2000年代某年,重庆某地因工程建设造成高切边坡,坡高40多米,岩性为砂岩,抗压强度20多个兆帕,属较软岩,完整性高,无外倾结构面,裂隙不发育,边坡稳定性受岩体强度控制。勘察单位根据临近场地裂隙调查情况,将边坡岩体类别划为III类,根据当时有效的国标《边坡规范》2002版按这个边坡岩体类别提供岩体等效内摩擦角。设计单位根据该规范按这个岩体等效内摩擦角计算主动岩石压力,进行锚杆支护设计。
业主负责人对这个设计意见很大,认为边坡状况相当好,不可能发生那么大范围的垮塌,按如此设计进行的边坡支护浪费大得惊人,不可接受。他找到市建委分管领导,向其反映情况。领导去察看了现场,认可业主方面的说法,便对勘查质量监督审查机构一位平常交往较多、很熟悉的专家说了这个事,大意是:他去看过现场,认为像他这样的外行人也不会觉得这个边坡有大规模垮塌的可能,为什么要有这么大的支护工程量呢?这位专家对领导的意见很是赞同,后来在该机构勘察报告审查专家座谈会上就这件事转述了市建委领导的话。
对这个事情,我是这么看的。
(1)根据土压力理论可知,主动压力的存在意味着墙后土体在支挡前的抗滑稳定系数小于1,如果不设挡墙,滑裂面以外的土体会垮塌。但这样的滑动破坏方式和范围以及抗滑稳定性显然与上述边坡的情况不符。这表明以岩体等效内摩擦角为强度参数算得的主动岩石压力是假的,以此做支护荷载必造成边坡变形破坏方式和稳定性判断的混乱。
(2)对这样的边坡进行支护,不是预防滑坡,而是防范拉裂变形。相应支护荷载可以采用静止压力修正法,修正系数由反映边坡岩体抗拉裂能力的边坡岩体类别决定,支护范围由抗拉裂坡率允许值确定。国标《边坡规范》2013版中的岩质边坡坡率允许值大体上是抗拉裂坡率允许值。但反映边坡岩体抗拉裂能力的边坡岩体类别的控制因素是岩石坚硬程度、岩体完整性、与边坡走向近于平行的陡倾结构面有无。外倾结构面或其组合交线倾角和结合程度不应单独作为判定因素,因为沿其滑动的稳定性已经专门进行分析。
(3)在边坡岩体类别四分的情况下,上述边坡反映边坡岩体抗拉裂能力的岩体类别应为II类,类别的提高可使支护荷载减小,还可能通过提高抗拉裂坡率允许值使支护范围减小。
(4)勘察设计阶段的工作越精细,安全和经济越有把握。凭经验确定地基承载力时因要留有较大的余地而取较低的值,经载荷试验确定地基承载力时获得相对较高值的概率较高。上述边坡坡高超过规范坡率允许值表坡高范围,相应建筑边坡工程经验也相对较少,为保证安全和相对比较经济,应该对上述边坡进行支护前后的数值分析,根据其结果留有足够余地地确定坡率允许值和支护参数。对于坡高超限和工程量可能较大,事前就有判断和估计,所以在签订合同时应就数值分析事项谈妥。对于上述边坡,经过数值分析后,支护工程量大为减小的概率是比较大的。勘察设计阶段工作的精细包括加强对边坡本身地质情况(特别是结构面情况)的调查和核对。
(5)勘察设计不能有碰运气,赌一把的想法。对上述边坡而言,也许简单处理一下就没事了,但这仅仅是也许。工作该怎么做还得怎么做,不应受业主的影响。但对来自业主的专业问题,执行现行规范的勘察设计人没有能力进行专业回答,只能说“我们是按规范执行的”,怎么能彰显你的责任心和专业能力呢?规范这样做让勘察设计人作为岩土工程技术工作者的尊严和信誉受损。
岩土工程专家应该积极思考业主提出的问题,并探索解决之道。不过,若干年后出台的国标《边坡规范》2013版在这方面的规定还是没有什么大的变化。但2014年完成的重庆边坡规范报批稿采用拉裂变形和失稳双控概念下的边坡治理新思维,能回答和解决业主提出的问题。可想不到的是,这位参与了国标《边坡规范》2013版编制的专家竟然强烈反对、极力阻止重庆边坡规范报批稿的编制和发布,反对和阻止的理由恰恰是,岩体等效内摩擦角法(以岩体等效内摩擦角为强度参数算得的所谓主动岩石压力为支护荷载的方法)没有必要用静止压力修正法取代。
这位勘察专家的行为是不是难以理解呢?