宝鸡石鼓阁景区边坡勘察及分区治理方案探讨

高桂军，弓红梅，周利钢

(1.宝鸡市勘察测绘院，陕西 宝鸡　721000；　2.宝鸡市抗震和勘测设计管理中心，陕西 宝鸡　721001)



宝鸡石鼓阁景区边坡勘察及分区治理方案探讨

高桂军1*，弓红梅1，周利钢2

(1.宝鸡市勘察测绘院，陕西 宝鸡721000；2.宝鸡市抗震和勘测设计管理中心，陕西 宝鸡721001)

摘要：工程地质分区是保证区域土地合理利用、建筑物经济安全的重要前提，工程场地作为区域的规划单元，根据其所具有的复杂地质条件，进行工程地质分区，然后针对各个地质分区提出岩土治理方案，对保证工程建设的安全经济有十分重要的意义。本文以宝鸡石鼓阁景区的边坡问题勘察和分区治理方案以及建成后效果为例，对该边坡进行工程地质分区作一阐述和探讨、总结。

关键词：边坡；工程地质分区；治理方案

1引言

工程地质分区是在研究的区域内，依据工程地质条件相似或相近的基本原则进行的区域划分，其目的是结合工程类型和分布特征进行工程地质分区评价，保证区域土地的合理利用、建筑物的经济和安全。该方法已有前人进行了大量的研究和应用，均取得了很好的效果[1～4]。在实际工程建设时，面对较为复杂的工程地质条件时利用该方法进行工程地质分区，将大大简化工程设计，使得理论分析计算和实际施工也相对容易方便，对工程建设意义重大。

宝鸡石鼓阁景区的边坡治理就是利用了该方法。本文以该边坡勘察治理为例，对边坡场地进行分区，使该工程顺利进行。

2工程概况

宝鸡石鼓阁边坡工程位于秦岭北麓的渭河南岸，茵香河以西的新建成的旅游景区中华石鼓阁东北边缘，坡脚与待开发的商业地块紧密相接，为了顺利推进坡脚下及河岸边的商业区的开发，决定对该边坡进行综合治理。边坡的整体地形由东向西呈陡坎趋向斜坡状(产状EW82°∠20°～81°)，东西长约 500 m，南北高 10 m～30 m不等，坡脚的城市快速干道与景区坡顶通过盘山公路相连。

3边坡区工程地质条件及水文条件

3.1区域地质构造及边坡区地貌特征

根据现有地质资料，通过该区的隐伏断裂带为秦岭北麓山前断裂，沿秦岭山脉北坡东西向展布，它控制着新生代渭河断陷盆地的南岭。该边坡处于秦岭北麓山前断裂北侧，从地质历史分析，自全新世以来，该区的隐伏构造均未发现活动痕迹。

在勘察区域内，地表形态呈大体呈台阶-斜坡状，地貌自北向南依次为渭河河漫滩区～一级阶地～二级阶地三个地貌单元，地面高程 578.84 m～ 609.30m(黄海高程系)，高差最大达 30.0 m。

3.2边坡区地层结构及岩性

钻探结果显示：边坡区内的地层在勘察深度范围内，按岩性自上而下大致可分为7层，现分别描述如下：

①素填土(Q42ml)：为近期人类活动堆积形成，以粉质黏土及粉土为主，主要分布在地表层，厚 0.30 m～ 4.60 m。

②黄土状粉质黏土(Q42al+pl)：黄褐色，孔隙发育，可塑状，主要分布在河漫滩区，厚 3.30 m～ 9.00 m。

③粉质黏土(Q42al+pl)：深褐色，孔隙发育，软塑～可塑状，土质不均，厚 0.70 m～ 1.30 m。

④卵石(Q42al+pl)：全新世早期冲洪积，分布于河漫滩区。稍湿～饱和，中密，级配好，一般粒径 2 cm～ 5 cm；砾石以花岗岩、石英岩为主，磨圆度较好，粗砾砂充填孔隙，层厚 1.40 m～ 8.30 m。

