寶雞市政工程場地滑坡工程地質(zhì)勘察

武自剛 劉波

摘要：本文通過寶雞市滑坡工程地質(zhì)勘察實(shí)例，簡單介紹關(guān)中地區(qū)黃土滑坡工程地質(zhì)勘察工作方法手段及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，以供討論和參考。

關(guān) 鍵 詞：黃土滑坡；工程地質(zhì)勘察；穩(wěn)定性評(píng)價(jià)；防治措施

Abstract: In this paper, by the instance of the geological survey of the landslide in Baoji City, in loess landslide brief geological survey work methods and means and stability evaluation, for discussion and references.Key words: loess landslides; engineering geological exploration; stability evaluation; prevention measures

中圖分類號(hào): P624 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2012）

1.工程概況

滑坡場地位于寶雞市金臺(tái)區(qū)團(tuán)結(jié)村、臥龍寺街道辦代家灣村、蟠龍鎮(zhèn)馮家崖村交界處的黃土塬斜坡地帶。場地北距寶雞市蟠龍鎮(zhèn)馮家崖村約200m，距寶雞市寶虢路約300m?？辈靺^(qū)及其附近有四個(gè)滑坡(滑坡群),自西向東為劉家灣滑坡(H1)、代家灣滑坡(H2)、馮家崖滑坡(H2-1)、馮家崖東滑坡(H3)，見勘察區(qū)衛(wèi)星遙感影像圖(下圖)。本次勘察主要是市政工程涉及的代家灣滑坡(以下均為代家灣勘察內(nèi)容)。

2.勘察目的與任務(wù)

2.1目的：通過進(jìn)行詳細(xì)的勘察工作，對(duì)場地滑坡的穩(wěn)定性作出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，并為滑坡工程防治設(shè)計(jì)提供所需的有關(guān)參數(shù)，提出經(jīng)濟(jì)合理可行的滑坡防治方案建議。

2.2任務(wù)：①在認(rèn)真分析研究前期場地相關(guān)工程勘察資料的基礎(chǔ)上，分析了解和掌握滑坡形成的自然地質(zhì)環(huán)境背景條件；②查明滑坡區(qū)的地形、地貌、巖土層結(jié)構(gòu)及特征，并提供各巖土層及滑坡體巖土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)；③查明滑坡體的分布范圍、形態(tài)、規(guī)模、類型，分析滑坡空間的分布特征；④查明滑坡體的厚度、滑(面)帶埋藏深度和展布特征，提供滑帶土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)；⑤在綜合分析滑坡形成條件、運(yùn)動(dòng)機(jī)理及模式的基礎(chǔ)上，對(duì)滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，并預(yù)測其發(fā)展趨勢及對(duì)工程建設(shè)的危害程度；⑥提出經(jīng)濟(jì)合理的滑坡工程防治措施及方案建議。

3.勘察工作布置和方法

3.1工作量布置：本次滑坡勘察工作布置按照《滑坡防治工程勘查規(guī)范》DZ/T 0218-2006的要求，對(duì)滑坡進(jìn)行了比例尺1:2000的工程地質(zhì)調(diào)繪，并沿滑坡主滑方向分別布置了六條縱向勘探線和五條橫向勘探線，線間距為60～80m，共布置勘探點(diǎn)72個(gè)，點(diǎn)間距為40～80m，孔深24.8～99.6m不等，所有勘探鉆孔均為取樣孔。完成調(diào)繪面積約1.2km2，鉆探進(jìn)尺4047.20m，取原狀土樣1175件，擾動(dòng)土樣245件，室內(nèi)試驗(yàn)完成常規(guī)試驗(yàn)1017件，直剪60件，飽水快剪83件，飽水殘余剪62件，反復(fù)重塑剪16件，三軸試驗(yàn)7件等。

3.2勘察方法：主要采用工程測量、工程地質(zhì)調(diào)繪、工程鉆探、人工挖探及室內(nèi)試驗(yàn)等多種方法。

①工程測量采用經(jīng)鑒定合格的RTK(動(dòng)態(tài)GPS)儀器進(jìn)行了1:1000比例尺斷面線測量和所有勘探點(diǎn)的坐標(biāo)、高程測量；

②工程地質(zhì)調(diào)繪是采取路線穿越、定點(diǎn)觀測、人工挖探及訪問相結(jié)合的方法。定點(diǎn)觀測主要是對(duì)滑坡體周界、滑動(dòng)面自然露頭、巖土特征進(jìn)行詳細(xì)觀測、記錄；

③人工挖探主要是準(zhǔn)確查清滑坡邊界、觀察滑面及滑體巖土體特征；路線穿越主要沿滑體邊界、主滑方向及滑體內(nèi)沖溝等追索，以觀察確定滑坡周界及滑體地形、地貌特征等；

