摘要：通過收集資料、鉆探、工程地質(zhì)測繪、野外調(diào)查等充分查明邊坡的地層分布情況、性質(zhì)、規(guī)模、變形機制及土層信息等基本情況，綜合判定邊坡穩(wěn)定性，提供邊坡治理設(shè)計需要的巖土物理力學參數(shù)，為邊坡治理設(shè)計提供基礎(chǔ)資料。

　　關(guān)鍵詞：邊坡;勘查;穩(wěn)定性;治理;評價;鉆探

　　1工程概況

　　本場地位于臺山市川島鎮(zhèn)上川島沙堤港正街二巷后背山，該邊坡分A段和B段進行勘查。A段邊坡勘查坡腳線長約45m，總體走向呈東北—西南向，傾向約300°左右，高約3~12m，自然山體坡度約25°~35°，組成邊坡巖土體主要為殘積砂質(zhì)粘性土、強風化花崗巖;B段邊坡勘查坡腳線長約60m，總體走向呈西北—東南向，傾向約230°左右，高約3~8m，自然山體坡度約25°~35°，組成邊坡巖土體主要為殘積砂質(zhì)粘性土、強風化花崗巖。該邊坡曾經(jīng)發(fā)生過崩塌地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，目前崩塌體已經(jīng)清理，由于該邊坡部分坡段坡度較陡，巖土體結(jié)構(gòu)松散，且坡頂及坡腳無系統(tǒng)的排水系統(tǒng)，坡腳距離居民樓最近距離不足1m，在連續(xù)暴雨狀態(tài)下，該邊坡再次發(fā)生崩塌現(xiàn)象的可能性極大。嚴重威脅坡腳居民的生命財產(chǎn)安全，須對該地質(zhì)災(zāi)害點進行穩(wěn)定性評價與加固治理。

　　2氣象水文

　　臺山市位于廣東省南部、珠江口以西，屬亞熱帶季風性氣候，地處低緯度。根據(jù)多年氣象資料統(tǒng)計(2009~2018年)，年平均氣溫22.53°C，而臺山市歷年6~8月份為氣溫最高時期，最高氣溫38.3°C(2012年)，最低氣溫1.6°C(2016年)。川島上日最大降雨量達196.1mm，雨熱同季達半年時間，雨季分布在4月上中旬到10月上旬。臺山市氣象災(zāi)害主要有熱帶氣旋(臺風)、暴雨，其次為春秋干旱、寒露風、凍害等。如2017年臺風“天鴿”、2018年臺風“艾云尼”、“山竹”帶來的強降雨，造成了很多不穩(wěn)定斜坡發(fā)生了地質(zhì)災(zāi)害隱患。

　　3地形地貌

　　勘查范圍內(nèi)以丘陵地貌為主，山脊地形較平緩，山頂似渾圓狀，地勢呈東西向延伸，坡面見中風化球狀風化，沿山脊線的坡度一般15°~25°，兩側(cè)山坡坡度25°~35°，局部地段自然坡度達45°。勘查范圍內(nèi)最高高程為40.52m，最低高程約3.20m，相對高度約為37.32m。本場地位于臺山市川島鎮(zhèn)上川島沙堤港正街二巷后背山邊坡，地貌類型屬山前平原，邊坡總體呈“L”型，本次勘查分A段和B段，A段邊坡勘查坡腳線長約60m，總體走向呈東北—西南向，傾向約300°左右，高約2~8m，坡腳高程(黃海高程)約為+3.73~+7.59m，坡頂高程(黃海高程)約為+5.25~+14.36m。

　　坡面植被發(fā)育，主要為雜草及灌木，坡面巖土體組成主要為殘積砂質(zhì)粘性土、強風化花崗巖夾有中風化巖塊。自然山體坡度約25°~35°，坡面見花崗巖球狀風化，直徑約0.5~3.0m，坡頂植被發(fā)育，主要雜草及灌木。坡頂、坡腳未見排水溝，坡腳距離建筑物最近距離不到1m。B段邊坡勘查坡腳線長約80m，總體走向呈西北—東南向，傾向約230°左右，坡腳高程(黃海高程)約為+3.26~+4.85m，坡頂高程(黃海高程)約為+6.12~+8.46m，高約2~4m。坡面植被發(fā)育，主要為雜草及灌木，組成邊坡巖土體主要為殘積砂質(zhì)粘性土、強風化花崗巖及中風化巖塊。自然山體坡度約25°~36°，坡頂植被發(fā)育，主要為雜草及灌木。

