边坡工程地质环境复杂程度划分的讨论

一、引言

根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013（以下简称：国标《边坡规范》）第4.1.8条边坡工程安全等级和边坡地质环境复杂程度决定着边坡工程勘察等级。长期以来由于边坡工程地质条件复杂程度划分的标准过于笼统，造成边坡地质条件复杂程度划分比较随意的现象，本文拟通过对决定边坡工程地质复杂程度的相关因素分析，结合行业相关规范的规定，提出边坡工程地质环境复杂程度划分的基本原则和地质环境复杂程度定量划分表，以便边坡工程勘察设计施工过程中对边坡地质复杂程度能有一个定量判定标准。

二、当前地质环境复杂程度的划分

2.1国标《边坡规范》对地质环境复杂程度的划分

国标《边坡规范》对地质环境复杂程度仅进行了简单的概述，无具体的评价指标，国标《边坡规范》4.1.9条关于边坡地质环境复杂程度的划分标准摘录入下：

1地质环境复杂：组成边坡的岩土体种类多，强度变化大，均匀性差，土质边坡潜在滑面多，岩质边坡受外倾结构面或外倾不同结构面组合控制，水文地质条件复杂；

2地质环境中等复杂：介于地质环境复杂与地质环境简单之间；

3地质环境简单：组成边坡的岩土体种类少，强度变化小，均匀性好，土质变化潜在滑面少，岩质边坡受外倾结构面或外倾结构面组合控制，水文地质条件简单。

国标《边坡规范》地质环境复杂程度的划分存在下列几个问题：（1）划分原则不清楚；（2）划分依据基本为相对关系（如组成边坡的岩土体种类多、种类少，何为多、何为少；强度变化大、变化小，何为大、何为小，没有一个明确的指标）；（3）地质环境中等复杂等级基本要落空，根据4.1.9条判断，无地质环境中等复杂等级。

2.2方玉树对地质环境复杂程度的划分

方玉树教授2020年在“《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）修改建议”一书提出边坡地质条件复杂程度划分方案（见表1）。该方案了增加了地形地貌的判定因素，对岩土组成、外倾结构面贯通的情况、水文地质条件和不良地质现象提出了更准确的划分因素，在其备注中增加了地质环境复杂程度划分的原则，该划分突出外倾贯通结构面情况与不良地质现象，这两项指标的权值比较高，作为最高级别的判定指标时具有一票肯定权。

注：1.贯通结构面系指层面、断层面、岩土界面、贯通裂隙。2.不良地质现象系指危岩、滑坡、溶洞和岩溶。3.外倾贯通结构面情况与不良地质现象判定因素中，任意一项为复杂时，地质条件定为复杂，任意一项为较复杂且无较复杂且无复杂项时，地质条件定为较复杂。其他三项判定因素同时为复杂时，地质条件定为复杂；其中两项为复杂或其中一项为复杂时而另外两项为较复杂或同为较复杂时，地质条件定为较复杂，其余情况的地质条件定为简单。4.土体厚度小于3m的外倾临空岩土界面不做判定因素。

方玉树教授地质环境复杂程度划分方案有下列几个问题：（1）突出外倾贯通结构面情况与不良地质现象在划分中的权限，弱化了地形地貌、岩土组成、水文地质条件，其实地形地貌往往是岩土组成、地质构造、水文地质条件共同作用下的结果，是长期地质作用的产物；岩土组成的复杂程度也是受原岩组成、结构构造特征，地质构造、水文地质条件长期作用下的产物，水文地质条件对边坡的影响应该是非常大的，边坡的破坏往往与水有密切的关系，弱化水文地质对边坡地质环境复杂程度的影响应该是不明智的；（2）除外倾贯通结构面情况判定指标和岩土组成两项判定指标比较明确外，其他三项判定指标依然比较笼统；（3）不良地质作用未包含泥石流、地裂缝、地面塌陷、不稳定斜坡等主要地质灾害灾种；（4）未考虑地质构造和破坏地质环境的人类活动对地质环境的影响。

