福建昙石山遗址保护岩土工程勘察研究

王文辉

(福建省建筑设计研究院，福州 350001)

福建昙石山遗址保护岩土工程勘察研究

王文辉

(福建省建筑设计研究院，福州 350001)

针对遗址保护区的工程特点，采用先进的综合勘探技术手段和方法，解决了遗址保护区无损勘察、试验及一系列岩土工程难题，为遗址保护建设的地基承载力、变形和防渗以及边坡问题提供了可靠的依据，同时也为我省今后类似工程实践提供了十分有益的借鉴和经验，对提高勘察技术水平具有重要的经济和技术价值。本工程2013年获得福建省优秀工程勘察一等奖和全国优秀工程勘察一等奖。

遗址保护区；综合勘探技术

0 引言

福建闽侯县昙石山遗址位于福州市闽侯县甘蔗镇昙石村，遗址范围约3万多平方米，是一座5000年前原始部落遗址，是先秦闽族文明的发源地，被考古学界命名为“昙石山文化”。2001年6月25日昙石山遗址被国务院公布为全国重点文物保护单位，同年12月5日被福建省委、省政府列为省级爱国主义教育基地。

遗址为长条形山丘，面积5 000 m2；临靠闽江，高出水面10～20 m，周围是闽江下游的冲积平原及低山丘陵，文化层堆积中包含大量的贝壳，是典型的史前贝丘陵。自1954年以来，遗址先后经过8次考古发掘，出土新石器时代至商周时期墓葬80余座，多座陶窑、陶灶和大量灰坑遗迹以及石器、陶器、贝器、骨器等文物2 000多件，具有很高的考古研究价值。目前昙石山已揭露的面积约为2 000 m2，已挖掘的部分只占全部遗址的1/3，抢救性的考古发掘还将随着保护工程的开展继续进行。福建省文化厅在第8次考古发掘的现场修建了占地40多亩的“福建省昙石山遗址博物馆”(见图1)。

图1 考古发掘现场及部分出土的遗址面貌

昙石山遗址规划保护区范围以昙石山山体为主体，东北至甘洪路口环岛内侧，西南至安坪浦小溪外沿，西北至福古公路内侧，东南至昙石村北靠近遗址的巷里路(又称古街路)内侧，占地112亩。保护区包括重点保护区，即整个昙石山山体，占地面积1.89 hm2；一般保护区，在重点保护区外围区域，占地6.289 hm2(见图9)。保护区范围外周边50 m内，为建设控制地带。遗址保护和建设工程列入省政府预备重点工程建设项目。

1 工程特点与难点

遗址保护区位于剥蚀山残丘上，东南和西南侧为昙石山村落和甘蔗镇新区，西北为福古公路和闽侯县政府所在地。遗址区内(山坡及山脚)原为昙石山村庄居民区，昙石山种子站、荆溪管理站、闽侯恒心小学、昙石境和朱岩寺也分布于区内。由于遗址区周边道路建设及当地居民开挖兴建房屋等，山体周边已形成高陡的岩、土质边坡，部分边坡陡立，有崩塌现象；山体崩塌及周边地下水渗透、水土流失等不良地质作用已对出土的文物构成严重威胁。

本次遗址勘察主要针对的岩土工程问题为：遗址场地及边坡工程地质；遗址区水文地质条件，渗透水来源、赋存条件及径流、排泄情况；场地南侧修建博物馆及重建遗址展厅对遗址的影响；遗址整体防排水系统等。

本次勘察主要在保护区内进行，由于遗址尚未完全发掘，仍有2/3遗址尚未挖掘，勘察期间不得破坏或损坏遗址，勘察成果必须满足设计和规范要求。

2 勘察特色与成果

2.1 对遗址保护区进行地形图测绘和核对

为获得本保护区最新、可靠地理地形信息，勘察前对现有保护区及周边附近地形图进行重新测量和绘制，标明已发掘遗迹点的位置和范围，并埋设相应的坐标控制点及导线点，作为保护区规划建设的依据。

