西安近代化学研究所 陕西西安 710065
摘要：秦岭北麓山区地质情况较为复杂，工程受不可预见的连续强降雨、不良地质条件影响，引发了滑坡、泥石流灾害。根据建设场地的岩土物察情况，结合工程现场实际，针对性采取边坡治理、地基加固等措施，确保了山区工程建设的质量、安全。
一、前言
某工程位于陕西秦岭北麓山脚下，所处位置需开挖山体40余米高。由于秦岭地区特殊的地理环境及罕见的持续特大降水，在工程建设初期及过程中，山体先后发生山体滑坡并遭受泥石流灾害，给工程建设质量、进度、投资造成了较大影响。
二、秦岭地区特有的地理环境
秦岭基本上处于我国大陆的中央位置，是纵贯东西、地分南北的一座山脉。对大陆气候起分界作用，是亚热带和暖温带的交会区，秦岭山地水资源十分丰富，储水总量2亿立方米，约占陕西省水资源总量的50％。其中北坡水资源量约40亿立方米，占关中地表水资源总量的61％，是渭河的主要补给源。丰富的水资源及暖温带的气候，造就了秦岭地区良好的地表植被。而对于工程建设而言，陡峭的山峰、松软的厚层堆积体、丰富的地下水都是造成山体滑坡的主要诱因，特别是在雨季，更容易发生山体滑坡等地质灾害，所以，在此类地区从事工程建设，地质灾害的预防与处理，是建设前首先要考虑的问题。
三、工程概况
工程建设场地位于秦岭中段山区南侧坡脚地段，两边为舌状南北向山脊，中间原为沟谷，有多处陡坎。该地区夏、秋两季降水充沛，时常出现暴雨或大暴雨，暴雨在山麓上产生的径流在山谷中汇集形成洪水，洪水顺沟而下带动坡积物土体向下游流动，从而产生泥石流。
由于地理位置的限制，新建工程只能布置在这种不利的地质环境下。
在工程建设初期，顺沟谷方向土体发生局部滑塌，在机械扰动下发生滑塌，在治理过程中又遭遇50年一遇持续强降水天气，山谷堆积体再次发生滑坡及泥石流，沟谷两侧及后缘形成箕形陡坎，坎高约30m，滑塌体长约150m，宽约150m，滑体表面坡度平缓，约100度左右。
四、地质勘察情况
因滑塌面积较大，补充对滑坡体及滑坡体区域进行了勘探。勘察结果表明，场区地层基本上分为三大层，即第四纪全新世坡洪积（Q4dl+pl）堆积的粉质粘土、滑塌体堆积的素填土（粉质粘土）及燕山期花岗岩（Y52）组成。花岗岩又分为全风化、强风化、弱风化及中风化层。各个勘察点都稍有不同。根据其时代、成因类型、风化程度及岩土工程地质特征，共分为6层，具体如下：
第①层滑体土（Q4）：黄褐色、黄灰色、黑灰色。主要由粉质粘土及碎石、块石组成。土体扰动，结构疏松，孔隙、裂缝较多。表面凹凸不平，总体倾角较缓。分布范围在原沟谷内，揭露最大厚度11.4m。
第②层粉质粘土（Q4dl+pl）：黑灰色、黄灰色、黄褐色。可塑～硬塑，局部坚硬。表层土有机质含量高，含有大量植物根叶。具针孔、虫孔。含有大量砾石、碎石、块石、漂石等。土质疏松，属新近堆积土。层厚0.5～7.4m。
第③层粉质粘士（Q4dl+pl）：黄灰色、黄褐色。硬塑～坚硬，具针孔、虫孔。偶含块石。具有节理、裂隙，其内有灰色粘性土充填，本层呈透镜体分布，层厚0～9.2m。
第④层粉质粘土（Q4d1+p1）：灰色、黑灰色。硬塑～可塑，局部软塑。具针孔，含砖屑、碳屑。属新近堆积土。本层呈透镜体分布，层厚0～6m。
第⑤层强风化花岗岩（Y52）：绿灰、黄灰、白灰色。主要由长石，石英、黑云母等矿物成份组成。原岩结构已基本破坏，部分矿物已风化成土状，难以辩认，强度低，用手可以掰碎。节理裂隙发育，钻进速度快，机械可以挖动，岩芯破碎，呈粗砾砂状及碎块状。层厚3.0～17.4m。
第⑥层中等风化花岗岩（Y 52）：浅肉红色、绿灰色、白灰色、灰白色。主要由长石、石英、黑云母等组成。中粒结构，块状构造。结构已被破坏，节理裂隙发育，裂面平直，部分裂面具黄褐色铁质浸染。
滑面存在于第④层粉质粘土中，后缘部位第②层、第③层粉质粘土属于新近堆积土，土体饱和抗剪强度很低，被垂直拉断。第④层粉质粘土，黑灰色、黑色，含炭屑，属新近堆积土，有机质含量高，具有针孔，虫孔，是地下水的良好通道。抗剪强度低，饱和抗剪强度更低。滑动面后缘陡立，中前部比较平缓，倾角约200～300，最后直至水平，滑坡两侧除被拉断外，同时存在多处被拉裂的遗迹。滑坡体在滑移的过程中，被拉裂、移位、迭压，土体孔隙大，较疏松，含水量增大，到处充水，固有强度失效。
