质条件和岩土参数，进行斜坡稳定性分析，提出可行的工程处治措施。斜坡的稳定取决于斜坡的坡体结构和外部影响因素。影响坡体稳定的外部因素是指使岩土体的强度、重力平衡状态发生变化的地下水、大气降水、爆破振动和地震作用等。 斜坡勘察的重点就是要采用科学有效的勘察方法，查明斜坡的坡体2结构和岩土参数及其在外部条件影响下的变化情况，重点是查明决定坡体稳定程度的软弱层和优势结构面及其影响因素。分析在这些因素综合作用下斜坡工程发生失稳变形破坏的可能。特别需要重视大气降水和地下水对岩土工程性质的影响。 二、斜坡勘察方法与任务 对于斜坡的勘察，第一步

3、就是要把坡体结构的空间形态特征查明出来，所采取的勘察方案也是具有一定要求的，可以由点、线、面逐渐延伸，最后到空间来进行立体分析。 地面调查和调绘，具有直观的反映功能，它可以把方位关系直接表现出来。如果地面具有良好的露头条件，先进行地面调查和调绘后，通常就可以做出来大概的一个判断，如果再加以一些勘察手段来对结果进行验证，就可以将勘查任务圆满完成。如果地面露头情况不好时，就非常有必要把槽探和坑探揭露出来。抗剪强度需要在室内进行试验，通常使用直剪试验和三轴试验来完成。其中直剪试验是容易进行的试验方法，但是实验需要的条件与实际中的情况会有很大的区别，三轴试验则可以对岩上实际的受力条件进行高精度的科学模

4、拟。室内试验也具有一定的局限，主要是选用的上样和试验结果仅仅可以作为分析计算的参考。现场原位剪切试验，在进行试验点选取的时候一定要进行注意，所选取的试验点必须具有代表性，也必须符合坡体受力。无论最后采用的实验方法是以上哪一种，都要从坡体实际情况出发开始分析，不同含水量、不同状态的指标都要记录下来，这样才可以针对不同的情况来对工程进行有效的分析。如果是大型斜坡工程，还需要对岩体应力、动力等进行试3验。 斜坡勘察，要做到根据现场实际情况出发，遵循现场的实际工作条件，在勘察方法的选用上面要选用易行有效的方法，制定出最科学、最合理勘察方案。地面调查和调绘，通常进行布置的方向为顺着斜坡坡面倾斜的方向，主

5、要是将坡体结构与斜坡坡面二者之间的组合关系反映出来。地面调查和一些具体的工作深度，一定要认真按照规定来进行执行。三、斜坡稳定性分析评价 斜坡稳定性分析评价的基础就是进行工程地质勘察时所得到的第一手资料，它可以为岩上工程设计定性分析、定量计算的提供许多的必要资料。通常按照一般的原则来说，在定性评价的基础之上，一定还要进行定量计算。如果上述两者在进行分析判断时出现了截然不同的结果，就要对计算模型和方法进行再次认真的检查，再次进行分析和运算，知道得出正确的结果。 （一）斜坡稳定性定性分析 斜坡稳定性定性分析能综合考虑影响斜坡稳定性的各种因素，并可快速地对斜坡的稳定状况及其发展趋势作出评价。工程中主要

6、采用的方法是工程地质分析法。它是斜坡稳定性分析评价的基础，主要从自然条件、作用因素等对比分析滑动与稳定之间的关系，判断斜坡的稳定程度。斜坡失稳是在一定地质条件下产生的，它的形成具备一定的不良地质基础，有其发育阶段的微地貌特征和地表迹象。因此，可以将需要判断斜坡稳定性斜坡的地层、岩性、地质构造、水文地质条件、软弱夹层和滑4带土性质等与周围的稳定斜坡、类似地质条件下的稳定斜坡和不稳定斜坡及不同滑动阶段的斜坡进行对比分析，结合地质条件的可能变化，分析判断斜坡的稳定性。斜坡的稳定性受诸多因素的影响，如地壳上升使斜坡变陡，斜坡中后部加载、振动、水及风化作用与卸荷膨胀使土体的强度降低等，这些均可使下滑力增

7、大而稳定性降低。因此，采用工程地质工作的各种手段，如调查、测绘、勘探和试验等找出引起滑动的主次要因素及其变化趋势，即可定性地判断斜坡的稳定性。 滑动迹象及其发展变化分析。滑坡在各个发育阶段反映出各不相同的变形迹象，掌握了这些变形迹象就可以判明断坡当前所处的滑动阶段及发展趋势。如滑体前、后缘地貌的变化，裂缝出现的部位、性质、发育顺序及贯通情况，泉水及湿地变化情况，滑带及滑体各部分的位移及破坏情况，斜坡岩土破坏发出的声音等等。这些迹象可通过调查、访问、目测描述和动态观测等获得，这是判断斜坡稳定性的直观而可靠的一种手段。 （二）稳定性定量分析 斜坡稳定性定量分析评价需要以定性分析作为评价分析的基础，

8、把前面勘察得到的相关斜坡的一系列可以用到的地质数据，进行静力平衡理论计算，来对斜坡的稳定系数进行科学的评价，计算所得的稳定系数就是斜坡的稳定性的评价基础。现阶段的工程中，进行定量分析评价主要采用的方法就是传递系数法。 四、斜坡处治的工程措施 斜坡处治工程措施根据影响坡体稳定的主要因素，采取适当的工程5措施以提高坡体稳定性，防止坡体破坏而造成工程损失。工程措施可以分为削坡减载、地表和地下截排水、支档加固三类。在制定处治工程方案之前，应该根据斜坡失稳变形的模式、分析导致坡体失稳变形的主要因素、确定变形范围和作用力的大小、破坏模式和变形类型，有针对性地选择处治工程措施。由于影响斜坡稳定的因素存在一定

9、的不确定性，如岩土参数的变异性、地下水的变化等，通过确定斜坡稳定系数与主要参数变化之间的关系，找出对坡体稳定影响最敏感的因素，有助于斜坡处治工程设计和选择合理的处治方案。 现场监测是工程地质勘察与处治工程设计、施工的另一个衔接点。由于构成斜坡坡体的岩土体结构和工程性质的复杂多变性，现场监测可以掌握构成坡体的岩土体在各类荷载的作用下应力应变情况，同时也是保证工程安全施工和运营的重要措施。通过现场监测，可以明确斜坡失稳变形的范围和位移的方向等定量数据；可以用于分析反算岩土参数；还可以根据应力应变情况验证处治工程效果，必要时采取补救措施。现场监测包括地面位移和变形监测、深部应力应变和位移监测、地下水监测。常用的监测方法有建立地面测量监测网进行定点监测、垂直钻孔倾斜和位移监测、水平钻孔应力应变监测、地下水位和水流以及孔隙水压力监测、结构工程应力应变监测。