2.2 工程地质调查和测绘

重点为保护区山体及周边边坡的地形地貌、地层、岩性、构造、地貌、地表水的来源、赋存及排泄情况，水土流失、水患侵害原因等不良地质现象；调查场地挖填情况，人工切坡的位置、坡度、坡高，调查人类活动对场地稳定性的影响，并收集有关区域气候水文条件、区域地质构造与地震等资料。该项工作与地形测量项结合，并进行现场摄像，为勘探、试验、建筑物的设计与施工等工作有关的工程地质问题提供依据。

2.3 采用综合勘察技术手段和方法

由于遗址尚未完全发掘，为了不破坏遗址，本次勘察在遗址区仅布置少量钻孔，采用多种物探综合探测方法配合地质钻探和各种原位测试技术，各种方法综合分析对比，相互佐证。共布勘探点78个，其中钻孔39个(山脚25个，遗址保护区14各)，坑探9个，物探点53个；地质测绘点42个；水文地质试验孔(点)2个；探地雷达测线3条；高密度电法测线4条；对称四极电测深5点；剪切波测试3个孔；地脉动测试3点，探地雷达测线3条。勘察方案经济合理、手段先进，目的性和针对性强，经过各种方法综合分析对比，取得了较理想的成果，达到了预期目的。勘探点(线)布置及剖面图如图2、3所示。

图2 勘探点(线)布置及剖面图

2.4 多种物探综合探测方法

根据遗址保护区内特定的地球物理条件，以及不同障碍物的特点和物性差异，有选择地采用了探地雷达法、多道瞬态瑞利波法、高密度电阻率法、常规电测深、剪切波测试及地面脉动测试等综合工程物探方法，各综合物探方法在不同物性角度对探测成果作出了贡献。其中探地雷达法在5 m范围内对地下障碍物的探查效果较佳；而瑞利波法对30 m深度范围内岩土层的划分比较有效。高密度电阻率对探明浅层覆盖层厚度及障碍物效果较佳等。物探综合探测先进技术在本工程勘察中得到充分应用和发挥，既达到勘察目的，又没有破坏遗址，同时，对现场物探探测异常区域进行了分析和说明，为将来遗址的进一步挖掘提供参考和建议。物探探测结果如图4、5、6。

2.5 勘察成果

通过现场地形测绘、工程地质测绘和调查、多种物探综合探测方法配合地质钻探和各种原位测试技术，查明了遗址区的工程地质、水文地质、边坡工程地质条件，对遗址展厅的渗水侵害，气候水文条件、地震、地质灾害等有关岩土工程问题进行深入分析和研究，提供了详细准确的岩土层结构及物理力学性质参数和岩土体设计计算参数，提出了重建遗址展厅基础方案、周边边坡治理、保护方案和措施的建议，提出了遗址整体防排水系统设计、施工等建议，分析了南侧博物馆建设对遗址的影响。

图3 地质剖面

图4 探地雷达探测成果图

图5 高密度电法反演成果图

本次勘察遗址得到很好的保护，主要成果被设计采纳，治理过程中揭示的岩土条件与勘察吻合，提出的治理方案合理，效果良好，对遗址保护工程建设起了重要的作用。图7、8为建设成的遗址保护区实景。

3 结语

图6 面波层视速度彩色等值线图

图7 遗址区边坡治理后实景

图8 建设好的遗址展厅实景

本工程勘察针对遗址保护区的工程特点，采用的工程测量、工程地质测绘和调查、钻探、坑探、水文地质试验和多种物探方法等先进的综合手段进行勘察，并实现了无损勘察，对保护区岩土工程问题进行深入分析和研究，解决了遗址保护区岩土工程问题，提出的治理、保护措施对遗址保护工程建设起了重要的作用，为我省今后类似工程实践提供了十分有益的借鉴和经验，对提高勘察技术水平具有重要的经济和技术价值。

该遗址项目于2011年8月通过竣工验收，并于2012年1月投入使用，对社会免费开放，已接待参观者及游客，项目产生的经济、社会、环境效益显著。

TU41

A

1673-1093(2014)01-0088-04

王文辉(1968)，男，福建南安人，毕业于南京建筑工程学院，高级工程师，岩土工程师，现任福建省建筑设计研究院勘察分院监测室主任，研究方向：岩土工程监测、岩土勘察、地质灾害。

10.3969/j.issn.1673-1093.2014.01.020

2013-10-13；

2013-11-25