　　4水文地質(zhì)簡況

　　邊坡巖土組成主要為殘積砂質(zhì)粘性土、強風化花崗巖，透水層為弱透水層。根據(jù)地下水的運動特征、賦存條件及徑流形式等，在本次勘查深度范圍內(nèi)，場地內(nèi)地下水有以下2種類型：①為孔隙潛水;②為基巖裂隙水。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，場地地下水以大氣降水為主要補給源，由于坡頂補給區(qū)匯水面積較小，坡面、坡腳未見地下水滲出。根據(jù)水質(zhì)檢測報告和土的酸堿度易溶鹽試驗報告表，按《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009年版)，綜合判定地下水和土的腐蝕性為微腐蝕性。

　　5區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及地震效應(yīng)

　　5.1區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造

　　勘查區(qū)內(nèi)出露地層簡單，地質(zhì)構(gòu)造較為簡單。據(jù)1∶20萬區(qū)域地質(zhì)資料，上川島內(nèi)沒有區(qū)域性斷裂構(gòu)造通過，僅在離勘查區(qū)約20km的上川島有一條北西走向斷裂通過，走向為北西(340°)~南東(160°)，表現(xiàn)為不連續(xù)的糜棱巖。在野外綜合地質(zhì)調(diào)查時未發(fā)現(xiàn)有斷裂構(gòu)造從勘查區(qū)通過。據(jù)野外綜合地質(zhì)調(diào)查黑云母花崗巖中發(fā)育如下2組節(jié)理：(1)第一組：走向北西(340°)~南東(160°)，傾向南西，傾角約80°，延伸長度3~5m，間距2~3m，裂隙面較為平直，一般有鐵錳質(zhì)渲染，多平行分布。(2)第二組：走向北東(80°)~南西(260°)，傾向南東，傾角約80°，延伸長度1~2m，間距1~2m，裂隙面較為平直，一般有鐵錳質(zhì)渲染。簡而言之，勘查區(qū)內(nèi)沒有區(qū)域性斷裂構(gòu)造通過，以節(jié)理裂隙為主。

　　5.2新構(gòu)造運動

　　勘查區(qū)所處區(qū)域自中生代經(jīng)歷了燕山運動，強烈的燕山運動使本區(qū)發(fā)生強烈的斷塊構(gòu)造運動，并出現(xiàn)大面積的中酸性巖漿侵入，奠定了本區(qū)構(gòu)造格局的基本輪廓。據(jù)有關(guān)資料，勘查區(qū)新構(gòu)造運動較弱，表現(xiàn)為地殼升降、斷裂復(fù)活和熱泉等。新構(gòu)造形跡普遍顯見，在北側(cè)分布汶村溫泉、金山溫泉、開平赤水溫泉、臺山三合溫泉等。以大面積上升運動為主，局部下降。具繼承性、間歇性、不均衡性、差異性等特點。第四紀地殼處于上升階段，而且有多次間歇和停頓。越接近近代，上升幅度越小，而停頓時間越長，說明新構(gòu)造運動具有不均衡性。

　　5.3地震效應(yīng)

　　根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2015)的劃分，臺山市處于東南沿海地震帶中段后緣，基本烈度6度，屬少震區(qū)。邊坡場地處于山前地帶，建筑抗震屬于一般地段，場地屬于Ⅱ類場地。按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)附錄A，抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震加速度值為0.05g，設(shè)計地震分組為第一組，地震特征周期值為0.35s。根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標準》(GB50223-2008)的相關(guān)規(guī)定，邊坡治理抗震設(shè)防類別劃分為標準設(shè)防類，應(yīng)以抗震設(shè)防烈度6度采取抗震措施。

