寶雞石鼓閣景區邊坡勘察及分區治理方案探討

高桂軍，弓紅梅，周利鋼

(1.寶雞市勘察測繪院，陜西 寶雞　721000；　2.寶雞市抗震和勘測設計管理中心，陜西 寶雞　721001)

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寶雞石鼓閣景區邊坡勘察及分區治理方案探討

高桂軍1*，弓紅梅1，周利鋼2

(1.寶雞市勘察測繪院，陜西 寶雞721000；2.寶雞市抗震和勘測設計管理中心，陜西 寶雞721001)

摘要：工程地質分區是保證區域土地合理利用、建筑物經濟安全的重要前提，工程場地作為區域的規劃單元，根據其所具有的復雜地質條件，進行工程地質分區，然后針對各個地質分區提出巖土治理方案，對保證工程建設的安全經濟有十分重要的意義。本文以寶雞石鼓閣景區的邊坡問題勘察和分區治理方案以及建成后效果為例，對該邊坡進行工程地質分區作一闡述和探討、總結。

關鍵詞：邊坡；工程地質分區；治理方案

1引言

工程地質分區是在研究的區域內，依據工程地質條件相似或相近的基本原則進行的區域劃分，其目的是結合工程類型和分布特征進行工程地質分區評價，保證區域土地的合理利用、建筑物的經濟和安全。該方法已有前人進行了大量的研究和應用，均取得了很好的效果[1～4]。在實際工程建設時，面對較為復雜的工程地質條件時利用該方法進行工程地質分區，將大大簡化工程設計，使得理論分析計算和實際施工也相對容易方便，對工程建設意義重大。

寶雞石鼓閣景區的邊坡治理就是利用了該方法。本文以該邊坡勘察治理為例，對邊坡場地進行分區，使該工程順利進行。

2工程概況

寶雞石鼓閣邊坡工程位于秦嶺北麓的渭河南岸，茵香河以西的新建成的旅游景區中華石鼓閣東北邊緣，坡腳與待開發的商業地塊緊密相接，為了順利推進坡腳下及河岸邊的商業區的開發，決定對該邊坡進行綜合治理。邊坡的整體地形由東向西呈陡坎趨向斜坡狀(產狀EW82°∠20°～81°)，東西長約 500 m，南北高 10 m～30 m不等，坡腳的城市快速干道與景區坡頂通過盤山公路相連。

3邊坡區工程地質條件及水文條件

3.1區域地質構造及邊坡區地貌特征

根據現有地質資料，通過該區的隱伏斷裂帶為秦嶺北麓山前斷裂，沿秦嶺山脈北坡東西向展布，它控制著新生代渭河斷陷盆地的南嶺。該邊坡處于秦嶺北麓山前斷裂北側，從地質歷史分析，自全新世以來，該區的隱伏構造均未發現活動痕跡。

在勘察區域內，地表形態呈大體呈臺階-斜坡狀，地貌自北向南依次為渭河河漫灘區～一級階地～二級階地三個地貌單元，地面高程 578.84 m～ 609.30m(黃海高程系)，高差最大達 30.0 m。

3.2邊坡區地層結構及巖性

鉆探結果顯示：邊坡區內的地層在勘察深度范圍內，按巖性自上而下大致可分為7層，現分別描述如下：

①素填土(Q42ml)：為近期人類活動堆積形成，以粉質黏土及粉土為主，主要分布在地表層，厚 0.30 m～ 4.60 m。

②黃土狀粉質黏土(Q42al+pl)：黃褐色，孔隙發育，可塑狀，主要分布在河漫灘區，厚 3.30 m～ 9.00 m。

③粉質黏土(Q42al+pl)：深褐色，孔隙發育，軟塑～可塑狀，土質不均，厚 0.70 m～ 1.30 m。

④卵石(Q42al+pl)：全新世早期沖洪積，分布于河漫灘區。稍濕～飽和，中密，級配好，一般粒徑 2 cm～ 5 cm；礫石以花崗巖、石英巖為主，磨圓度較好，粗礫砂充填孔隙，層厚 1.40 m～ 8.30 m。

⑤粉質黏土(Q31eol)：褐黃色～深褐色，孔隙發育，硬塑～堅硬狀，土質不均，厚 4.90 m～ 18.70 m。

⑥卵石(Q22al+pl)：中更新世沖洪積，分布于階地區。中密，級配好，一般粒徑 2 cm～ 5 cm；礫石巖性以花崗巖、石英巖為主，磨圓度較好，粗礫砂充填孔隙，本次勘察局部未揭穿該層，層厚 5.90 m～ 15.10 m。⑥-1粗砂 (Q22al+pl)：稍濕～潮濕，天然松散狀，分選較好，成分以花崗巖為主，以透鏡體狀分布于⑥卵石層，層厚 0.40 m～ 5.50 m。

