李志鵬

摘 要：府谷清水川低熱值燃料資源綜合利用項(xiàng)目電石一期高邊坡地質(zhì)災(zāi)害概況做了全面介紹，對(duì)填方高邊坡地質(zhì)災(zāi)害成因做了詳細(xì)分析，并進(jìn)行了滑坡穩(wěn)定性計(jì)算。依據(jù)滑坡穩(wěn)定性分析，確定了支擋、排水等治理方案，并對(duì)治理工程措施進(jìn)行了詳細(xì)介紹。對(duì)同類高邊坡地質(zhì)災(zāi)害的治理有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：高邊坡；成因；穩(wěn)定性；治理措施

1 工程概況

陜西省府谷縣清水川低熱值燃料資源綜合利用項(xiàng)目電石廠場(chǎng)區(qū)位于府谷縣西北方向的清水川鄉(xiāng)趙寨村西側(cè)，距府谷縣城約26km。該項(xiàng)目由2×300MW的電廠項(xiàng)目、設(shè)計(jì)生產(chǎn)100萬噸/年的電石廠項(xiàng)目（分兩期建設(shè)）及相關(guān)配套附屬項(xiàng)目組成，建設(shè)用地約1.3km。項(xiàng)目計(jì)劃總投資約52億元，其中電廠項(xiàng)目約30億元，電石廠項(xiàng)目約22億元。

2 場(chǎng)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害及成因分析

2.1 場(chǎng)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害

根據(jù)勘察區(qū)內(nèi)不同地貌形態(tài)與單元以及邊坡現(xiàn)狀，區(qū)域內(nèi)B區(qū)為填方高邊坡，本次論述范圍僅有填方高邊坡地質(zhì)災(zāi)害。

電廠煤場(chǎng)東側(cè)斜坡屬B區(qū)高邊坡，該高邊坡坡腳標(biāo)高亦為946.0m，坡頂標(biāo)高為985～988.8m，高39～42.8m，坡長(zhǎng)250～330m，坡體走向20°。B區(qū)原由一大一小沖溝夾一東西向山梁組成，即南二支溝及南一支溝，經(jīng)電石廠場(chǎng)坪建設(shè)時(shí)挖填整平，形成了目前的填方高邊坡及挖方高邊坡。B區(qū)北段南二支溝處填方邊坡下部坡率1：1.6～1.7，填方體厚8～31m，上部分坡體坡比1：1.5～1.6，填方體厚30～43m，填方體以下為原沖溝地面，前緣較為平緩，起伏不大，坡比約1：20，后緣有所起伏，坡比約1：2.2；B區(qū)南段南一支溝處填方邊坡下部分坡體平緩，坡比約1：32，填方體厚3～9m，上部分坡體坡比1：1.3～1.5，填方體厚3～19m，填方體以下原地面起伏較大，坡比約1：3.2，B區(qū)填方體以下或原地面以下地層除局部表層為黃土外，其余均為砂泥巖互層，巖層傾向280°～320°，傾角14°～16°，與坡體傾向一致，根據(jù)電石廠一期場(chǎng)區(qū)建設(shè)規(guī)劃布置，該高邊坡尚未回填或開挖到位。根據(jù)廠區(qū)規(guī)劃，坡體中部970.0m標(biāo)高場(chǎng)區(qū)道路，坡頂電石一期場(chǎng)區(qū)道路等擬建設(shè)施目前尚未回填（開挖）到設(shè)計(jì)要求，該坡體仍需繼續(xù)回填（開挖）。因坡腳946.0m標(biāo)高場(chǎng)坪為擬建電廠煤場(chǎng)，坡體中部、坡頂為電石一期場(chǎng)區(qū)道路等擬建設(shè)施，所以需對(duì)該高邊坡進(jìn)行加固治理。