　　6工程地質(zhì)條件

　　根據(jù)地質(zhì)點及鉆孔揭露，結(jié)合巖土層成因類型、形成年代及物理力學性質(zhì)等特征，本場區(qū)巖土層分為第四系殘積土層(Qel4)燕山期花崗巖。各巖土層的工程地質(zhì)特征自上而下分述如下:(1)殘積砂質(zhì)粘性土(Qel4，第①層)：屬于殘積土層，場地所有鉆孔均有揭露，揭露厚1.80~2.50m，平均厚2.10m。黃褐色，主要由粘粒和粉粒組成，含較多砂粒，稍濕，硬塑狀，屬殘積土。建議fak=220kPa。(2)強風化花崗巖(γ，第②1層)：屬硬質(zhì)巖石，場地所有鉆孔均有揭露，揭露厚9.30~19.20m，平均厚14.20m。黃褐色，風化劇烈，手易捏碎，遇水易軟化，巖芯呈半巖半土狀，質(zhì)量等級為Ⅴ級。建議fak=500kPa。(3)中風化花崗巖(γ，第②2層)：屬硬質(zhì)巖石，場地所有鉆孔均有揭露，揭露厚0.60~2.50m，平均厚1.52m。灰白色，成分主要有高嶺土、石英、云母等，礦物大部分已分化，殘余中粗粒花崗結(jié)構(gòu)，巖芯較完整，呈短柱狀，巖體堅硬程度劃分為較硬巖，巖體質(zhì)量等級為Ⅲ。建議fak=1000kPa。

　　7邊坡穩(wěn)定性分析與評價

　　7.1邊坡安全等級劃分

　　經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，勘查范圍內(nèi)邊坡發(fā)生山體崩塌。A段崩塌體巖土體組成主要為殘積粉質(zhì)粘土，黃褐色，主要由粘粒和粉粒組成，含較多砂粒，稍濕，硬塑狀，崩塌體約10m3，崩塌體影響范圍主要為坡腳居民;B段崩塌體巖土體組成主要為殘積粉質(zhì)粘土，黃褐色，主要由粘粒和粉粒組成，含較多砂粒，稍濕，可塑狀，崩塌體約6m3，崩塌體影響范圍主要為坡腳4m左右。本邊坡巖土體主要由強風化花崗巖組成，屬土質(zhì)邊坡，坡高為2.0~8.0m，嚴重威脅坡腳居民的生命財產(chǎn)安全，故該邊坡破壞后果嚴重。根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2013)和《地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘察規(guī)范》DB50/143-2016，綜合評定該邊坡的安全等級為二級。

　　7.2邊坡穩(wěn)定性分析

　　A段邊坡勘查坡腳線長約60m，總體走向呈東北—西南向，傾向約300°左右，高約2~8m，坡腳高程(黃海高程)約為+3.73~+7.59m，坡頂高程(黃海高程)約為+5.25~+14.36m。坡面植被發(fā)育，主要為雜草及灌木。自然山體坡度約25°~35°，坡面見花崗巖球狀風化，直徑約0.5~3.0m，坡頂植被發(fā)育，主要為雜草及灌木。坡面巖土體組成主要為殘積砂質(zhì)粘性土、強風化花崗巖及中風化巖塊，強風化花崗巖具有裂隙發(fā)育，風化強烈，手捏易碎，遇水易軟化、崩解的特點，易發(fā)生崩塌現(xiàn)象。場地地下水以大氣降水為主要補給源，坡面、坡腳未見地下水滲出。坡體未見整體崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象，坡頂未見拉裂現(xiàn)象坡腳未見排水溝，坡腳距離建筑物最近距離不到1m。B段邊坡勘查坡腳線長約80m，總體走向呈西北—東南向，傾向約230°左右，高約3~8m，自然山體坡度約25°~35°，坡面及坡頂植被發(fā)育，主要為雜草及灌木。邊坡巖土體組成主要為殘積砂質(zhì)粘性土、強風化花崗巖及中風化巖塊，強風化花崗巖具有裂隙發(fā)育，風化強烈，手捏易碎，遇水易軟化、崩解的特點，易發(fā)生崩塌現(xiàn)象。場地地下水以大氣降水為主要補給源，坡面、坡腳未見地下水滲出。坡體未見整體崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象，坡頂未見拉裂現(xiàn)象坡腳未見排水溝，坡腳距離建筑物最近距離不到1m。

　　暴雨期間，該邊坡已經(jīng)發(fā)生崩塌現(xiàn)象，崩塌產(chǎn)生的原因主要是：(1)坡面無排水及支擋、防護措施。受連續(xù)強降雨的影響，邊坡巖土體含水率增大，當自重超過邊坡抗滑力的時候，即發(fā)生崩塌現(xiàn)象。(2)巖土體松散，在連續(xù)降雨、強降雨等外界因素的作用下，坡面巖土體含水率上升，其工程地質(zhì)性能下降(內(nèi)摩擦角、粘聚力均下降)，容易造成水土流失的現(xiàn)象。(3)受連續(xù)強降雨作用，大風天氣等氣象因素是崩塌的誘發(fā)因素。本邊坡坡度較陡，坡面及坡頂見不規(guī)則花崗巖球狀風化，花崗巖直徑約0.5~5m，組成邊坡土體結(jié)構(gòu)極破碎，暴雨時，坡體易發(fā)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，但目前尚未見土體發(fā)生大規(guī)模滑移破壞，坡頂未見有拉裂跡象。

