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        某洪積層岸坡邊坡治理設計實踐

        2017-05-22 19:23:59黎識敏
        西部資源 2017年2期
        關(guān)鍵詞:治理邊坡

        黎識敏

        摘 要: 文章為某古棧道邊坡工程治理設計,邊坡主要由坡積層、洪積層、殘積層及風化基巖組成,其中洪積層為主要的物質(zhì)組成,洪積層為邊坡上部巖質(zhì)邊坡發(fā)生多期崩塌后經(jīng)洪水作用沉積形成的。邊坡因開挖修復古棧道形成了大量路塹邊坡,極端氣候下,局部較高陡的洪積層路塹邊坡的穩(wěn)定性受到影響。選用SNS防護網(wǎng)對較高陡路塹邊坡和坡面松散碎石進行臨時支護是合理、經(jīng)濟、有效的。

        關(guān)鍵詞: 洪積層; 邊坡; 臨時; SNS; 治理

        1. 前言

        本工程為古棧道邊坡治理工程,工程位于廣東省某市北東的風景名勝區(qū)內(nèi),修復該古棧道,目的將其建成一條觀賞歷史文化、風景、生態(tài)的綜合性綠道,不僅有利于把該風景名勝區(qū)打造成健身休閑的活動基地,而且可傳承該市歷史文化及推動旅游業(yè)和社會經(jīng)濟的發(fā)展。

        經(jīng)調(diào)查,古棧道邊坡曾誘發(fā)了七處小型崩塌地質(zhì)災害和一處大規(guī)模的泥石流地質(zhì)災害。一旦古棧道修復完成并通行使用,在極端氣候下,沿線潛在的崩塌、滑坡地質(zhì)災害隱患可能會威脅過往游客和村民人身安全,危害性和危險性大,因此對古棧道邊坡進行有效治理,顯得尤為重要了。

        2. 項目實例

        2.1 項目概況

        本古棧道修復工程位于景區(qū)內(nèi)峽谷北岸,地勢陡峻。擬沿原有的古棧道遺跡進行修復和局部拓寬,屬于限制性通行(即持續(xù)強暴雨或地質(zhì)災害易發(fā)季節(jié)禁止通行)的一般性觀光人行通道。里程為K0+000~K2+797.73,可通行路面最小凈寬1.5m,可通行人和自行車,總建設面積為6071.52m2。沿線地處丘陵山區(qū),大部分巖石裸露,山體坡度約1∶1.5~1∶0.8。棧道沿坡麓而行,以減少對山體破壞為原則進行設計,總投資2342.11萬元。棧道交替采用填方、挖方構(gòu)建,形成了大量的路塹和路堤邊坡。經(jīng)前期地質(zhì)災害評估和勘查,古棧道北側(cè)道路邊坡,地質(zhì)災害種類有崩塌和滑坡,已發(fā)現(xiàn)微—中型崩塌29處、小型滑坡3處。地質(zhì)災害規(guī)模雖小,但成群連續(xù)出現(xiàn),一旦同時發(fā)生,形成的破壞力較大,可能威脅到棧道通行安全,潛在經(jīng)濟損失大。

        2.2 地質(zhì)環(huán)境條件

        氣象水文:項目區(qū)所在區(qū)域?qū)儆谥衼啛釒駶櫺约撅L型氣候。據(jù)當?shù)貧庀笳举Y料統(tǒng)計,該區(qū)歷年平均氣溫為21.7℃,歷年最高氣溫為38.7℃,最低氣溫為-0.6℃;歷年平均降雨量為2202.1mm,年最大降雨量為3089.6mm,年最小降雨量為1510.1mm。4月~9月為豐水期,10月~次年3月為枯水期。特大暴雨出現(xiàn)過3次,其中1982年5月12日出現(xiàn)過極值,最大日降雨量達640.6mm,山洪暴發(fā),造成500年一遇的大洪澇。擬建古棧道地處峽谷北岸,距江水面20m~45m。該峽谷為發(fā)電樞紐工程,樞紐設計洪水位為15.54m,棧道沿線設計路面標高15.90m~23.00m,洪水對其影響小。

