高桂軍，弓紅梅，周利鋼

(1.寶雞市勘察測(cè)繪院，陜西 寶雞　721000；　2.寶雞市抗震和勘測(cè)設(shè)計(jì)管理中心，陜西 寶雞　721001)

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寶雞石鼓閣景區(qū)邊坡勘察及分區(qū)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(cè)繪院，陜西 寶雞721000；2.寶雞市抗震和勘測(cè)設(shè)計(jì)管理中心，陜西 寶雞721001)

摘要：工程地質(zhì)分區(qū)是保證區(qū)域土地合理利用、建筑物經(jīng)濟(jì)安全的重要前提，工程場(chǎng)地作為區(qū)域的規(guī)劃單元，根據(jù)其所具有的復(fù)雜地質(zhì)條件，進(jìn)行工程地質(zhì)分區(qū)，然后針對(duì)各個(gè)地質(zhì)分區(qū)提出巖土治理方案，對(duì)保證工程建設(shè)的安全經(jīng)濟(jì)有十分重要的意義。本文以寶雞石鼓閣景區(qū)的邊坡問(wèn)題勘察和分區(qū)治理方案以及建成后效果為例，對(duì)該邊坡進(jìn)行工程地質(zhì)分區(qū)作一闡述和探討、總結(jié)。

關(guān)鍵詞：邊坡；工程地質(zhì)分區(qū)；治理方案

1引言

工程地質(zhì)分區(qū)是在研究的區(qū)域內(nèi)，依據(jù)工程地質(zhì)條件相似或相近的基本原則進(jìn)行的區(qū)域劃分，其目的是結(jié)合工程類型和分布特征進(jìn)行工程地質(zhì)分區(qū)評(píng)價(jià)，保證區(qū)域土地的合理利用、建筑物的經(jīng)濟(jì)和安全。該方法已有前人進(jìn)行了大量的研究和應(yīng)用，均取得了很好的效果[1～4]。在實(shí)際工程建設(shè)時(shí)，面對(duì)較為復(fù)雜的工程地質(zhì)條件時(shí)利用該方法進(jìn)行工程地質(zhì)分區(qū)，將大大簡(jiǎn)化工程設(shè)計(jì)，使得理論分析計(jì)算和實(shí)際施工也相對(duì)容易方便，對(duì)工程建設(shè)意義重大。

寶雞石鼓閣景區(qū)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(duì)邊坡場(chǎng)地進(jìn)行分區(qū)，使該工程順利進(jìn)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(qū)中華石鼓閣東北邊緣，坡腳與待開(kāi)發(fā)的商業(yè)地塊緊密相接，為了順利推進(jìn)坡腳下及河岸邊的商業(yè)區(qū)的開(kāi)發(fā)，決定對(duì)該邊坡進(jìn)行綜合治理。邊坡的整體地形由東向西呈陡坎趨向斜坡?tīng)?產(chǎn)狀EW82°∠20°～81°)，東西長(zhǎng)約 500 m，南北高 10 m～30 m不等，坡腳的城市快速干道與景區(qū)坡頂通過(guò)盤山公路相連。

3邊坡區(qū)工程地質(zhì)條件及水文條件

3.1區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及邊坡區(qū)地貌特征

根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)資料，通過(guò)該區(qū)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(cè)，從地質(zhì)歷史分析，自全新世以來(lái)，該區(qū)的隱伏構(gòu)造均未發(fā)現(xiàn)活動(dòng)痕跡。

在勘察區(qū)域內(nèi)，地表形態(tài)呈大體呈臺(tái)階-斜坡?tīng)?，地貌自北向南依次為渭河河漫灘區(qū)～一級(jí)階地～二級(jí)階地三個(gè)地貌單元，地面高程 578.84 m～ 609.30m(黃海高程系)，高差最大達(dá) 30.0 m。

3.2邊坡區(qū)地層結(jié)構(gòu)及巖性

鉆探結(jié)果顯示：邊坡區(qū)內(nèi)的地層在勘察深度范圍內(nèi)，按巖性自上而下大致可分為7層，現(xiàn)分別描述如下：

①素填土(Q42ml)：為近期人類活動(dòng)堆積形成，以粉質(zhì)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(zhì)黏土(Q42al+pl)：黃褐色，孔隙發(fā)育，可塑狀，主要分布在河漫灘區(qū)，厚 3.30 m～ 9.00 m。

