陳仲超

(廣東省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊)

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山體滑坡治理與景觀修復(fù)融合設(shè)計技術(shù)研究

陳仲超

(廣東省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊)

肇慶學院校園內(nèi)景區(qū)山體滑坡，對滑坡治理工程措施、景觀周圍環(huán)境及人文環(huán)境進行了調(diào)查研究，把治理滑坡工程措施與景觀修復(fù)美化進行融合設(shè)計，創(chuàng)造性地應(yīng)用隱藏式錨桿結(jié)構(gòu)對滑坡進行支擋防護，設(shè)置暗藏式坡體內(nèi)部排水設(shè)施，消除了滑坡災(zāi)害隱患，保障了校園景區(qū)內(nèi)師生的安全。同時，在坡面層設(shè)置了穩(wěn)定表土層的土工格室，放置營養(yǎng)土，按修舊如舊原則種植了綠化護面草皮和景觀花、樹，對滑坡發(fā)生前的景觀按原有狀態(tài)進行了修復(fù)，使地災(zāi)治理達到人與工程、自然、環(huán)境的和諧，取得了良好的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。此工程設(shè)計可為景區(qū)內(nèi)地災(zāi)防治提供參考。

滑坡修復(fù) 景觀 融合設(shè)計

一些景區(qū)山體地質(zhì)條件較差，在受強降雨等不利因素的影響下，容易誘發(fā)山體滑坡或崩塌地質(zhì)災(zāi)害。景區(qū)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害之后，嚴重威脅景區(qū)內(nèi)游人及工作人員的安全，而且景觀破壞后，泥水橫流，嚴重影響了景區(qū)的美觀，且原有景觀被破壞修建后很難與周圍其他景觀設(shè)施協(xié)調(diào)。國內(nèi)外學者對景觀護坡作了大量的研究，王寶亮，周勇等[1-2]在重慶金佛山西坡旅游公路邊坡應(yīng)用了景觀型抗滑樁進行治理，同時對景觀擋土墻、格構(gòu)護坡進行探討。郭澤平[3]對廣東白云山天北路滑坡進行了綠化生態(tài)治理，付江濤等[4]對植物固土護坡效應(yīng)進行了研究，效果良好。鐘吉祥[5]在福建上杭縣金礦應(yīng)用生態(tài)袋治理滑坡技術(shù)，趙入臻等[6]對濟南破損山體應(yīng)用疊石擋墻、綠化遮擋及設(shè)置景觀構(gòu)筑物等進行治理，均取得一定成效，但其均為淺表層護坡措施，前提是邊坡自穩(wěn)性要好。怎樣對滑坡進行深層系統(tǒng)治理，又能修復(fù)景觀原貌，值得深入探討。本文以肇慶學院翰墨池山體滑坡治理設(shè)計項目為例，對滑坡治理與景觀修復(fù)融合設(shè)計進行了探討。

1 項目概況

肇慶學院翰墨池山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程位于該學院內(nèi)翰墨池西北側(cè)山坡，屬于景區(qū)景觀園路的上邊坡。該邊坡為部分自然填土原狀土質(zhì)邊坡，植草坡面防護，種植有景觀樹、花等植物。邊坡坡率約1∶1.50，坡高約12 m，滑坡前雨量較大，坡體內(nèi)排水不暢，土體被雨水浸泡軟化，在2015年7月出現(xiàn)局部土體滑坡?；麦w東西長約40 m，南北向?qū)捈s20 m，平均深3 m，滑坡體積約2 400 m3，屬小型滑坡?；聟^(qū)周圍環(huán)境見圖1。

圖1 滑坡研究區(qū)周圍環(huán)境

2 地形地貌及地質(zhì)情況

邊坡坡腳為翰墨池景區(qū)的公園景觀道路，路寬2 m，園內(nèi)景觀路外側(cè)距離約1 m為翰墨池，水深約1.5 m。邊坡上方為校內(nèi)綠化地、道路及其他設(shè)施。邊坡為部分素填土，部分粉質(zhì)黏土原狀山體，下部為第四紀坡積土，下伏基巖為石灰?guī)r(C)、粉砂巖。各巖土層力學參數(shù)見表1。

3 滑坡治理難點分析

(1)邊坡為部分填土層，巖土力學性質(zhì)較差，須保證邊坡治理之后安全穩(wěn)定，滑坡的工程治理難度較大。

表1 巖土工程參數(shù)

(2)滑坡點為校園內(nèi)景區(qū)，已進行很好的綠化及景觀布置，如果采用一般治理工程措施，將鋼筋混凝土或土石結(jié)構(gòu)物外露，會與周圍環(huán)境極不協(xié)調(diào)，故景觀治理的難度高[7]。