⑦礫砂 (N22al+pl)：第三紀上新世晚期沖洪積，泥質膠結狀。灰黃色，稍濕～潮濕，密實，分選差，含少量粘粒及卵礫，成分以花崗巖為主；分布較穩定，本次勘察未揭穿該層，最大揭露厚度 14.20 m。

邊坡區地層主要土層的物理力學指標，如表1所示。3.3邊坡區水文地質條件

在階地區內勘察深度內未發現地下水存在。在邊坡坡腳的渭河漫灘區存在地下水，水位埋深為 5.80 m～ 9.60 m。地下水屬孔隙潛水，含水層主要為卵石層，屬強透水層，主要受河流及地表降水補給。

4邊坡工程地質條件分析評價及治理方案

4.1邊坡的區域劃分

根據野外工程地質調查和鉆探及井探取樣試驗分析結果以及場地的地形地貌、地層巖性及分布特征等，把該邊坡可分為陡坎區和緩坡區兩個工程地質分區，如圖1所示。然后對這兩個區分別定性分析和定量計算評價。

圖1工程地質分區圖

4.2邊坡穩定性的定性分析評價

陡坎區：該區位于邊坡區的東北部，即4-4′、5-5′、6-6′剖面段，邊坡東臨茵葙河和南臨渭河交互沖刷、切割，坡度為41°～81°，坡上植被以灌木草本植物為主，在東北方向存在由于坡頂新建青銅器博物院及周邊道路造成排水沖刷形成沖溝兩側土體失穩塌落而成小型滑坡，該滑坡體后寬約 20 m，坡體較陡，前緣寬約 3 m，厚度小于 5 m，坡體較為平緩，滑床形態整體呈非標準圓弧形，與西側小沖溝相連，滑坡體主要由上部黃土和少量砂土、卵石組成，從表層植被發育情況分析，該滑坡在自然狀態下，整體穩定，局部小范圍的崩塌發育。在陡坎區其他部分坡體基本穩定，坡體上少數的喬木保持直立，下部的地層分布較為穩定，特別是⑥卵石層在坡體周邊均有出露，埋深與坡體內的鉆孔內埋深基本一致，證明該坡體雖局部受坡頂雨水沖刷形成沖溝、崩塌和小型淺層滑坡，但在自然狀態下整體穩定。

斜坡區：該區主要位于新建的石鼓閣和青銅器博物院景區的出入道路北側，坡頂由施工時挖、填形成的人工緩坡，坡度坡度小于35°，整體看斜坡穩定，但景區道路表面出現沉陷和裂縫，路北側路肩也存在坍塌現象。

4.3邊坡穩定性的定量分析評價

本文采用的滑坡穩定性計算和評價是按土體莫爾強度及斜坡動力學原理，利用圓弧滑動法(簡化畢肖普法)及折線滑動法，對各種可能的滑動面進行穩定性計算分析，并取最小穩定性系數作為邊坡穩定性系數，來驗算坡體的穩定性。

(1)計算模型及計算公式

根據前述邊坡巖性主要為黃土或粉質黏土，下部為砂土和碎石，假定斜坡區邊坡土體為均質土體，按圓弧滑動法(簡化畢肖普法)對邊坡進行穩定性驗算；陡坎區采用折線法對邊坡進行穩定性驗算，按照莫爾強度理論及土體斜坡動力平衡理論，應用剩余推力法進行滑坡穩定性計算，計算公式為：

①圓弧滑動法：

Ri=Nitgφi+cili)

②折線滑動法：

φi=cos(θi-θi+1)-sin(θi-θi+1)tgφi

(2)計算工況及結果分析

由于自然條件不斷變化，地表水入滲是誘發滑坡發生的一個重要因素，因此，對滑坡進行定量驗算時，不僅要考慮滑體在目前狀態條件的穩定性，還要考慮坡體在持續降雨或暴雨條件下，土體處于飽和狀態時的穩定性。因此，滑坡穩定性定量驗算考慮以下兩種情況：

首先驗算該滑坡體在不考慮地震和大氣降水入滲的影響，即天然狀態下的穩定性；其次假定最不利情況下，考慮坡體在夏、秋季降雨多，且雨水持續時間長，考慮降雨水入滲坡體，即驗算在滑坡土體含水量達到飽和狀況下坡體的穩定性。計算結果如表2所示。

