賈劍波，黃灝峰，鄒大林，南海龍，朱建剛，李海光

(1.北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院，100083，北京;2.北京金五環(huán)風(fēng)景園林工程有限公司，100022，北京;3.北京市園林綠化國(guó)際合作項(xiàng)目管理辦公室，100013，北京;4.鄂爾多斯市水土保持世行貸款項(xiàng)目服務(wù)中心，017000，鄂爾多斯)

1 問(wèn)題的提出

2011-07-24 T 20:00—2011-07-25 T 06:00期間，北京地區(qū)降下特大暴雨。密云縣平均降雨量達(dá)到243 mm，最大降雨強(qiáng)度115.2 mm/h，使得京承三期高速公路邊坡出現(xiàn)20多處滑坡。同樣，2012-07-21的北京“7·21”暴雨使京承三期高速公路出現(xiàn)23處滑坡，滑坡面積達(dá)2 580 m2。這2場(chǎng)降雨總量大，降雨歷時(shí)長(zhǎng)，降雨強(qiáng)度大，雖然在一定程度上緩解了北京地區(qū)生活、生態(tài)用水的緊張狀況;但京承三期高速公路作為全國(guó)生態(tài)公路示范項(xiàng)目，在連續(xù)2年的暴雨中出現(xiàn)多處滑坡，促使我們對(duì)高速公路的邊坡綠化、工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以及水土保持工程質(zhì)量產(chǎn)生質(zhì)疑與反思。21世紀(jì)初期“生態(tài)高速公路”概念進(jìn)入我國(guó)后，加大了公路邊坡的防護(hù);但防護(hù)工程效果有待于時(shí)間的檢驗(yàn)［1］。因設(shè)計(jì)、施工和后期養(yǎng)護(hù)管理等等問(wèn)題而引起暴雨后平鋪植被層被沖走，成活率低，工程質(zhì)量難以保證，達(dá)不到滿意的邊坡防護(hù)效果，進(jìn)而造成坡面沖溝，表土流失、坍滑等邊坡病害，會(huì)導(dǎo)致大量的邊坡病害整治和修復(fù)工程［2］。有效的生態(tài)護(hù)坡通過(guò)在邊坡上種植植物，利用植物與巖土體的相互作用對(duì)邊坡進(jìn)行防護(hù)、加固，并能恢復(fù)自然生態(tài)環(huán)境的護(hù)坡方式，可增強(qiáng)沿線景觀效應(yīng)［3］。筆者就高速公路滑坡現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)與分析，并提出一些對(duì)策和建議，以期為今后邊坡恢復(fù)設(shè)計(jì)和暴雨條件下邊坡滑坡應(yīng)急處理提供依據(jù)和參考。

2 分析與討論

2.1 邊坡植被層滑坡

到目前為止，邊坡植被恢復(fù)沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一而完善的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)邊坡植被的護(hù)坡效應(yīng)探討更是鮮見(jiàn)涉及，嚴(yán)重制約了該技術(shù)的發(fā)展［4-5］，而且從事邊坡恢復(fù)的人大多是按照?qǐng)@林景觀設(shè)計(jì)行規(guī)來(lái)進(jìn)行，加上不同地區(qū)高速公路邊坡恢復(fù)中植物種的選擇與配置技術(shù)有很大差異;因此，雖然在視覺(jué)上呈現(xiàn)植被恢復(fù)效果，但大部分植物很快就死去，形成“假綠”現(xiàn)象。更主要的是沒(méi)有收到植被固坡的效果，一場(chǎng)暴雨過(guò)后，坡面植被層被洪水沖走，導(dǎo)致護(hù)坡失敗。

2.2 六棱花飾護(hù)坡的沖毀

六棱花飾護(hù)坡是目前高速公路護(hù)坡中使用最廣泛的一種方式，邊坡恢復(fù)成功率較高，但在暴雨過(guò)后依然出現(xiàn)了沖毀現(xiàn)象。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)分析，主要存在以下5方面問(wèn)題。

1)邊坡上部的排水設(shè)施設(shè)計(jì)與修建不當(dāng)。這樣，暴雨在坡面上形成的股流和急流將坡頂沖毀。雨水進(jìn)入坡體使整個(gè)坡體松動(dòng)，造成坡頂沖溝和坡體整體滑動(dòng)。