4 滑坡治理及景觀措施設(shè)計

4.1 治理總體方案

由于該滑坡區(qū)處于肇慶學院內(nèi)風景區(qū)，為使滑坡得到治理，又能使景觀得到恢復(fù)，經(jīng)方案比選論證，選用隱藏式錨桿框架+土工格室綠化護面(景觀修復(fù))+埋藏式坡內(nèi)排水設(shè)施的治理方案。

4.2 穩(wěn)定性計算

依據(jù)《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》(國土部DZ/T 0219—2006)，計算邊坡穩(wěn)定性系數(shù)Kf：

(1)

滲透壓力產(chǎn)生的平行滑面分力

(2)

式中，NWi為孔隙水壓力，NWi=γWhiWLi，kN；hiWLi為浸潤面以下土體面積,m2；γW為水容量，kN/m3；Wi為第i條塊的重量,kN/m；Ci為第i條塊的內(nèi)聚力,kPa；φi為第i條塊內(nèi)摩擦角,(°)；Li為第i條塊滑面長度,m；ai為第i條塊滑面傾角,(°)；βi為第i條塊地下水流向,(°)；A為地震加速度(重力加速度),g[8]。

根據(jù)計算，現(xiàn)狀邊坡按原有坡率1∶1.50分層回填壓實整形之后，穩(wěn)定性系數(shù)為0.96，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，必須進行加固。邊坡土體部分下滑力Ti=832 kN，土體部分抗滑力Ri=801 kN，要達到1.30的穩(wěn)定性系數(shù)，支擋力T為

(3)

計算得T=281 kN。

4.3 工程措施

為滿足安全要求，布置6排錨桿，錨桿的軸向設(shè)計拉力自上而下分別為180，180，180，150，150，100 kN。錨桿水平間距取3.0 m。具體工程措施如下：

(1)坡體回填及錨桿設(shè)計。首先清除滑坡體，按1∶1.50回填部分黏土，分層放置土工格柵壓實土體，按原有邊坡形狀修坡整形。從坡腳向上1.0 m起布置6排錨桿，水平間距3.0 m，垂直間距2.0 m，自下而上長度分別為10，15，15，18，18，18 m。錨孔直徑150 mm，與水平線夾角15°。錨桿采用φ32 mm 的HRB400螺紋鋼筋制作。注漿時孔口設(shè)置長度為1.0 m的止?jié){塞，孔內(nèi)注M30水泥砂漿或水泥純漿，注漿壓力1.0 MPa。

(2)鋼筋混凝土格構(gòu)設(shè)計。在坡面挖槽，施作鋼筋混凝土格構(gòu)梁，梁截面為30 cm(寬)×40 cm(高)，現(xiàn)澆C30混凝土。格構(gòu)梁主筋采用HRB400鋼筋，箍筋采用HPB300鋼筋，豎梁主筋為6φ20 mm，橫梁主筋為6φ18 mm，箍筋均為φ8@200 mm。鋼筋混凝土框架梁頂面比設(shè)計坡面低15 cm。

(3)坡體內(nèi)部排水設(shè)計。在距離坡腳2，6 m處分別布置一排向上仰斜式泄水孔，向上與水平面夾角20°，孔徑110 mm，孔深15 m，內(nèi)置φ90 mm軟式透水管?？卓? m范圍內(nèi)安裝φ100 mm的PVC泄水管，泄水管埋藏進土體內(nèi)，向下引至坡腳排水盲溝內(nèi)。

(4)景觀修復(fù)設(shè)計。在框架梁面鋪設(shè)土工格室，厚10 cm，格室頂面距離設(shè)計坡面5 cm，鋪設(shè)好后回填營養(yǎng)土，種植跟滑坡前一樣的草皮以及景觀樹、花，修復(fù)原有景觀。對坡腳被破壞的石板景觀道也按原狀修復(fù)[9]。

滑坡治理及景觀恢復(fù)措施詳見圖2。

圖2 滑坡治理及景觀恢復(fù)措施剖面

5 滑坡治理效果

2015年7月15日接到設(shè)計任務(wù)，進行了快速勘查設(shè)計，于2015年8月30日完成施工，總治理面積1 080 m2，治理坡面面積1 298 m2。

(1)原來滑坡之后松散的土體被清除，邊坡按滑坡前的狀態(tài)完成修復(fù)，安全穩(wěn)定，排水通暢，消除了滑坡災(zāi)害隱患，達到了地質(zhì)災(zāi)害治理的目的。滑坡治理工程措施錨桿格構(gòu)被隱藏在坡體內(nèi)部，不外露，效果理想。