③粉質(zhì)黏土(Q42al+pl)：深褐色，孔隙發(fā)育，軟塑～可塑狀，土質(zhì)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(qū)。稍濕～飽和，中密，級(jí)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(zhì)黏土(Q31eol)：褐黃色～深褐色，孔隙發(fā)育，硬塑～堅(jiān)硬狀，土質(zhì)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(qū)。中密，級(jí)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(jì)上新世晚期沖洪積，泥質(zhì)膠結(jié)狀?；尹S色，稍濕～潮濕，密實(shí)，分選差，含少量粘粒及卵礫，成分以花崗巖為主；分布較穩(wěn)定，本次勘察未揭穿該層，最大揭露厚度 14.20 m。

邊坡區(qū)地層主要土層的物理力學(xué)指標(biāo)，如表1所示。3.3邊坡區(qū)水文地質(zhì)條件

在階地區(qū)內(nèi)勘察深度內(nèi)未發(fā)現(xiàn)地下水存在。在邊坡坡腳的渭河漫灘區(qū)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?gòu)?qiáng)透水層，主要受河流及地表降水補(bǔ)給。

4邊坡工程地質(zhì)條件分析評(píng)價(jià)及治理方案

4.1邊坡的區(qū)域劃分

根據(jù)野外工程地質(zhì)調(diào)查和鉆探及井探取樣試驗(yàn)分析結(jié)果以及場(chǎng)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(qū)和緩坡區(qū)兩個(gè)工程地質(zhì)分區(qū)，如圖1所示。然后對(duì)這兩個(gè)區(qū)分別定性分析和定量計(jì)算評(píng)價(jià)。

圖1工程地質(zhì)分區(qū)圖

4.2邊坡穩(wěn)定性的定性分析評(píng)價(jià)

陡坎區(qū)：該區(qū)位于邊坡區(qū)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(cè)土體失穩(wěn)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(tài)整體呈非標(biāo)準(zhǔn)圓弧形，與西側(cè)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(fā)育情況分析，該滑坡在自然狀態(tài)下，整體穩(wěn)定，局部小范圍的崩塌發(fā)育。在陡坎區(qū)其他部分坡體基本穩(wěn)定，坡體上少數(shù)的喬木保持直立，下部的地層分布較為穩(wěn)定，特別是⑥卵石層在坡體周邊均有出露，埋深與坡體內(nèi)的鉆孔內(nèi)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(tài)下整體穩(wěn)定。

斜坡區(qū)：該區(qū)主要位于新建的石鼓閣和青銅器博物院景區(qū)的出入道路北側(cè)，坡頂由施工時(shí)挖、填形成的人工緩坡，坡度坡度小于35°，整體看斜坡穩(wěn)定，但景區(qū)道路表面出現(xiàn)沉陷和裂縫，路北側(cè)路肩也存在坍塌現(xiàn)象。

4.3邊坡穩(wěn)定性的定量分析評(píng)價(jià)

本文采用的滑坡穩(wěn)定性計(jì)算和評(píng)價(jià)是按土體莫爾強(qiáng)度及斜坡動(dòng)力學(xué)原理，利用圓弧滑動(dòng)法(簡(jiǎn)化畢肖普法)及折線滑動(dòng)法，對(duì)各種可能的滑動(dòng)面進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算分析，并取最小穩(wěn)定性系數(shù)作為邊坡穩(wěn)定性系數(shù)，來(lái)驗(yàn)算坡體的穩(wěn)定性。

(1)計(jì)算模型及計(jì)算公式

根據(jù)前述邊坡巖性主要為黃土或粉質(zhì)黏土，下部為砂土和碎石，假定斜坡區(qū)邊坡土體為均質(zhì)土體，按圓弧滑動(dòng)法(簡(jiǎn)化畢肖普法)對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算；陡坎區(qū)采用折線法對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，按照莫爾強(qiáng)度理論及土體斜坡動(dòng)力平衡理論，應(yīng)用剩余推力法進(jìn)行滑坡穩(wěn)定性計(jì)算，計(jì)算公式為：

①圓弧滑動(dòng)法：

Ri=Nitgφi+cili)

②折線滑動(dòng)法：

φi=cos(θi-θi+1)-sin(θi-θi+1)tgφi

(2)計(jì)算工況及結(jié)果分析

由于自然條件不斷變化，地表水入滲是誘發(fā)滑坡發(fā)生的一個(gè)重要因素，因此，對(duì)滑坡進(jìn)行定量驗(yàn)算時(shí)，不僅要考慮滑體在目前狀態(tài)條件的穩(wěn)定性，還要考慮坡體在持續(xù)降雨或暴雨條件下，土體處于飽和狀態(tài)時(shí)的穩(wěn)定性。因此，滑坡穩(wěn)定性定量驗(yàn)算考慮以下兩種情況：

