产状量测失误造成的某顺层坡体多次失稳(旧文新读,假日专题)
某顺层坡体前后经过多次设计单位的技术骨干和技术人员、特邀专家现场调查、审查,但坡体前后发生多次变形和多次变更,造成工程造价、工期均出现了非常不好的影响。就其原因,经笔者受邀参加第三次变更方案确定时现场调查发现,竟是一个简简单单的地质产状测量失误所致,教训是相当的深刻。痛定思痛,笔者觉得有必要对地层产状的测量注意事项通过该坡体进行简要说明。
一、基本情况:该坡体主要由中风化砂泥岩互层构成的顺层边坡,坡后为陡崖。
1、原设计:测量岩体产状为320°∠8°~10°,采用1:0.75坡率开挖、三级边坡设置,坡高约24m,采用锚杆框架进行加固。在现场开挖第三级边坡时发生变形,故进行变更。
2、第一次变更:依据开挖面,发现山体内部存在小范围褶皱构造,产状变化较大,经复查测量,岩体产状为 320°∠24°~28°。采用1:1.5坡率开挖刷坡、五级边坡设置,坡高约37.5m,采用一、二级边坡锚杆和锚索框架加固,三、四、五级边坡绿化防护措施。在现场边坡开挖基到到位后,坡体发生大规模变形,故进行变更。
3、第二次变更:依据开挖面,经技术人员和专家测量发现,岩体产状为 320°∠28°~30°。决定采用1:2坡率顺层面清方,七级边坡设置,坡高约56m,采用坡脚设置4.5m高抗滑挡墙,一、二级边坡锚杆框架加固,三~七级边坡绿化防护措施。在现场刷方六、七边坡,降雨后六、七边坡发生滑坡,故进行变更。
二、笔者现场调查
1、第三次变更开始前,笔者受邀参加现场调查,通过该地区大的地质环境经验、现场顶着桑拿天的大范围的调查,发现该段砂泥岩坡体产状与周边地层明显不一致,呈现宽缓向斜的特点。坡体的两侧向斜翼部岩层产状陡倾,而坡体所在岩层产状存在渐变的特点,即由10~30°的大范围内从边坡的上下部位、左右部位均存在渐序变化,而非前几次设计时的某一小范围产状变化,造成工程治理方案一再出现偏差。
图1笔者拍摄的第二次变形遗迹和前部反向坡与左侧产状变化
图2 笔者拍摄的第二次变形坡体前缘遗迹和不真实的原生产状
图3 笔者拍摄的路堑边坡另一侧的反向稳定产状照片
图4 技术人员拍摄的路堑边坡小里程侧稳定地层中变化着的产状照片
2、由于向斜构造的存在,坡体地下水较为丰富,非常不利于顺层坡体的稳定,且坡体在结构面的切割作用下,呈“豆腐块状”而非常有利于渗水。尤其是前几次变更造成坡体坡率较缓而汇水面积较大,平台截水沟采用“下挖式”且工程滞后,故形成的“积水沟”在暴雨时使大量汇水流入坡体。
图5 结构面切割后依附于层解体的“豆腐块”
3、即使原坡体产状为320°∠28°~30°,长大边坡易造成溃曲现象,只在坡脚设置两级锚杆进行防护是力不从心的,尤其是坡脚设置了挡墙,在将来施工开挖墙基,可能会造成过大的坡体扰动而影响坡体的稳定性。
4、笔者现场调查时,避开了在已滑坡体部位测量产状,哪怕是存在争论的部分。而是结合坡体地质构造,在路基开挖对面反倾逆向坡和边坡两侧确定没有发生变形的坡体,以及该顺层边坡后部的陡崖部位进行大范围的产状测量和比对,从而发现了原设计产状的偏差,避免了再次可能犯错的可能。
现场调查后,笔者对高边坡+顺层边坡+产状变化为特征的路堑边坡提出了分段设计+固脚强腰+分级(分层)逐级+坡体整体稳定兼顾局部边坡稳定的治理思路,取得相关方面的基本认可。
经验教训:产状测量是一个非常简单的地质工作,但却是一个非常重要的地质基础资料,不能有任何轻敌的思想,因为大自然是需要我们敬畏的,一不注意,它就会惩罚我们,这就需要我们在核查地质环境的基础上,要有着良好的工作态度,本着没有调查就没有发言权的理念,认真工作,不盲从权威,敬畏大自然,就可能不会出现工作失误。这是该是坡体留给我们最大的经验教训。