④工程鉆探采用XY—1B型工程鉆機(jī)，施工方法采用雙管雙動(dòng)（回轉(zhuǎn)）鉆進(jìn)，要求孔徑φ為110mm—146mm，全孔取芯，回次進(jìn)尺不得超過1.0m，滑動(dòng)面（帶）附近采用慢速鉆進(jìn)，確保準(zhǔn)確觀察記錄滑動(dòng)面位置、特征等；

⑤室內(nèi)試驗(yàn)為巖土的一般物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)、滑動(dòng)面（帶）土的剪切試驗(yàn)(快剪、飽水快剪、殘余剪切、重塑剪)、滑體土快剪和三軸剪切等。

4.自然地理與工程地質(zhì)條件

4.1水文氣象

寶雞市地處關(guān)中平原西部，屬中緯度暖溫帶半濕潤氣候區(qū)，大陸性季風(fēng)氣候類型，其特點(diǎn)是四季分明、春暖干燥、夏熱多雨、秋涼濕潤、冬寒干冷。多年平均氣溫為12.9℃，7月最熱，月平均氣溫25.3℃，極端最高溫度為42.9℃；1月最冷，月平均氣溫為–0.5℃，極端最低-18.4℃；多年平均降水量699.7mm，多年最大降水量1163.4mm（1984年），多年最小降水量為378.2mm（1995年），降水主要集中在7—9月份，約占全年降雨量的50—60％。特別是長期連陰雨和大暴雨是區(qū)內(nèi)滑坡、崩塌和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害形成的主要誘發(fā)因素之一。

勘察區(qū)及其附近水系主要為渭河和其引水工程引渭渠。該渠自七十年代投入使用至今一直正常使用，僅近期局部渠段，渠底和渠壁出現(xiàn)輕微滲漏(究其原因均為混凝土襯砌程度不同的損壞所致)。該引渭渠渠道水泥砌切，多年失修渠水滲漏，渠水滲漏對(duì)黃土邊坡穩(wěn)定性有一定影響。

4.2地形地貌

勘察區(qū)地貌單元屬渭河河谷北岸五級(jí)階地前緣斜坡，也是滑坡等地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)地段。總體地形呈北高南低，區(qū)內(nèi)北側(cè)最高點(diǎn)為五級(jí)階地階面，高程約757.90m，最低點(diǎn)為渭河二級(jí)階地前緣，高程約568.00m，相對(duì)高差達(dá)189.90m?；麦w地形一般為前部、后部地形較陡，呈陡坡或陡坎狀，平均坡度為30°～60°，中部相對(duì)較平緩或呈緩平臺(tái)，坡度為5°～10°。

4.3地層巖性

根據(jù)野外調(diào)繪及勘探揭露的地層巖性，主要包括新近系上新統(tǒng)藍(lán)田組(N2)和第四系(Q)松散堆積層，其巖土類型主要為紅粘土(巖)和黃土、粉質(zhì)粘土、黃土狀土及砂卵石，

4.4地下水

地下水按其賦存條件和含水介質(zhì)的不同可劃分，均為第四系松散巖類孔隙潛水。其主要分布于渭河二、五級(jí)階地下部及滑坡體中，含水組巖性為沖洪積砂礫卵石和黃土狀土或粉質(zhì)粘土；勘探多數(shù)鉆孔內(nèi)均揭露地下水，水位埋深為3.50～64.80m不等，地下水位多處于滑面以上。

5.滑坡成因分析及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

5.1滑坡時(shí)代確定

根據(jù)工程地質(zhì)調(diào)繪和勘探資料，首先，滑坡體前緣已堆積河流二級(jí)階地，階地上堆積有風(fēng)積黃土(馬蘭黃土)和棕紅色古土壤，特別是古土壤層分布較水平且連續(xù)，未見土體滑動(dòng)或擾動(dòng)現(xiàn)象；其次，滑坡體上可見馬蘭黃土、棕紅色古土壤沿坡體傾斜連續(xù)披覆，從坡體內(nèi)發(fā)育的沖溝(新泉溝)兩側(cè)出露的第一層棕紅色古土壤層可以看出，其高程相差不大，是傾斜連續(xù)的。沖溝(新泉溝等)已將二級(jí)階地階面侵蝕破壞，但未侵蝕下切至階地底礫石層和新近系地層，說明沖溝形成于二級(jí)階地堆積期或以后。表明滑坡發(fā)生于二級(jí)階地堆積形成以前即上更新統(tǒng)早期(Q31)；第三，從滑坡體內(nèi)堆積的黃土狀土夾古土壤、沖積粉質(zhì)粘土和砂礫卵石看，均為滑坡后部五級(jí)階地形成過程中的堆積物，據(jù)滑體內(nèi)鉆孔揭露8～10棕紅色古土壤，特別是新泉溝近溝腦處，溝壁近水平出露的第二、三層棕紅、褐紅色古土壤層延伸滑坡至后壁(向南)部位時(shí)古土壤層位連續(xù)或錯(cuò)斷，說明滑坡發(fā)生中更新統(tǒng)末期(Q22)黃土堆積或形成古土壤之后。