2.3 中国地质灾害防治工程行业协会团体标准中关于地质环境复杂程度划分

根据区域地质背景、地形地貌、地质构造、地层岩性和岩土体特性、水文地质条件、地质灾害发育现状及人类工程活动等因素，中华人民共和国地质矿产行业标准《地质灾害危险性评估规范》（DZ/T 0286-2015）对地质环境复杂程度的分类（见表2）在地质灾害评估、勘察、设计施工中得到了广泛的使用。该标准采用了具体的划分指标，同时该标准采用“就高不就低”划分原则，是的地质环境复杂程度划分原则变得更明确，划分指标更准确，值得国标《边坡规范》借鉴。但该标准关于地质环境复杂程度的划分始终属于概略性评估，应用到边坡规范，部分指标可以加以具体细化或结合边坡工程特征进行调整、修改，使得地质环境复杂程度的划分更符合边坡工程的特征。

三、新的边坡工程地质环境复杂程度划分方案的构建

结合方玉树教授和《地质灾害危险性评估规范》（DZ/T 0286-2015）关于地质环境复杂程度划分方案，就自我的认识，本着应用方便，使用指标明确的原则对边坡工程地质环境复杂程度提出新的划分表（见表3）

3.1边坡工程地质环境复杂程度划分原则

结合边坡工程特点笔者提出三条边坡工程地质环境复杂程度划分原则：（1）地质环境条件复杂程度按“就高不就低，从大不从小”原则，避免方玉树教授划分方案中突出外倾贯通结构面情况与不良地质现象在划分中的权限，弱化了地形地貌、岩土组成、水文地质条件等其他因素；（2）“分段确定，段内相同，段际相异”，边坡工程往往随着走向的变化变化较大（有时沿走向变化也大），应分段确定地质环境复杂程度；（3）“分段相对独立”的原则，分段确定地质环境复杂程度的边界应相对独立，相邻两边坡以阳角（走向差大于45°）或大阴角（走向差大于45°）为界的两相邻边坡地质环境复杂程度等级不宜相差超过一级。

3.2边坡工程地质环境复杂程度划分方案

就边坡工程地质环境复杂程度提出新的划分方案（见表3），进行地质环境复杂程度判定时，根据“就高不就低”由复杂向简单推定。

注：

1.洞顶覆岩厚度不包括应力松动带（冒落带）、土层和强风化层厚度，洞垮至洞室最大宽度，但为分离式复洞、其向邻洞壁底45°+φ/2角射线交点高于塌落拱高度时，可分别按单独洞室计算覆垮比，反之应合并成一个洞室计算覆垮比；

2.贯通性结构面指层面、岩土界面、断层面及贯通性裂隙面；

3.采空区指开采深厚比小于200的采空区；

4.地震基本烈度按《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）。

四、结论

（1）提出边坡工程地质环境复杂程度划分的基本原则和地质环境复杂程度定量划分表，避免了国标《边坡规范》长期以来由于边坡工程地质条件复杂程度划分的标准过于笼统随意的现象。

（2）避免方玉树教授划分方案中①突出外倾贯通结构面情况与不良地质现象在划分中的权限，弱化了地形地貌、岩土组成、水文地质条件；②除外倾贯通结构面情况判定指标和岩土组成两项判定指标比较明确外，其他三项判定指标依然比较笼统；③不良地质作用未包含泥石流、地裂缝、地面塌陷、不稳定斜坡等主要地质灾害灾种；④未考虑地质构造和破坏地质环境的人类活动对地质环境的影响。

（3）部分指标可能不太适宜，如不良地质现象占边坡范围比例和破坏地质环境的人类活动中的漏失量占储（流）量的比例等因素，先提出来，在实际工作中先按照工程地质类比发等进行确定，如果使用发现确实不适宜再进行调整。

（4）地形条件判断指标和破坏地质环境的人类活动边坡高度及洞顶覆岩厚度与洞垮比不宜过于绝对化，如果根据合理的工程地质分析，可以在单项目中适当调整这些指标的使用。