        地形地貌:古棧道邊坡地處丘陵山區(qū),呈東西向延伸,北高南低,地形起伏大,標高為15m~445m,相對高差約437m。自然坡度一般30°~50°,局部小于30°或為50°~70°。古棧道往山坡方向約15m內(nèi)因修建防火通道,雜草全無,僅保留小樹和老樹,早期洪積形成的碎石層裸露于坡面。古棧道路塹邊坡坡角達45°以上,山坡近頂部的巖質(zhì)陡坎裸露,局部見小型崩塌。

        地層巖性:項目區(qū)目出露地層主要有K0+412以東路段的泥盆系老虎頭組細砂巖,K0+412以西路段的泥盆系春灣組粉砂巖。

        地質(zhì)構(gòu)造:本區(qū)的斷裂主要有北東向斷裂組,傾角40°~80°,項目區(qū)起主要作用為斷裂F1,從棧道K1+065m處通過,走向北東,傾向北西為主,傾角75°,長5km,寬10m~15m,發(fā)育于泥盆紀地層中,為一碎裂巖帶,地貌顯示為斷續(xù)分布的陡崖。沿線山坡上部大部分巖石裸露,巖石節(jié)理發(fā)育,產(chǎn)狀變化大。

        水文地質(zhì)條件:項目區(qū)地下水劃分為松散巖類孔隙水和層狀巖類裂隙水兩大類。其中,松散巖類孔隙水主要賦存于沖積層細砂中,層厚0.50m~2.10m,埋藏淺,民井單位涌水量0.04L/s·m~0.24L/s·m,富水性貧乏。崩積層基本位于地下水位以上,但雨后短時間內(nèi)易形成地下水徑流,對碎石間細粒充填物有強烈的沖刷作用。層狀巖類裂隙水主要分布于古棧道下伏基巖泥盆系細砂巖中,厚度0.50m~2.00m,平均0.58m,鉆探巖芯破碎呈塊狀,風化裂隙發(fā)育,但以閉合裂隙為主,富水性差。

        工程地質(zhì)條件:項目區(qū)巖土層自上而下劃分為坡積層(Q4dl)、洪積層(崩積層Q4col)、沖積層(Q4al)、殘積層(Q4el)和下伏強風化巖、中風化巖基巖,為泥盆系細砂巖夾粉砂巖(巖土體物理力學參數(shù)見表1)。其中,洪積層(崩積層(Q4col))物質(zhì)組成為碎石土,多呈棱角、次棱角狀,磨圓度差。碎石含量一般為40%~60%。粒徑多為5cm~12cm,碎石間充填物質(zhì)為粉質(zhì)黏土和細小碎石。層厚0.15m~4.86m,平均2.13m。該層連續(xù)分布于棧道兩側(cè)邊坡上,沖刷斷面可見明顯多期崩塌沉積現(xiàn)象。

        3. 治理方案選擇

        由于古棧道為限制通行的道路,即極端氣候下禁止通行。根據(jù)施工環(huán)境,棧道潛在的地質(zhì)災害數(shù)量大、分布廣,難以根治且治理經(jīng)費大。因此,針對古棧道洪積層在持續(xù)降雨作用下可能產(chǎn)生滑坡危險,兼顧安全和環(huán)境美觀,應盡量少破壞古棧道植被和保持邊坡現(xiàn)狀穩(wěn)定性,可選用SNS防護網(wǎng)對坡面碎石和較陡的路塹邊坡進行臨時支護。