　　7.3邊坡穩(wěn)定性評價

　　本次邊坡的穩(wěn)定性評價采用半定量分析方法(坡率類比法、定量分析方法)進行計算分析。

　　7.3.1半定量分析

　　坡率類比法：經(jīng)現(xiàn)狀地形測量，邊坡的平均坡率為(1∶0.6)~(1∶1.2)，局部較陡處達1∶0.8。參照《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2013)的有關(guān)規(guī)定，邊坡的平均坡率已超出坡率容許值的極限值。

　　7.3.2定量分析方法

　　本次采用定量分析方法(理正軟件的圓弧滑動法)對邊坡穩(wěn)定性驗算產(chǎn)生大型滑動破壞的可能性。(1)計算工況。由于該地區(qū)抗震基本烈度為6度，不用計算地震工況下邊坡穩(wěn)定性情況，只計算在天然狀態(tài)的受力情況，并在自重工況下進行計算。(2)計算斷面。本次邊坡穩(wěn)定性計算選定3個斷面，各斷面分別代表邊坡各坡段的穩(wěn)定性。其穩(wěn)定性采用圓弧滑動法(簡化Bishop法)計算，潛在滑動面由計算軟件自動搜索得到。(3)計算參數(shù)。邊坡穩(wěn)定性計算的參數(shù)為天然狀態(tài)下，包括邊坡上巖土體的重度、粘聚力、內(nèi)摩擦角、土層厚度。其中土體的重度、粘聚力、內(nèi)摩擦角是根據(jù)土工試驗統(tǒng)計而來，土層厚度是根據(jù)現(xiàn)場鉆探鉆孔揭露數(shù)據(jù)而來。評價區(qū)地下水位位于潛在滑動面以下，自重計算取天然重度，抗滑力計算取天然狀態(tài)粘聚力和內(nèi)摩擦角統(tǒng)計標準值。計算參數(shù)根據(jù)勘查分析測試資料，同時綜合考慮邊坡形態(tài)、組成物質(zhì)、各巖土層的工程力學性能及相關(guān)工程經(jīng)驗等因素。

　　上述計算結(jié)果表明：經(jīng)計算，除斷面1處于欠穩(wěn)定度30、40、50、60、75、90時，激勵震動和受迫震動的關(guān)系圖。從圖中可以看到整個圖基本是以15G為分界線，在激勵震動在15G以前，橡膠的硬度越軟減震的效果越好，而激勵震動大于15G后，硬度大的軸向減震器減震效果較好。考慮到井下的震動不但收到連續(xù)載荷的作用，還會收到?jīng)_擊震動，所以軸向減震器的選型要綜合來進行考慮。通過圖5的分析結(jié)果，軸向減震器中橡膠的硬度選擇為邵氏硬度為50和60，都可以滿足井下的使用要求[4-5]。

　　地質(zhì)論文投稿刊物：《化工礦產(chǎn)地質(zhì)》(季刊)創(chuàng)刊于1979年，由中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院主辦。旨在通過地學學術(shù)成果和相關(guān)科技信息的傳播與交流，為提高該領(lǐng)域科技人員素質(zhì)、推動化工生產(chǎn)行業(yè)科技進步做出貢獻。設(shè)置欄目有：地質(zhì)礦床 、應(yīng)用地質(zhì) 、探索、礦產(chǎn)開發(fā)利用、勘探方法、信息技術(shù)、技術(shù)方法、巖土工程。

　　3結(jié)論

　　(1)應(yīng)用振動力學理論將軸向減震器的復(fù)雜震動簡化為受迫震動。(2)震動試驗表明，設(shè)計的新型軸向減震器材料為氟橡膠，邵氏硬度為50和60時，可滿足井下施工的要求。(3)軸向減震器結(jié)構(gòu)簡單、易于加工和性能優(yōu)良，可以廣泛地應(yīng)用于隨鉆測量工具。

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　　作者：趙佩*