第26卷第5期2012年10月资源环境与工程
Resources Environment ＆Engineering Vol.26，No.5Oct．，2012
收稿日期：2012－07－02；改回日期：2012－08－05
作者简介：申新亮（1967－），男，助理工程师，土木工程专业，从事水文地质与工程地质勘察工作。E －mail ：
?徐宗昌，陕西渭南华县大明镇高楼村水泉河沟的滑坡灾害基本特征，水利部陕西水电勘察设计院，2006。?徐铁铮，渭南市应急供水工程竣工地质报告，水利部陕西水电勘察设计院，2002。
渭河盆地东部南缘山前黄土边坡稳定性工程地质特征
申新亮
（陕西省水利电力勘测设计研究院勘察分院，陕西咸阳712000）
摘要：渭河盆地南缘处于冲积平原地貌与山前洪积扇堆积地貌结合部位，黄土面积较大，黄土边坡众多。
通过对陕西省特殊的地理位置黄土边坡失稳地质统计调查成果，总结黄土边坡在所属地区的物质组成、失稳形成机制等特征，提出治理原则。
关键词：黄土边坡；边坡成因；失稳特征；治理措施
中图分类号：P642;U416．1+
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文献标识码：B 文章编号：1671－1211(2012)05－0458－04
0引言
渭河盆地南缘处于冲积平原地貌与山前洪积扇堆
积地貌结合部位，又是陕西关中咽喉要道，人口稠密，黄土面积较大，区域内工程较多建于斜坡之上，大量工程紧临黄土塬边，形成较多的对工程有影响的自然坡稳定问题及工程边坡稳定问题。
受自然条件及人工干扰引起的自然边坡或工程开挖边坡失稳时有发生，造成了多起重大人员伤亡和财产损失的事故，
如2006年10月6日上午9：30左右，发生在华县大明镇高楼村水泉河沟的滑坡最为严重，直接造成24户94间房屋不同程度倒塌摧毁，伤亡人数12人?。因此，对该区域的黄土边坡特性进行区域调查分析、研究，为今后的经济发展、合理治理区域滑坡能够提供一定的科学依据。
1
研究区的地质概况
1．1
地貌及岩性特征
关中地区在地貌上属于秦岭北麓山前洪积扇与渭河高阶地相互融镕部位。山前洪积扇呈扇状或舌状由山口向渭河高阶地黄土台塬中深入，由于其特殊的交融形式，加之秦岭北麓渭河次级河流侵蚀，形
成了本区特有的“黄土台塬”地貌［1］。冲沟较发育，局部形成梁峁地形。台塬一般高程为500 600m ，
相对高差多为50 70m 。
边坡地层主要为第四系黄土、黄土状土、砂卵石及黄土状土夹多层古土壤组成。洪积扇中的砂卵石一般
埋藏较浅，上部覆盖2 5m 的壤土或黄土状土，渭河高阶地中的砂卵石一般埋藏较深，埋藏较深（＞20m ），相变较快，而分布较少，其上部的黄土、黄土状土层埋藏深厚，分布面积广，土质疏松，垂直节理发育，有利于季节性雨水渗入。1．2水文地质特征
本区地下水类型主要为第四系地层中的孔隙潜水及黄土台塬和高阶地中上部的上层滞水，其含水层为黄土、粉质壤土及砂卵石层，主要受大气降雨及秦岭北麓基岩层面裂隙水补给?。一般扇形体和黄土台塬地下水较高，
多数补给河水或降泉的形式排泄于塬边沟谷。正常情况下水量一般不大，但随季节影响变化较大。1．3
边坡现状特征
依据渭南及临潼两区多个秦岭北麓山前大型水利工程地质勘测资料显示，该区域的黄土边坡顶部地势相对较平坦，坡面多为南北走向，倾向东、西方向均有，一般坡高50 70m ，个别最高可达到100 120m ，坡角一般55ʎ 70ʎ，后缘坡顶由于卸荷或风化影响多发育平行于塬边的张性裂隙。边坡（台塬）
高度多为50 70m ，个别可达到100 120m ，高差较大、坡面较陡为本区黄土边坡的最大特点。由于地形破碎造成沟谷三面临空，这是该区黄土边坡的又一大特点。高差较大、地形破碎且三面临空为自然滑坡的形成创造了有利的地形条件。
根据调查后数据统计，失稳后形成的滑坡平面形
态典型呈“长舌状”，滑坡总体走向多为冲沟近乎直交，坡角一般25ʎ 40ʎ，滑坡后缘破裂陡壁特别明显，
分布宽度40 65m 不等，堆积厚度约5 25m 。滑体
面积约0．6 1．3万m 2，总体积0．7 1．0万m 3
。方量虽然不大，但滑坡体的大部分物质移位一般较远，最远可达100m 左右，由此可见本区黄土边坡一旦失稳，动势能极大，破坏力极强。据现场观察、实测，滑坡下滑破坏深度（后缘）可达30 40m 。