2.2 成因分析

（1）邊坡較高，坡率較大，是邊坡失穩(wěn)的地形條件。

（2）泥巖相對(duì)隔水且遇水后其力學(xué)強(qiáng)度會(huì)大幅度下降及砂泥巖接觸面較低的物理力學(xué)指標(biāo)與其緩傾角產(chǎn)狀是造成電石廠場(chǎng)坪東南側(cè)邊坡失穩(wěn)或出現(xiàn)滑坡的內(nèi)在因素。

（3）人工開挖坡腳破壞了山體原有平衡，地表水下滲是邊坡滑動(dòng)的誘發(fā)因素。

3 滑坡穩(wěn)定性分析計(jì)算

通過研究分析，填方高邊坡的變形破壞有以下三種模式：模式一為坡體沿著填方體某一破裂面變形破壞，模式二為填方體沿著原地面變形破壞，模式三為坡體沿著原地面以下地層的某一軟弱面變形破壞。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果并結(jié)合我單位長(zhǎng)期高邊坡治理工作中的經(jīng)驗(yàn)，穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)采用：素填土γ=21.0kN/m3，φ=30～35°，C=0.0～5.0kPa；黃土γ=17.3.0kN/m3，φ=26，C=23kPa；砂質(zhì)泥巖γ=24.7kN/m3，φ=27.5°，C=19.0kPa；砂巖γ=24.9kN/m3，φ=29.0°，C=25.0kPa；砂泥巖接觸面φ=13.0～14.5°，C=5.0～10.0kPa，填土與原地面接觸面φ=12.0～14.5°，C=10.0kPa，采用靜力平衡及巖土計(jì)算軟件進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算分析，各分區(qū)高邊坡穩(wěn)定性計(jì)算詳見表1。

4 治理目標(biāo)及工程措施

消除場(chǎng)區(qū)周邊地質(zhì)災(zāi)害隱患，防護(hù)級(jí)別達(dá)到國(guó)家及現(xiàn)有行業(yè)規(guī)范要求，有效保護(hù)場(chǎng)區(qū)內(nèi)建筑物及人員安全。結(jié)合電石廠場(chǎng)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀、穩(wěn)定性分析及盡可能減少對(duì)廠區(qū)環(huán)境的破壞，其地質(zhì)災(zāi)害主要治理工程措施為順坡清方、錨桿框架、坡腳防護(hù)及坡面綠化、地下排水、地表排水及坡面綠化。

4.1 排水工程

（1）地表截排水。為防止坡體以外地表水流入坡體及確保坡面地表水順暢迅速排出邊坡體外，在邊坡平臺(tái)及坡面設(shè)置B型截排水溝，邊坡平臺(tái)及坡面截排水溝匯水后經(jīng)場(chǎng)內(nèi)排洪系統(tǒng)收集統(tǒng)一排至場(chǎng)區(qū)以外。

（2）地下排水。為使邊坡保持在穩(wěn)定狀態(tài)，需對(duì)坡體內(nèi)的地下水進(jìn)行疏干、排除，在第一級(jí)邊坡4-4代表斷面混凝土擋墻墻背2.0m高、5.0m寬范圍鋪填筑透水性碎石土，在4-4、5-5代表斷面第一至三級(jí)邊坡坡腳平臺(tái)以上1.0m處設(shè)置仰角為3°的排水孔，孔深25～30m，間距6.0m。

4.2 支擋工程

（1）非開挖式抗滑樁。為給坡腳混凝土擋墻提供基礎(chǔ)及分擔(dān)一部分邊坡推力，在夯實(shí)回填（削坡清方）后形成的下部分坡體第一級(jí)邊坡坡腳設(shè)置一排非開挖式抗滑樁（亦稱微型樁群），共41個(gè)樁群，樁群間距為6.0m。每個(gè)非開挖抗滑樁由15根微型樁集約組成，樁長(zhǎng)8～12m，鉆孔孔徑150mm，內(nèi)置Φ50鋼管，外焊鋼筋束，灌注M30水泥砂漿，具體見微型樁群平面布置大樣圖；樁頂采用鋼筋混凝土澆筑成一個(gè)頂板承臺(tái)，頂板承臺(tái)厚0.6m，每12m設(shè)置一道伸縮縫，縫寬2cm；在頂板承臺(tái)外側(cè)設(shè)置高0.8m、寬0.3m的磚砌花臺(tái)。