⑤粉质黏土(Q31eol)：褐黄色～深褐色，孔隙发育，硬塑～坚硬状，土质不均，厚 4.90 m～ 18.70 m。

⑥卵石(Q22al+pl)：中更新世冲洪积，分布于阶地区。中密，级配好，一般粒径 2 cm～ 5 cm；砾石岩性以花岗岩、石英岩为主，磨圆度较好，粗砾砂充填孔隙，本次勘察局部未揭穿该层，层厚 5.90 m～ 15.10 m。⑥-1粗砂 (Q22al+pl)：稍湿～潮湿，天然松散状，分选较好，成分以花岗岩为主，以透镜体状分布于⑥卵石层，层厚 0.40 m～ 5.50 m。

⑦砾砂 (N22al+pl)：第三纪上新世晚期冲洪积，泥质胶结状。灰黄色，稍湿～潮湿，密实，分选差，含少量粘粒及卵砾，成分以花岗岩为主；分布较稳定，本次勘察未揭穿该层，最大揭露厚度 14.20 m。

边坡区地层主要土层的物理力学指标，如表1所示。3.3边坡区水文地质条件

在阶地区内勘察深度内未发现地下水存在。在边坡坡脚的渭河漫滩区存在地下水，水位埋深为 5.80 m～ 9.60 m。地下水属孔隙潜水，含水层主要为卵石层，属强透水层，主要受河流及地表降水补给。

4边坡工程地质条件分析评价及治理方案

4.1边坡的区域划分

根据野外工程地质调查和钻探及井探取样试验分析结果以及场地的地形地貌、地层岩性及分布特征等，把该边坡可分为陡坎区和缓坡区两个工程地质分区，如图1所示。然后对这两个区分别定性分析和定量计算评价。

图1工程地质分区图

4.2边坡稳定性的定性分析评价

陡坎区：该区位于边坡区的东北部，即4-4′、5-5′、6-6′剖面段，边坡东临茵葙河和南临渭河交互冲刷、切割，坡度为41°～81°，坡上植被以灌木草本植物为主，在东北方向存在由于坡顶新建青铜器博物院及周边道路造成排水冲刷形成冲沟两侧土体失稳塌落而成小型滑坡，该滑坡体后宽约 20 m，坡体较陡，前缘宽约 3 m，厚度小于 5 m，坡体较为平缓，滑床形态整体呈非标准圆弧形，与西侧小冲沟相连，滑坡体主要由上部黄土和少量砂土、卵石组成，从表层植被发育情况分析，该滑坡在自然状态下，整体稳定，局部小范围的崩塌发育。在陡坎区其他部分坡体基本稳定，坡体上少数的乔木保持直立，下部的地层分布较为稳定，特别是⑥卵石层在坡体周边均有出露，埋深与坡体内的钻孔内埋深基本一致，证明该坡体虽局部受坡顶雨水冲刷形成冲沟、崩塌和小型浅层滑坡，但在自然状态下整体稳定。

斜坡区：该区主要位于新建的石鼓阁和青铜器博物院景区的出入道路北侧，坡顶由施工时挖、填形成的人工缓坡，坡度坡度小于35°，整体看斜坡稳定，但景区道路表面出现沉陷和裂缝，路北侧路肩也存在坍塌现象。

4.3边坡稳定性的定量分析评价

本文采用的滑坡稳定性计算和评价是按土体莫尔强度及斜坡动力学原理，利用圆弧滑动法(简化毕肖普法)及折线滑动法，对各种可能的滑动面进行稳定性计算分析，并取最小稳定性系数作为边坡稳定性系数，来验算坡体的稳定性。

(1)计算模型及计算公式

根据前述边坡岩性主要为黄土或粉质黏土，下部为砂土和碎石，假定斜坡区边坡土体为均质土体，按圆弧滑动法(简化毕肖普法)对边坡进行稳定性验算；陡坎区采用折线法对边坡进行稳定性验算，按照莫尔强度理论及土体斜坡动力平衡理论，应用剩余推力法进行滑坡稳定性计算，计算公式为：