2黄土边坡的物质组成
根据工程区多次点地质勘查资料显示，边坡地层
主要由风积黄土组成，
其中、上部为上更新统风积（Q 3eol ）黄土和一层古土壤组成，Q 3eol 风积黄土：灰黄
色，土质疏松，具大孔隙，垂直节理发育，厚度5．0 7．6m 。古土壤：棕红色，粘粒含量较高，具团粒结构，厚度1．0m 左右，两层土质均具有较强湿陷性；中下部
为中更新统风积（Q 2
1+2eol
）黄土夹多层古土壤。黄土：浅黄色，土质均匀，稍密，垂直节理发育。古土壤：棕红
色，粘粒含量较高，具团粒结构，含钙质结核。上部较干燥，具弱湿陷性，下部含水量较大，多饱和，呈软塑
状。其物理性质指标见表1，颗粒分析成果见表2，力学性质指标见表3?。
?高全新、刘登贵、党炳武等，渭南涧峪水库工程地质勘察报告，水利部陕西水电勘察设计院，2001。
表1
土的物理性质成果表
Table 1
Physical properties of soil
地层时代
湿密度干密度天水然含量液限塑限塑性指数
ρρd
ωW l W p I p g /cm 3%———Q 3eol
1．661．4713．339．320．019．31．611．3122．528．318．110．3Q 2eol
1．891．5620．629．819．517．81．88
1．57
21．0
29．8
19．7
17．6
表2
土的颗粒分析成果表
Table 2
Grading analysis of soil
土粒组成
砂粒
粉粒粘粒
粒径大小/mm
＞0．0750．075 0．005
＜0．005不均匀系数C u
%
12．058．5041．512．3811．958．842．012．3512．560．039．515．1312．4
61．0
38．0亚运会 英文
聪明的英文14．20
由此可见，边坡岩性颗粒组成以粉粒为主，次为粘
粒，含少量砂粒，工程性质为低液限粘土。
表3
土的力学性质成果表
Table 3
Mechanical properties of soil
地层时代
力学性质指标
原快快剪
饱和快剪图解法
图解法
φc φc （ʎ）
kPa （ʎ）kPa 渗透系数垂直水平K v20
K h20
广州会计电算化协会
cm /s （ˑ10－5）Q 3eol
25．036．019．321．06．777．3822．019．818．820．26．877．32Q 2eol
20．131．013．551．56．067．3119．8
ienglish30．8
13．652．0
6．02
7．22
3失稳黄土边坡的特征
笔者目睹了多个失稳后的黄土边坡堆积特征，并
且参与了该区及数个大型水电工程穿越黄土边坡的施
工地质监理验收工作，通过观察此类边坡失稳后，总结均具有以下特点：
（1）滑坡所处地沟壑冲沟发育，主冲沟近代堆积
物较多。
（2）边坡坡面或顶部张性裂隙较发育，已沿裂隙渗漏冲蚀形成大小不等的落水洞。
（3）坡角均有不同程度的流土现象发生。（4）根据多处黄土边坡野外观察，黄土结构失稳后形成的滑坡易产生泥石流危害。
依据“华县大明镇高楼村水泉河沟的滑坡”测量
成果揭示，前后缘地下水位高程两者相差可达17m 左右。
（5）边坡失稳时间多为9—10月份，这与其它关中地区大为不同，该区明显滞后约2月有余。
（6）坡角地下水类型为土体浅表孔隙裂隙水，迳流方向总体顺坡向流动，地下水水力连贯性差，动态变化大，
从而极易导致边坡失稳发生。4区域黄土边坡失稳的成因分析
滑坡是具有滑动条件的斜坡在多种因素综合作用
royal wedding下的结果，但对某一特定滑坡总有一或两个因素对滑坡的发生起控制作用，我们称它为主控因子，在滑坡防治中应着力找出主控因子及其作用的机制和变化幅
9
学威
54第5期申新亮：渭河盆地东部南缘山前黄土边坡稳定性工程地质特征
度，并采取主要工程措施消除或控制其作用以稳定滑坡，对其他因素则采取一般性措施达到综合性治理的目的。如由于地下水作用引起者以地下截排水工程为主，因削弱坡体支撑力引起者则以恢复和加强支挡工程为主。边坡的失稳与其所处特定的地质环境息息相关，但其产生的因素较多，本区黄土边坡失稳因素经可靠资料分析主要归纳以下几方面。
4．1滑坡的具体原因
（1）由于该段地质、土壤条件较差，如有软弱土层，边坡外侧沿层面容易产生滑坡。
（2）改变滑带土的形状减小抗滑阻力的因素，如地表水下渗、地下水位变化、灌溉用水下渗、潜蚀和溶蚀作用等降低滑带土强度的因素。
