山区水利工程地质勘察中的斜坡勘察探析

【关键词】水利工程；斜坡；岩土；地质勘察；分析；计算 

　　地质勘察是实施水利工程建设的一个核心环节。随着国家水利工程建设的发展，山区大型水利工程愈发增多，大量的工程实践经验表明，对山体斜坡进行地质勘察是山区水利工程建设至关重要，不可或缺。 

　　一、斜坡勘察的目的和重点 

　　从斜坡勘察实施的目的来分析，具体的勘察工作主要是为了查明斜坡工程的地质条件及工程的岩土参数，为进一步分析斜坡的稳定性提供具体的数据材料，为处理措施的提出提供基础。大量工程实践经验和统计学资料相似，斜坡的稳定性容易受到斜坡的坡体结构和外部影响因素的影响。其中外部影响因素事多方面的，主要指的是对岩土体的强度、重力平衡状态有影响的水的因素、爆破时引起的振动以及地震波的作用等等因素。 

　　从岩体的类型来看，整体强度和稳定性有所差异，如果斜坡是单一岩土类型，那么影响其稳定性的因素主要来自于岩土体的抗剪强度和临空面坡度；如果斜坡是极软的岩体，又或者是很高风化程度和破碎的均质岩体，实践经验表明，这类岩体的整体强度与均质松散土体相类似；如果属于结构面发育的硬质岩体，结构面的形态和抗剪强度对整体强度和稳定性起到主要影响。大量的理论分析和实践经验表明，不同成分的岩土体，分割岩土体结构面强度大小和形态，以及斜坡坡面的组合关系等等都决定了斜坡的稳定性。 

　　斜坡勘察的重点从实践经验来看主要是借助于科学且有效的勘察方法，对斜坡的坡体结构和岩土参数进行勘察，通过勘测对外部条件的作用下岩土的变化进行分析，其中最为重要的是勘察出对坡体稳定程度起决定性影响作用的软弱层和优势结构面，得出数据和影响因素，再对这些因素的综合作用效果进行系统的分析，实现对出现失稳变形破坏的可能性的预测和安全性评价，大量工程实践经验显示，岩土工程性质的最大的影响因素是大气降水和地下水。 

　　二、斜坡勘察方法分析 

　　从斜坡勘察的目的来看，为了查明山区斜坡坡体结构的空间形态，在斜坡勘察方案和具体方法的选择上，应能确保能够从点、线、面到空间满足进一步立体分析的需要。从工程实际经验来看，地面调查和调绘是对方位关系进行最直观反映的工作方法。 

　　在实际操作中，对于地面露头条件比较好的情况，借助于地面调查和调绘的方法，首先做出大致的判断，接着再运用勘察的手段加以验证及补充，勘查的目的就可以达成；如果遇到的是地面露头不好的情况，就必须要进行槽探或坑探揭露。 

　　从实际工作经验来看，在获取岩土体物理力学参数的方法上，除了运用工程经验取定和反算的方法，通常还可以借助于室内试验和现场原位测试来获取。 

　　1、室内试验 

　　从目前实际情况来看，抗剪强度的室内试验通常有两种，即直剪试验和三轴试验，相比较而言各有各的优缺点，前者简单易行，不过由于试验条件与实际情况存在较大的差异，所以准确度相比而言较低，后者在应用中发现可以对岩土实际的受力条件进行较为准确地模拟。 

　　总体而言，这两种室内试验的局限性相对统一，因此在实际应用中得到的代表性试验成果一般仅仅作为进行分析和计算的参考。 

　　2、现场原位测试 

　　从目前使用的方法来看，主要采用的是原位剪切试验，从方法上试验点的选取必须具有代表性、与坡体的受力情况相符合。 

　　从工程实践经验来看，不管在实际勘察过程中采用的什么样的方法，均必须结合坡体所处的实际情况，通过勘察得到不同含水量和不同状态下的抗剪强度指标，并以此为基础，预测可能出现的不利工况并进行有针对性的稳定分析。大量统计资料和工程实践经验显示，越是大型的斜坡工程，还需要实施岩体应力测试、空隙水压力测试、动力测试和模型试验等等。其中模型试验的过程中重力相似条件的模拟是难度最大的一环。 

　　三、斜坡稳定性分析评价 

　　大量的实践经验表明，在进行斜坡稳定性分析评价的通常做法来看，是以定性评价为重要的依据，在此基础上进行科学细致的定量计算。如果在实际工程中定量计算结果与定性分析出现了严重地偏离问题，此时，通常需要对工程中选用的计算模型及方法综合地进行再分析与检查，确认无误后重新实施分析与计算。 

　　1、定性分析 

　　大量理论分析和工程实践经验表明，斜坡稳定性定性分析能够综合地评价影响斜坡稳定性的各种影响因素，迅速地对其稳定状况和将来的发展趋势作出准确的评价。从工程实践的经验来看，具体工程实施的方法上大多运用工程地质分析法，该方法是基础性分析方法，其原理上是对自然条件和作用因素进行科学的对比分析，得到滑动与稳定的关系，进而确定斜坡的稳定性是否达标。 

　　2、定量分析 

　　斜坡稳定性定量分析评价是在定性分析评价的基础上，结合勘察过程中所确定的斜坡地质剖面，借助于静力平衡的理论进行计算评价斜坡的稳定性系数，并以此为基础实现对斜坡稳定性的评价。从工程实践经验来看，当前在具体的工程实践中通常采用传递系数法进行定量分析评价。 

　　四、斜坡处治措施分析 

　　斜坡处治工程措施应该结合影响坡体稳定最为主要因素，以此为思考的出发点，科学地布置工程的具体措施，切实有效地提升斜坡坡体的稳定性，有效地防止因坡体被破坏带来工程损失。大量的工程实践经验显示，在具体的制定处治工程方案前，必须结合分析斜坡失稳变形的模式、引发坡体失稳变形主要的因素、确定变形范围和作用力的大小、破坏模式以及变形的类型，确保选择处治工程措施具有针对性。例如：岩土参数的变异性、地下水的变化等等，通常的多发是借助于确定斜坡的稳定系数与主要的参数之间的变化关系，将影响坡体稳定性最为敏感的因素找出来，并将其作为重要的控制点，科学地设计斜坡处治工程并合理地选择处治方案。 

　　参考文献 

　　[1]朱祖友.浅谈斜坡勘察技术在水利工程中的运用[J].广东科技.2011（18） 

　　[2]水利水电工程地质勘察规范(GB 50487—2008)[M].中国计划出版社 

　　[3]中小型水利水电工程地质勘察规范(SL55～2005)[M].中国水利水电出版社 

　　[4]工程地质手册[M].中国建筑工业出版社. 

　　[5]马赵琴.探讨水利工程地质勘察中的斜坡勘察[J].中华民居.2011(8)