2)邊坡恢復(fù)的植被選用不當(dāng)。六棱護(hù)坡格中的植物種選擇和栽植密度沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，京承三期高速公路六棱花飾護(hù)坡多選用草本植物。由于草本植物的根系不如灌木根系固土能力強(qiáng)，坡面的穩(wěn)定性也相應(yīng)降低，暴雨過(guò)后六棱護(hù)坡格中的土體被沖走，導(dǎo)致護(hù)坡失敗。

3)施工不達(dá)標(biāo)，坡面平整度不夠。施工過(guò)程中對(duì)坡面處理要求不高，平整度不夠，坡面凹凸處較多。暴雨過(guò)后坡面凹陷處很容易積水，久而久之雨水滲入坡體中，穩(wěn)定性下降，容易發(fā)生滑坡。

4)坡面填墊緊實(shí)度不足，無(wú)硬基礎(chǔ)。坡面處理中用來(lái)填墊的土多半是垃圾土，黏著度和緊實(shí)度都不好，很容易被雨水沖走。另外，坡面的基礎(chǔ)不夠堅(jiān)硬，也是導(dǎo)致坡面緊實(shí)度不足的原因之一。

5)土層中排水措施考慮不夠，在工程設(shè)計(jì)時(shí)由于對(duì)暴雨強(qiáng)度考慮不足，對(duì)坡面土體內(nèi)部的排水考慮不夠，當(dāng)暴雨過(guò)后，土壤中的潛水量很大。如果不能迅速排出，水分就會(huì)從坡面的裂縫處冒出，長(zhǎng)期下去會(huì)導(dǎo)致整體滑坡，對(duì)公路安全危害極大。

2.3 坡頂垮塌

坡頂?shù)呐潘到y(tǒng)和匯水面處理不好，導(dǎo)致上部排水失效。邊坡對(duì)降雨的影響表現(xiàn)敏感，在降雨條件下自然邊坡會(huì)因?yàn)楹吭龃蠖鴱?qiáng)度降低，表面沖刷嚴(yán)重，導(dǎo)致坡體穩(wěn)定性降低［6］。暴雨過(guò)程中形成的股流和急流不會(huì)沿排水溝流入，而是從坡頂?shù)屯萏幟蜎_，在坡頂形成V字形的沖溝。洪水沖入坡體，坡頂穩(wěn)定性變差，沿坡面發(fā)生垮塌。

2.4 坡體滑動(dòng)

坡體滑動(dòng)的原因很多，其中坡度設(shè)計(jì)不合理、坡體不平、地形處理不足是導(dǎo)致坡面滑動(dòng)的主要因素。圖1示出2011年京承高速公路一處邊坡發(fā)生的滑坡。另外，土工處理不足、風(fēng)化層處理不夠，也是坡面滑動(dòng)的隱形因素。

圖1 京承高速公路邊坡滑坡Fig.1 Slope landslide of Jingcheng Expressway

2.5 隧道處和橋墩邊坡沖毀

為了降低工程成本與施工量，隧道和橋墩的設(shè)計(jì)對(duì)暴雨洪水的考慮不到位，縮小了過(guò)水?dāng)嗝娴某叽?。洪水?duì)橋墩和隧道兩邊的漿砌石護(hù)坡長(zhǎng)期的沖刷使得邊坡發(fā)生垮塌，影響橋梁和隧道的使用壽命和安全。

2.6 邊坡積水

由于公路排水溝和排水涵洞設(shè)計(jì)不合理或被洪水沖刷垃圾堵塞，使得公路排水系統(tǒng)的排洪能力不足。大量的洪水蓄積在邊坡坡腳，使坡腳長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中。久而久之，雨水滲透到坡體中，坡體基部的抗剪能力減弱，使坡體松動(dòng)，最終發(fā)生滑坡和坍塌。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到路面匯水?dāng)嗝?，提升路面的排洪能力，防止坡體基部出現(xiàn)積水。