首先驗(yàn)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(tài)下的穩(wěn)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(xù)時(shí)間長(zhǎng)，考慮降雨水入滲坡體，即驗(yàn)算在滑坡土體含水量達(dá)到飽和狀況下坡體的穩(wěn)定性。計(jì)算結(jié)果如表2所示。

由表2計(jì)算可以看出該邊坡在天然狀態(tài)下，陡坎區(qū)整體穩(wěn)定性安全系數(shù)K=1.041<1.25，土體處于極限平衡狀態(tài)；斜坡區(qū)整體穩(wěn)定性安全系數(shù)1.315>1.25，表明陡坎區(qū)坡體穩(wěn)定性較好，處于穩(wěn)定狀態(tài)。在飽和狀態(tài)下，坡體穩(wěn)定性均變差。雖然這種工況出現(xiàn)的可能性較小，但足以說(shuō)明降雨對(duì)坡體穩(wěn)定性有較大影響。因此，在坡頂或坡腳進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，對(duì)坡體地表必須采取有效的截排水措施和防護(hù)措施。

4.4邊坡整治方案

陡坎區(qū)：邊坡頂部為寶雞市新建的國(guó)家級(jí)4A級(jí)旅游景區(qū)青銅器博物院，還有該景區(qū)配套的公廁及停車場(chǎng)，遇大雨或暴雨會(huì)造成雨水沿坡排泄，容易誘發(fā)生成新的坍塌、沖溝，引發(fā)新滑坡等不良地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象發(fā)生。因此建議對(duì)該處的邊坡排樁式錨桿擋墻或格構(gòu)式錨桿擋墻支護(hù)，排樁應(yīng)深入坡腳卵石層。同時(shí)對(duì)該處的坡頂需設(shè)置攔截、疏導(dǎo)地表水和地下水的排水系統(tǒng)，在坡腳設(shè)置攔石墻、落石槽和攔護(hù)網(wǎng)等遮擋、攔截構(gòu)筑物。

斜坡區(qū)：該處邊坡坡度相對(duì)較緩，在該段的路面下陷區(qū)(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(xù)，勘察時(shí)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(fēng)蝕狀，由此判定該段為原臺(tái)階邊緣地帶，該處路基應(yīng)為填方區(qū)。對(duì)該處坡體建議采用扶壁式擋墻進(jìn)行支護(hù)，保證景區(qū)進(jìn)出道路通暢和坡體穩(wěn)定，對(duì)出現(xiàn)的下沉區(qū)應(yīng)進(jìn)行注漿封堵處理，同時(shí)應(yīng)在路兩側(cè)設(shè)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(shí)間的邊坡工程監(jiān)測(cè)資料顯示，該邊坡坡頂?shù)慕ㄖ镂串a(chǎn)生不均勻沉降，坡體、坡腳支護(hù)結(jié)構(gòu)也未出現(xiàn)水平位移、垂直位移。景區(qū)盤山瀝青路面經(jīng)過(guò)處理修復(fù)后再未產(chǎn)生裂縫，達(dá)到了預(yù)期的治理效果。治理前后對(duì)比如圖2和圖3所示。

6結(jié)語(yǔ)

對(duì)于復(fù)雜工程地質(zhì)條件工程建設(shè)場(chǎng)地進(jìn)行詳細(xì)分區(qū)，最后針對(duì)各個(gè)分區(qū)提出合理可行的治理建議并實(shí)施，較好地解決了較為復(fù)雜工程地質(zhì)問(wèn)題。該邊坡工程分區(qū)(段)治理既滿足了在風(fēng)景區(qū)周邊邊坡的安全，使得邊坡下商業(yè)區(qū)開(kāi)發(fā)順利進(jìn)行。同時(shí)在治理時(shí)對(duì)邊坡進(jìn)行了綠化和美化，使邊坡周邊環(huán)境特別時(shí)與原有建筑保持自然和諧統(tǒng)一。

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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(hào)：1672-8262(2016)03-151-04

中圖分類號(hào)：P642.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

*收稿日期：2015—12—22

作者簡(jiǎn)介：高桂軍(1974—)，男，工程師，主要從事巖土工程咨詢、設(shè)計(jì)、人工地基檢測(cè)以及水文工程咨詢?cè)O(shè)計(jì)等技術(shù)工作。