（2）錨索框架。對(duì)夯實(shí)回填（削坡清方）后形成的下部分坡體4-4、5-5代表斷面第二級(jí)邊坡設(shè)置Ⅰ型錨索框架進(jìn)行加固。Ⅰ型錨索框架由三根橫梁、三根豎梁及一根頂梁組成，每根豎梁設(shè)三孔錨索，豎梁橫向間距3.0m?？蚣軝M、豎梁截面尺寸均為0.6m×0.7m，基礎(chǔ)埋深1.5m，豎梁高10.0m，橫梁長(zhǎng)9.0m，采用C30鋼筋混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑而成。錨索長(zhǎng)度均為29m，錨索鉆孔直徑Φ130mm，傾角25°，錨固段長(zhǎng)度12m，由8Φs15.2mm高強(qiáng)度、低松弛的1860級(jí)鋼絞線組成，錨索端部設(shè)置框架。錨索單孔設(shè)計(jì)拉力880kN，鎖定拉力616kN。錨索孔注漿采用1：1水泥砂漿，水灰比0.45～0.5，砂漿強(qiáng)度不小于30Mpa。

（3）拱形骨架護(hù)坡。為防止地表水沖刷坡面，對(duì)夯實(shí)回填（削坡清方）后形成的下部分坡體3-3代表斷面第一～三級(jí)邊坡、4-4、5-5代表斷面第一級(jí)、第三級(jí)邊坡設(shè)置拱形骨架護(hù)坡。拱形骨架護(hù)坡由拱柱及拱圈組成，截面尺寸均為0.6m×0.4m，拱柱間距3.0m，拱圈間距2.0m，拱徑3.0m，采用M10漿砌片石砌筑，拱柱兩側(cè)、拱圈內(nèi)側(cè)澆筑C20混凝土擋水緣，截面尺寸0.1m×0.1m。

4.3 坡面綠化

為了保護(hù)邊坡坡腳，對(duì)上部分一級(jí)邊坡坡腳平臺(tái)以上1.5m范圍的裸露坡面采用M10漿砌片石砌筑，砌筑厚度0.4m。為了使場(chǎng)區(qū)環(huán)境生態(tài)化、景觀化及防止地表水沖刷坡面，在錨索（桿）框架梁格內(nèi)采用植生袋植草護(hù)坡，在拱形骨架內(nèi)播撒草籽植草，綠化坡面。

5 結(jié)束語

（1）電石廠地質(zhì)災(zāi)害集中體現(xiàn)在人工開挖坡腳破壞了山體原有平衡，增大坡體的臨空面，導(dǎo)致坡體失穩(wěn)，發(fā)生滑動(dòng)。

（2）因填方邊坡回填體較厚，治理工程實(shí)施后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，坡體還可能會(huì)出現(xiàn)輕微的蠕動(dòng)變形，因此，在治理工程實(shí)施后要定期對(duì)坡面進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)排水溝開裂要及時(shí)修復(fù)，發(fā)現(xiàn)落水洞應(yīng)及時(shí)夯實(shí)回填，以使山坡土體保持在穩(wěn)定狀態(tài)。

（3）在工程施工過程中及完工后一段時(shí)間內(nèi)應(yīng)進(jìn)行邊坡（滑坡）地表位移監(jiān)測(cè)與深孔位移監(jiān)測(cè)，以確保施工期間邊坡（滑坡）附近建筑物及施工人員、設(shè)備的安全及檢驗(yàn)治理工程效果。

（4）施工期間及施工完成后嚴(yán)禁在坡頂大量堆載，如建筑材料、土方、構(gòu)配件或其它可能會(huì)引起邊坡失穩(wěn)的材料。

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