2、地下水排泄措施。結(jié)合地表截排水措施，建議對(duì)古滑坡體兩側(cè)自然沖溝中地下水出露位置進(jìn)行疏通，同時(shí)應(yīng)恢復(fù)原二級(jí)階地前緣地下水出露(泉水)處條件，確?；麦w內(nèi)地下水排泄通道暢通。

3、綠化措施。根據(jù)古滑坡體地形地貌實(shí)際情況，對(duì)整個(gè)坡體采取退耕還林，嚴(yán)禁開荒種地，大量引水灌溉。建議根據(jù)擬建道路工程的綠化對(duì)坡體進(jìn)行科學(xué)合理綠化措施，減少地表水下滲。

4、減重和反壓工程措施。根據(jù)擬建工程實(shí)際開挖情況，可在古滑坡體后部下(主)滑段可適當(dāng)開挖坡體，減少古滑坡體下(主)滑段重量荷載，也可在滑坡體前緣或二級(jí)階地位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)亩演d，以增加滑坡前部阻滑力或抗滑力。但采取減重工程措施時(shí)，應(yīng)盡可能將開挖段位置布設(shè)在古滑坡體下(主)滑段；采取反壓工程措施時(shí)，應(yīng)盡可能將回填反壓段位置選在在古滑坡體前部與二級(jí)階地區(qū)域。

5、防治措施建議可采取抗滑樁或重力式擋土墻，同時(shí)應(yīng)做好地表排水和綠化等綜合措施，做到防治措施和周圍環(huán)境協(xié)調(diào)美觀。建議結(jié)合古滑坡體防治的統(tǒng)一規(guī)劃和整治，嚴(yán)禁在古滑體范圍內(nèi)及附近不合理開挖坡體和修建高、重、大建筑物和水工建筑物大型集水建筑物，特別是在古滑坡體前部二級(jí)階地前緣嚴(yán)禁大面積開挖坡體與施工。

6、建議在工程施工前或施工過程中，對(duì)其建立監(jiān)測系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)坡體變形及時(shí)采取有效防治措施。工程施工過程中發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)和勘察、設(shè)計(jì)單位溝通，確保施工質(zhì)量和安全。

7.結(jié)束語

通過本次滑坡工程地質(zhì)勘察認(rèn)為，對(duì)黃土滑坡勘察應(yīng)在充分做好野外工程地質(zhì)測繪的基礎(chǔ)上，對(duì)滑坡的地形地貌、地層結(jié)構(gòu)、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和地震、地下水及人類活動(dòng)等影響因數(shù)進(jìn)行定性分析，然后按照規(guī)范布置一定勘探工作量進(jìn)一步查明滑坡的具體特征和性質(zhì)，建立計(jì)算模型定量評(píng)價(jià)滑坡的穩(wěn)定性，最終為滑坡防治設(shè)計(jì)提供地質(zhì)依據(jù)。對(duì)滑坡特別是黃土滑坡來說勘察是非常重要和關(guān)鍵的，要充分認(rèn)識(shí)滑坡地質(zhì)勘察與防治設(shè)計(jì)思想是緊密結(jié)合、相互滲透的，地質(zhì)勘察思想必須從勘察階段延續(xù)到設(shè)計(jì)階段直至工程施工和工程竣工后的營運(yùn)階段才算結(jié)束。不同的黃土滑坡其形成原因、影響因數(shù)不盡相同，因此，要充分熟悉理解地質(zhì)勘察資料，從實(shí)際出發(fā)，才能對(duì)滑坡防治措施提出針對(duì)性強(qiáng)、可操作性強(qiáng)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的綜合防治措施建議。

參考資料

［1］《滑坡防治工程勘查規(guī)范》DZ/T 0218-2006

［2］《巖土工程勘察規(guī)范》GB 50021—2001(2009年版)

［3］《寶雞縣地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃調(diào)查報(bào)告及圖件》（1:5萬），陜西省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站.2001.07

［4］《寶雞市金臺(tái)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查報(bào)告》（1:5萬），中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所.2009.12

［5］《陜西省寶雞市地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃報(bào)告》（1:10萬）,核工業(yè)西北地質(zhì)調(diào)查院. 2003.12

［6］王恭先，徐峻齡等.滑坡學(xué)與滑坡防治技術(shù)［M］.北京，中國鐵道出版社，2004.

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。