（3）增加下滑力又减小抗滑力甚至造成滑带土结构破坏的因素，如地震和爆破震动等。
（4）因自然条件形成差，加大了边坡的滑动力，容易引起滑坡。
（5）新、老土（石）结合质量不好，引起结合料的滑动。
（6）改变坡体的应力状态，增大坡脚应力和滑带土的剪应力（即下滑力）的因素，如坡脚人为大量挖土或水流冲刷淘空，导致滑坡等等。
4．2特殊的地形地貌及地层岩性条件
本区边坡多属黄土梁峁地形，地形破碎，边坡陡峻，上部土体斜坡最大坡角可达65ʎ 80ʎ，为滑塌变形提供了有利的临空条件。本区特殊的黄土地层，土质疏松，具大孔隙，垂直节理发育，土质具有湿陷性，且区间夹有薄厚不等的多层古土壤，粘粒含量较高，易形成相对隔水层，为失稳性产生创造了物质条件。
4．3降雨作用silent hill
连阴雨天气和强降雨量，导致了黄土边坡深部土层抗剪强度降低，加之黄土边坡特有的地层结构，使地下水易在短时间内形成极高的动水头压力，造成地下水位上升，不仅土体稀释已过量饱和，大幅增加了下滑力。受黄土结构破坏，强度降低，从而易导致边坡失稳，是失稳产生的最为关键条件。据有关资料统计分析，关中地区滑坡发生的频率与降雨量关系极为密切，当降雨量超过年降雨量的20%以
上时，滑坡的发生量成倍增加，说明降雨是该滑坡产生的主要因素和诱发原因。
4．4人类工程活动
从现场查勘情况分析可知，人类工程对边坡失稳影响较为显著，这在其它工程中也得到证实。例如2002年8—9月发生在渭南市应急供水工程的尤河倒虹管床滑坡为例，管床渠道布置在高差达23m的黄土边坡上，开挖前该边坡是稳定的，开挖途中由于施工人员未对边坡稳定引起高度重视，使管道开挖结束一天后，即于次日凌晨就发生了边坡破坏事件，下滑塌方量达0．85万m3，造成无法施工的后果，直接造成经济损失23万元，所幸未酿成人员伤亡事故。由此事故充分证明，黄土边坡区人类修筑工程将引发一定的地质灾害时有发生。
5治理原则的建议
通过本区边坡失稳自然灾害的地质特征统计分析，黄土边坡坡度过陡，边坡失稳破坏力极强。为避免因滑坡而发生新的灾害，建议应遵循如下治理原则予以治理：首先对边坡的稳定性进行全面普查核实，对可能发生滑坡地段应进行必要的科学论证，下部重点监测人口密集附近的低稳定黄土边坡，具体划分出滑坡范围，面积较大时可分多区并设置醒目标志牌，在条件允许情况下可成立滑坡监测站；其次还要结合大面积植树、种草来秀美山川，绿化工作同时做好坡面排水设施，对塬面存在的裂缝或落水洞予以尽快夯填封闭工作。应考虑采用天然坡的综合治理及工程措施方案等。减少人工干扰，做
好坡面排水、控制合理坡比，针对性的工程处理等。
5．1滑坡防治
（1）应从设计规划入手，摸清地质结构情况，避开地质不良地段，无法避开时应采取切实可行工程措施予以防止。
（2）平台应开挖后抽沟，开挖坡比应根据开挖后地质情况，对设计边坡过陡给予修正，确保边坡稳定。对施工中发现可能滑坡的地段要及时处理，减少损失。
（3）日常维护、监测管理中，应加强巡视检查，检查排洪设施是否运行正常，杂草淤积要及时清理，对局部渗漏破坏和集中漏水，应查明原因，堵死通道。
（4）滑坡处理。常用的方法有排水导渗、削坡减载、支挡、暗涵（或埋管）、渡槽等。对于滑坡裂缝，应查明裂缝类型并进行处理。对不太深的表层裂缝可采用开挖回填的办法处理，对较深的内部裂缝可采用灌浆法处置。
综合上述滑坡常用处理措施，因地制宜、单独或综合采用，做到技术可行，经济合理，施工简单，彻底整治。
6结论
渭河盆地东部南缘山前黄土边坡失稳发生虽然带
064资源环境与工程2012年
有随机性，但长时间的大量降水，既是产生滑坡泥流的主要因素，也是诱发原因。该区黄土边坡一旦失稳，动势能量极大，易引发二次危害泥流的发生，破坏力极强。针对这一地区性地层特点，最好几种方法同时采用，进行综合治理。应尽量减少人工干扰，尤其是排水措施，无论何种滑坡，工程边坡应做好坡面系统排水，工程边坡应设计合理工程坡比，对稳定性差的边坡制定合理的工程处理措施，形成合理的黄土边坡的治理
方案，
降低黄土边坡稳定问题对工程建设的影响，由于大多数滑坡都发生在雨季，须加强巡视检查，争取做到长治久安。参考文献：
［1］濮声荣．陕西水利工程地质实践［M ］．西安：陕西科学技术出版
社，
2002：18．(责任编辑：张娅)