①圆弧滑动法：

Ri=Nitgφi+cili)

②折线滑动法：

φi=cos(θi-θi+1)-sin(θi-θi+1)tgφi

(2)计算工况及结果分析

由于自然条件不断变化，地表水入渗是诱发滑坡发生的一个重要因素，因此，对滑坡进行定量验算时，不仅要考虑滑体在目前状态条件的稳定性，还要考虑坡体在持续降雨或暴雨条件下，土体处于饱和状态时的稳定性。因此，滑坡稳定性定量验算考虑以下两种情况：

首先验算该滑坡体在不考虑地震和大气降水入渗的影响，即天然状态下的稳定性；其次假定最不利情况下，考虑坡体在夏、秋季降雨多，且雨水持续时间长，考虑降雨水入渗坡体，即验算在滑坡土体含水量达到饱和状况下坡体的稳定性。计算结果如表2所示。

由表2计算可以看出该边坡在天然状态下，陡坎区整体稳定性安全系数K=1.041<1.25，土体处于极限平衡状态；斜坡区整体稳定性安全系数1.315>1.25，表明陡坎区坡体稳定性较好，处于稳定状态。在饱和状态下，坡体稳定性均变差。虽然这种工况出现的可能性较小，但足以说明降雨对坡体稳定性有较大影响。因此，在坡顶或坡脚进行工程建设时，对坡体地表必须采取有效的截排水措施和防护措施。

4.4边坡整治方案

陡坎区：边坡顶部为宝鸡市新建的国家级4A级旅游景区青铜器博物院，还有该景区配套的公厕及停车场，遇大雨或暴雨会造成雨水沿坡排泄，容易诱发生成新的坍塌、冲沟，引发新滑坡等不良地质灾害现象发生。因此建议对该处的边坡排桩式锚杆挡墙或格构式锚杆挡墙支护，排桩应深入坡脚卵石层。同时对该处的坡顶需设置拦截、疏导地表水和地下水的排水系统，在坡脚设置拦石墙、落石槽和拦护网等遮挡、拦截构筑物。

斜坡区：该处边坡坡度相对较缓，在该段的路面下陷区(景观墙处弯道以西)，路面垂直下陷和水平裂缝明显，并且分布连续，勘察时的钻孔岩芯自地表以下 4.0 m～ 7.0 m突然变得非常干燥，且极为破碎，呈典型的风蚀状，由此判定该段为原台阶边缘地带，该处路基应为填方区。对该处坡体建议采用扶壁式挡墙进行支护，保证景区进出道路通畅和坡体稳定，对出现的下沉区应进行注浆封堵处理，同时应在路两侧设置排水沟、渠，保证雨水排泄顺畅。

5边坡治理后效果

边坡治理后两年多时间的边坡工程监测资料显示，该边坡坡顶的建筑物未产生不均匀沉降，坡体、坡脚支护结构也未出现水平位移、垂直位移。景区盘山沥青路面经过处理修复后再未产生裂缝，达到了预期的治理效果。治理前后对比如图2和图3所示。

6结语

对于复杂工程地质条件工程建设场地进行详细分区，最后针对各个分区提出合理可行的治理建议并实施，较好地解决了较为复杂工程地质问题。该边坡工程分区(段)治理既满足了在风景区周边边坡的安全，使得边坡下商业区开发顺利进行。同时在治理时对边坡进行了绿化和美化，使边坡周边环境特别时与原有建筑保持自然和谐统一。

参考文献

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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.

文章编号：1672-8262(2016)03-151-04

中图分类号：P642.5

文献标识码：B

*收稿日期：2015—12—22

作者简介：高桂军(1974—)，男，工程师，主要从事岩土工程咨询、设计、人工地基检测以及水文工程咨询设计等技术工作。