2.7 擋墻坍塌，排水溝沖毀

坡頂部排水不及時(shí)，頂部土體含水量增大，土體增重較多，對(duì)下方擋墻的壓力突增，使得擋墻承受不住而坍塌，同時(shí)坍塌的土體和混凝土將排水溝沖毀，形成惡性循環(huán)(圖2)。

圖2 沖毀的邊坡排水溝Fig.2 Destroyed slope drains

3 對(duì)策與建議

1)完善坡體內(nèi)外的截排水系統(tǒng)，避免形成大面積匯流。從現(xiàn)場(chǎng)來(lái)看，發(fā)生滑坡的坡體都是產(chǎn)生匯流與股流的地方，而這些地方坡面內(nèi)外的排水系統(tǒng)往往做的不夠完善，在設(shè)計(jì)上沒(méi)有考慮到如此強(qiáng)度大和歷時(shí)長(zhǎng)的降雨，從而選用的排水材料與規(guī)格不能應(yīng)對(duì);因此，在修復(fù)過(guò)程中重新考慮設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)坡內(nèi)外的排水能力，尤其是坡內(nèi)，保證雨水最短時(shí)間排走，不積水，不匯流。

2)調(diào)整噴播基質(zhì)中草灌種子的配比，適當(dāng)?shù)奶岣哙l(xiāng)土灌木的比例。不同的地區(qū)植物種配置也不同，由于沒(méi)有一個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)，草灌種的配比和噴種密度都很隨意。一方面植被的成活率很低，需要花費(fèi)大量的時(shí)間去養(yǎng)護(hù);另一方面草種比例低時(shí)不利于固定在坡體上，穩(wěn)定性差，暴雨過(guò)后將大片的植被沖走，形成坡面水土流失:因此，盡量增加草種的比例，增加根系分布深度，提高固坡能力，延緩滑坡時(shí)間，同時(shí)提高鄉(xiāng)土灌木的比例，提高成活率，也與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致。

3)掛網(wǎng)綠化應(yīng)對(duì)植被層與坡面之間進(jìn)行加固。植物的根系對(duì)基材層和邊坡巖體具有一定的加固作用，植物莖葉能夠提高邊坡抗沖刷性，植物護(hù)坡技術(shù)在紅色粉砂巖邊坡應(yīng)用較成功，可以大規(guī)模推廣［7］。為防止坡面植被層被雨水沖走，在坡面基礎(chǔ)處理完之后，掛網(wǎng)綠化時(shí)，應(yīng)對(duì)植被層與坡面之間進(jìn)行加固，頂樁的深度需要增加，對(duì)坡度較大處進(jìn)行削坡后再覆植被層，坡度減小使摩擦力增大，達(dá)到加固效果。

4)坡面碾壓夯實(shí)與基礎(chǔ)處理必須嚴(yán)格。坡面的碾壓夯實(shí)是邊坡防護(hù)的基礎(chǔ)，對(duì)基礎(chǔ)的處理必須嚴(yán)格。為了降低成本，往往選用垃圾土作為回填土，垃圾土不易夯實(shí)，雖然施工操作沒(méi)有問(wèn)題，但地基的穩(wěn)定性很差，坡面的平整性同樣很差，很容易積水。為了保證坡面恢復(fù)的質(zhì)量和效果，需提高回填土的質(zhì)量，提高坡面的穩(wěn)定性。對(duì)不同的坡面，要按照實(shí)際情況，因地制宜，選擇合適的坡面恢復(fù)措施進(jìn)行防護(hù)。

5)制訂相應(yīng)的防洪標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)行的措施都是按照國(guó)家水利部和建設(shè)部制定的防洪標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)坡面具體防洪沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。建議國(guó)家林業(yè)、水利和建設(shè)部門(mén)制訂一部公路坡面防洪細(xì)則，為坡面防洪提供依據(jù)和參考。

6)汛前排查，雨后巡查。密切關(guān)注汛期的天氣變化，在大降雨來(lái)臨之前，排查公路沿線排水系統(tǒng)故障。對(duì)容易積水處采取臨時(shí)的排水措施。降雨結(jié)束時(shí)，及時(shí)的巡查公路沿線各處，發(fā)現(xiàn)有滑坡和沖毀處應(yīng)將積水排走后進(jìn)行修復(fù)，保證邊坡穩(wěn)定和道路暢通。

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