Engineering Geological Characteristic of Loess Slope Stability on
Mountain Front in South Margin of Weihe Basin
SHEN Xinliang
（Institute of Geological Engineering ，Shaanxi Province Institute of Water Resource and Electric Power Investigation and Design ，Xianyang ，Shaanxi 712000）
Abstract ：The South margin of Weihe basin is at the binding site of alluvial plain landform and diluvial fan accumulation landform ，
the area of loess is lager ，and there are large number loess slopes．According to the geological statistics survey results of loess slope instability at special geographical position in Shaanxi province ，material composition and instability mechanismof the loess slope were summarized ，and the treatment principle was propod in the paper．Key words ：loess slope ；slope mechanism ；instability characteristic ；treatment measure
(上接第453页)参考文献：
［1］GB50487—2008，水利水电工程地质勘察规范［S ］
．(责任编辑：张娅)
乐趣的意思Engineering Geological Problems and Treatments for the
Riverbed Dam Foundation of Lijiahe Rervoir
KANG Ming悬挂式滑翔机
（Institute of Geological Engineering ，Shaanxi Province Institute of Water Resources and Electric Power Investigation and Design ，Xianyang ，Shaanxi 712000）romantic love
Abstract ：Lijiahe Rervoir Dam is a thin-high RCC dam under construction in Shaanxi province．The dam foundation needs the weakly weathered rockmass with Class Ⅱ．The rock for foundation is Yanshanian instructive granite ，having a fine condition．After excavation ，becau of the influences from structure and weathering ，some rockmass are found with defects and are not suitable．By analysis on the engineering geological conditions of the foundation rockmass ，some measures such as excavation-change ，anchoring and grouting are prented．Key words ：dam foundation ；engineering geological problems ；project treatments
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