(2)滑坡治理區(qū)域的坡面按滑坡前的形狀進行了修復(fù)，坡面線條平順美觀，對坡面上的草皮、景觀樹、花以及坡腳景觀道路等所有景觀均按滑坡前的狀態(tài)成功修復(fù)，跟周圍環(huán)境協(xié)調(diào)。委托單位的評價治理后恢復(fù)了原有景觀，幾乎看不出研究區(qū)曾發(fā)生過滑坡。

治理效果見圖3所示。

圖3 滑坡治理效果

6 結(jié) 論

(1)由于高質(zhì)量定量化滑坡治理設(shè)計，精心的地災(zāi)治理施工和精細化的管理，對治理過程的嚴密跟蹤控制，對效果的可視化預(yù)估，肇慶學院翰墨池山體滑坡治理工程既消除地災(zāi)隱患，又修復(fù)原有景觀，最終實現(xiàn)了安全可靠、景觀優(yōu)美、技術(shù)先進及經(jīng)濟合理的景區(qū)滑坡治理。

(2)隱藏式的滑坡治理工程措施得到了成功應(yīng)用。作為滑坡治理支擋工程措施，錨桿框架梁全部埋藏于坡體內(nèi)部，既加固維護邊坡，又不顯露在外；坡體排水設(shè)施，泄水管深入坡體內(nèi)部15 m，將坡體內(nèi)的滲水通過PVC管引至坡腳排水盲溝，在排水管路不外露的條件下，達到了良好排水效果。實踐證明，該滑坡支擋及排水措施安全有效。

(3)滑坡研究區(qū)按原有的景觀進行了修復(fù)，效果顯著。因為滑坡區(qū)處于校園內(nèi)景區(qū)，原來對整個湖畔邊坡布置了較好的景觀，如果滑坡治理后再建造其他的景觀，很難跟原有景觀及周圍環(huán)境和諧。故按“修舊如舊”原則，使治理后的坡面景觀跟周圍環(huán)境充分協(xié)調(diào)，治理效果證明該設(shè)計技術(shù)方法是成功的。

(4)布置于坡面層的土工格室穩(wěn)定了邊坡表土，對坡面植被修復(fù)起了關(guān)鍵作用。在坡體表面應(yīng)用土工格室，回填營養(yǎng)土，對坡面整形平順，坡面線條順滑美觀，并且表土穩(wěn)定不下溜，再在坡面上種植草皮、景觀樹及景觀花草，取得了良好效果。

(5)所有滑坡治理工程及景觀工程布置，一定要在確保邊坡穩(wěn)定的前提下實施，景觀工程措施不得起破壞邊坡穩(wěn)定的不良作用，絕不可為了追求美觀而破壞邊坡穩(wěn)定，確保邊坡安全。

(6)滑坡治理工程措施與景觀修復(fù)技術(shù)措施的協(xié)同作用，治理后肇慶學院邊坡安全美觀，取得了良好的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

[1] 王寶亮,彭盛恩,王 昱.重慶風景名勝區(qū)旅游公路滑坡災(zāi)害及景觀治理方案選擇[J].災(zāi)害學,2010(3):60-64.

[2] 周 勇,王寶亮,陳又麟,等.邊坡景觀治理方法研究[J].四川建筑,2012(4):150-153.

[3] 郭澤平.淺議景區(qū)山體滑坡復(fù)綠工作——以廣州白云山云天北路塌方復(fù)綠工程為例[J].廣東園林,2013(6):78-80.

[4] 付江濤,李光瑩,虎嘯天，等.植物固土護坡效應(yīng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].工程地質(zhì)學報,2014(6):1135-1146.

[5] 鐘吉祥.新型生態(tài)袋邊坡治理技術(shù)在某礦區(qū)滑坡體的應(yīng)用[J].黃金,2015(1):67-69.

[6] 趙入臻,趙 鵬,趙環(huán)金.濟南破損山體概況及生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究[J].山東國土資源,2012(9):31-36.

[7] 施春輝.淺談景觀修復(fù)技術(shù)在滑坡治理工程中的應(yīng)用[J].西部資源,2015(5):82-84.

[8] 中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標準.DZ/T 0219—2006 滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國標準出版社，2006.

[9] 靳鳳玉.土工格室柔性護坡的穩(wěn)定性研究[D].山東大學,2013.

2016-09-07)

陳仲超(1974—)，男，教授級高級工程師，562020 廣東省肇慶市端州區(qū)梅庵路9號。