由表2計算可以看出該邊坡在天然狀態下，陡坎區整體穩定性安全系數K=1.041<1.25，土體處于極限平衡狀態；斜坡區整體穩定性安全系數1.315>1.25，表明陡坎區坡體穩定性較好，處于穩定狀態。在飽和狀態下，坡體穩定性均變差。雖然這種工況出現的可能性較小，但足以說明降雨對坡體穩定性有較大影響。因此，在坡頂或坡腳進行工程建設時，對坡體地表必須采取有效的截排水措施和防護措施。

4.4邊坡整治方案

陡坎區：邊坡頂部為寶雞市新建的國家級4A級旅游景區青銅器博物院，還有該景區配套的公廁及停車場，遇大雨或暴雨會造成雨水沿坡排泄，容易誘發生成新的坍塌、沖溝，引發新滑坡等不良地質災害現象發生。因此建議對該處的邊坡排樁式錨桿擋墻或格構式錨桿擋墻支護，排樁應深入坡腳卵石層。同時對該處的坡頂需設置攔截、疏導地表水和地下水的排水系統，在坡腳設置攔石墻、落石槽和攔護網等遮擋、攔截構筑物。

斜坡區：該處邊坡坡度相對較緩，在該段的路面下陷區(景觀墻處彎道以西)，路面垂直下陷和水平裂縫明顯，并且分布連續，勘察時的鉆孔巖芯自地表以下 4.0 m～ 7.0 m突然變得非常干燥，且極為破碎，呈典型的風蝕狀，由此判定該段為原臺階邊緣地帶，該處路基應為填方區。對該處坡體建議采用扶壁式擋墻進行支護，保證景區進出道路通暢和坡體穩定，對出現的下沉區應進行注漿封堵處理，同時應在路兩側設置排水溝、渠，保證雨水排泄順暢。

5邊坡治理后效果

邊坡治理后兩年多時間的邊坡工程監測資料顯示，該邊坡坡頂的建筑物未產生不均勻沉降，坡體、坡腳支護結構也未出現水平位移、垂直位移。景區盤山瀝青路面經過處理修復后再未產生裂縫，達到了預期的治理效果。治理前后對比如圖2和圖3所示。

6結語

對于復雜工程地質條件工程建設場地進行詳細分區，最后針對各個分區提出合理可行的治理建議并實施，較好地解決了較為復雜工程地質問題。該邊坡工程分區(段)治理既滿足了在風景區周邊邊坡的安全，使得邊坡下商業區開發順利進行。同時在治理時對邊坡進行了綠化和美化，使邊坡周邊環境特別時與原有建筑保持自然和諧統一。

參考文獻

[1]殷帥，馬淑芝，盛紅星. 蕪湖常春汽車內飾件有限公司廠房場地工程地質分區探討[J]. 城市勘測，2015，148(5)：159～162.

[2]李曉昭，羅國煜，龔洪祥等. 土體工程地質層的劃分[J]. 巖土力學，2004，25(5)：759～763.

[3]孫健，吳良芳，楊獻忠. 南京浦口地區工程地質分析及其評價[J]. 江蘇地質，2006，30(3)：226～230.

[4]方鴻琪，楊閩中. 工程場地的特征與工程地質分區[J]. 工程地質學報，2002，10(3)：244～247.

[5]王輝，崔可銳. 宣城市工程地質分區初步研究[J]. 合肥工業大學學報，自然科學版，2015，38(3)：43～46.

[6]GB50330-2013. 建筑邊坡工程技術規范[S].

[7]GB50025-2004. 濕陷性黃土地區建筑規范[S].

[8]《工程地質手冊》編委會. 工程地質手冊(第四版)[M]. 北京：中國建筑出版社，2007.

Discussion on the Project of Slope Investigation and Division

Gao Guiju1，Gong Hongmei1，Zhou Ligang2

(1.Baoji Survey ang Mapping Institute，Baoji 721000，China；2.Baoji Seismic and Survey and Design Management Center，Baoji 721001，China)

Key words：slope engineering；geological zoning；control scheme

Abstract：Engineering geological zoning is an important prerequisite to ensure the rational use of regional land，building economic security，engineering site as a regional planning unit，according to the complex geological conditions，engineering geological zoning，and then put forward the geotechnical treatment program for each geological division，the security of the construction of the project is very important. In this paper，a scenic spot in the slope of the survey and zoning control scheme and the effect of the completion of the case，the slope of the engineering geological division for a description and discussion，summary.

文章編號：1672-8262(2016)03-151-04

中圖分類號：P642.5

文獻標識碼：B

*收稿日期：2015—12—22

作者簡介：高桂軍(1974—)，男，工程師，主要從事巖土工程咨詢、設計、人工地基檢測以及水文工程咨詢設計等技術工作。