滑坡原因分析：第⑤、⑥层花岗岩基本属于不透水层，山体上部滲透下来的裂隙水集中在第四层粉质粘土中，经过长期浸泡，土中有机质含量又高，饱和抗剪强度很低，在经过无数次的滑移堆积之后，山体基本上处于一种临界稳定状态，工程施工中稍有扰动，山体就易沿该层软弱面下滑。
五、治理措施
工程治理措施在调整新建工程布局后，根据工程及地质分布针对性地加以治理。
1、上部的山体加固处理
边坡开挖高度40余米，上部20米为粉质粘土及坡积物，下部基本上为强风化岩，强风化层中，存在有节理裂隙水。加固采用喷锚支护技术，分层开挖分层支护的方式，在施工过程中，由于土体含水量高，自稳能力差，边支护边出现多处小型塌方。局部塌方部位全部采用加强支护参数，表面形成钢筋网格后回填处理，表面喷射混凝土覆盖。在渗水严重的坡段，加大排水孔的密度和长度。
2、山体之间已有滑坡体治理
由于滑坡体受雨水冲刷下滑，特别是受山体节理裂隙水的长期浸泡作用，滑坡体内含水量极高，土体基本上处于一种流体状态，灵敏度高，稍微受到外力的作用，整个滑坡体就星流体状态向下流动。因此，滑坡体本身的治理十分重要，采用抗滑加灌浆的方式形成重力式挡土墙。考虑到滑移体内含水量极高，呈现流体状态，参照相关钢管坝的经验方案，采用在冬季滑移体表面上冻的硬化条件下，采用植桩机，在滑移上打入注浆钢管，钢管深入到强风化岩石层中，采取高压注浆的方法，起到加固土体，止水及形成重力式挡墙的作用。在滑移体横向方向，布置多道抗滑桩。在靠近上游的部位，加打一排斜向锚索牵拉抗滑桩。抗滑桩头部位采用钢筋互连，并采用整体浇筑形成整体。
3、滑坡体前沿陡立面加固处理
滑坡体的一个重要特征就是在滑坡体的上沿会形成一个陡立面，由于陡立面不能自稳，山体产体牵拉作用，带动上部土体不断塌方，对下部的滑体产生堆载作用。滑坡的治理重点应是先加固滑坡形成的上沿陡立面，防止塌方的进一步发展。该部分的治理采用错索加喷锚支护的方案。采用长锚索将表面的堆积体与下部的稳定岩体牢牢的锚固在一起；表面喷射混凝土护理土体表面，防止雨水冲刷，这样处理即可防止新的滑坡产生，也可防止产生新的泥石流发生。
4、其它处理措施
山区工程建设主要面对的就是地下水的问题，特别是秦岭地区，地下水十分丰富。由于山形陡峭，雨水季节，汇集形成的雨水极易形成洪水从山谷中冲下，因此，工程建设中截、排水工程是重中之重。本工程采用三种措施保证排水的通畅。
（1）外围载水工程。在工程地界周边，沿着自然形成的冲沟，从三面做成截水渠，通过泄压池及涵管将洪水导入到下游的河道中。
（2）在滑移体三个周边挖排水渠，汇集部分雨水和山泉水，引入外围的载水工程中。
（3）所有坡面上按系统布置排水孔，对于明显出水点及可能的出水点，布置长排水孔，深水孔深度大于锚杆长度。
五、结束语
经过上述的综合治理措施，在工程建成两年后，滑移体不再向下移动，基本解决了山体稳定问题。目前加固场区已完善绿化工程，将已治理过的边坡做成生态性景观，与秦岭的原有山形地貌和谐共存。通过该工程的建设，可总结出一些秦岭北麓地区工程经验供参考。
1、做好前期地质勘察工作
山区建设，地质条件较为复杂，工程设计前应对建设场地边坡及工程所在位置地质情况进行详细查，查明建设场地是否存在软弱地层、地下水含量以及岩土特征。山谷中是雨水汇集的区域，厚层堆积物又是蕴水最好的介质，工程选址应避开山谷中的厚层堆积物。
2、做好施工前期的准备工作
在山体开挖前，应结合地质勘察报告，委托具有相关资质的单位编制边坡支护和土方开挖方案，组织专家对危险性较大工程设计和施工方案进行评审。对山区不利地质、以及不可预见气候做好充足的防范措施。
3、高度重视山区地上、地下水道的疏排工作
地质灾害基本上都是在岩土自身加上水的双重作用下发生的，所以，土体开挖边坡支护的同时，疏通地下水和地上雨水通道，委托有经验的工程师制定排水、防洪方案，与山体开挖统等实施，避免水分累积在土体中，加大土体自重，导致失稳并滑动。
4、针对不同地质采用不同治理措施
山区地质复杂，不同地质应采取不同的治理措施。处理软弱地质采用打入式抗滑进行底部注浆方案，对于治理滑坡体是可行的，抗滑本身可以形成重力式挡墙，同时起到阻水隔水作用，抗滑桩下部土体中的水排干固结以后，对抗滑桩又起到支撑作用，可确保滑移体的稳定。
参考文献：
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