        3.1 SNS主動防護網(wǎng)構(gòu)造特征

        (1)SNS主動防護系統(tǒng)是以柔性鋼繩網(wǎng)系統(tǒng)覆蓋有潛在危巖落石的坡面,用縱橫向交錯的φ16支撐繩與4.5m×4.5m或4.5×2.5m矩形模式布置的錨桿相聯(lián)結(jié),由支撐繩構(gòu)成的每個4.5m×4.5m、4.5m×2.5m網(wǎng)格內(nèi)分別鋪設一張4m×4m、4m×2m的DO/08/300型鋼繩網(wǎng),每張鋼繩網(wǎng)與四周支撐繩間用縫合繩縫合聯(lián)結(jié)并進行預張拉,同時在鋼繩網(wǎng)下鋪設小網(wǎng)孔的SO/2.2/50型格柵網(wǎng),以阻止小尺寸巖塊的塌落。鋼繩網(wǎng)以全黏結(jié)錨桿固定在坡面上,錨桿長度穿過坡面碎石土進入強中風化巖層(圖1)為宜。全長黏結(jié)錨桿采用1根直徑22mm的HRB335鋼筋,錨桿孔徑110mm,錨桿孔傾角18°,防護網(wǎng)周邊長度為6m,坡面錨桿長度4m~6m,注漿強度不小于30Mpa,單孔錨桿承載力設計值Nt=[錨桿長度(m)-2.0m]×36KN/m。

        (2)鋼繩網(wǎng)配件要求。網(wǎng)格內(nèi)部節(jié)點處需采用"十"字卡扣聯(lián)接,內(nèi)部與外部連接需采用鋁質(zhì)接頭套管。"十"字卡扣采用Q235的專用鋼質(zhì)、厚度≥2mm、電鍍鋅層厚度≥8μm;鋁質(zhì)接頭套管長度≥5cm、外徑<3cm、壁厚≥3mm。

        (3)外觀質(zhì)量要求和機械性能。鋼絲繩不得有斷絲、脫絲現(xiàn)象,每張網(wǎng)最多出現(xiàn)兩個接頭,網(wǎng)的形狀平整,網(wǎng)繩無打結(jié)和明顯扭曲現(xiàn)象。鋼絲繩交叉結(jié)點處的抗錯動強度≥6.5KN,鋼絲繩交叉結(jié)點處的抗脫落強度≥14.5KN。

        3.2 邊坡排水

        采用坡腳邊溝、坡頂截水溝、集水坑進行排水。坡腳邊溝沿坡腳布置,內(nèi)徑尺寸為50cm×70cm,排水溝與現(xiàn)有排水溝連通;坡頂截水溝在治理邊線5m外布置,收集邊坡上部雨水引至周邊自然山。

        3.3 邊坡綠化

        為減少次生地質(zhì)災害,建議短時間內(nèi)暫時不綠化。待邊坡穩(wěn)定后坡面可采用鍍鋅絲網(wǎng)+噴混植生護坡,坡腳碎落臺采用素混凝土硬化,坡頂恢復原生態(tài)形式。

        3.4 監(jiān)測

        長期監(jiān)測坡頂15m范圍內(nèi)地表裂縫數(shù)量、寬度和走向,坡頂、坡面、坡腳的水平位移與垂直變形及坡面和坡腳水位變化。做到信息化監(jiān)控,增加人工巡查防護網(wǎng)狀況,對有松弛等問題的部位進行及時處理。

        4. 結(jié)束語

        峽谷岸坡邊坡洪積層一般由于上部危巖體多期崩塌沉積形成的,物質(zhì)組成多為碎石土,碎石間充填物質(zhì)為粉質(zhì)黏土和細小碎石。因長期洪積作用膠結(jié)致密,自然坡面發(fā)生滑坡的可能性較小,但修復古棧道形成路塹邊坡后,在極端氣候下,坡面流易對山坡面松散的固體物源形成強烈沖刷,當洪積層中細小碎石土充填物被強烈侵蝕帶走后,洪積層邊坡的穩(wěn)定性會受到影響。

        根據(jù)古棧道潛在的地質(zhì)災害數(shù)量大、分布廣、難于根治等特點,兼顧安全、環(huán)境美觀和盡量保持邊坡現(xiàn)狀穩(wěn)定性,選用SNS防護網(wǎng)對較高陡路塹邊坡和坡面松散碎石進行臨時支護是合理、經(jīng)濟、有效的。

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