顧先林
(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局6總隊,貴州 凱里 556000)
黔東南州三穗生活垃圾發(fā)電工程項目,該項目位于黔東南州三穗縣八弓鎮(zhèn)橋頭村,場地規(guī)劃總面積約53 273 m2,按場地設(shè)計標(biāo)高開挖整平后再場地周側(cè)形成長為720 m,最大高度為46 m的巖土質(zhì)混合邊坡。
通過踏勘地質(zhì)調(diào)查等手段并結(jié)合資料收集顯示,該邊坡處于寒武系下統(tǒng)牛蹄塘組(1n)軟質(zhì)巖石(頁巖)地區(qū),邊坡斷面上巖土差異風(fēng)華非常明顯,其上覆土層(含碎石黏土)厚度變化較大(土層厚度在0~13.0 m之間),巖石風(fēng)化厚(強風(fēng)化厚度在0~12.4 m之間);場地外側(cè)有一斷層經(jīng)過,致各段邊坡巖石節(jié)理裂隙發(fā)育,巖層產(chǎn)狀不一;且場地北西側(cè)有一季節(jié)性小溪溝從場地內(nèi)部沿場地南部流出,致邊坡局部地段受其影響較大。
結(jié)合高邊坡的特點,勘察設(shè)計難度較大,要求設(shè)計人員遵守安全性設(shè)計原則,根據(jù)工程所在地區(qū)的地質(zhì)條件,制定出完善的施工方案。對于高邊坡勘察設(shè)計人員來說,要加強穩(wěn)定性分析,提升其穩(wěn)定性,減少邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象的出現(xiàn)。
邊坡穩(wěn)定性,主要指的是邊坡土體與巖體在邊坡所處地形地貌、坡體自重應(yīng)力、附加應(yīng)力以及外在不利因素條件下,其自身的穩(wěn)定度。通過提升邊坡穩(wěn)定性,可以保障邊坡前緣(建)構(gòu)筑物人員以及車輛的安全通行,對(建)構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)起到一定的保護作用。在邊坡加固設(shè)計環(huán)節(jié),設(shè)計人員全面考慮邊坡坡腳應(yīng)力,包括地下水集中的問題,合理確定邊坡支撐力,避免邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。設(shè)計人員還要運用科學(xué)防護措施,加強生態(tài)復(fù)綠設(shè)計,制定合理支護方案。
邊坡是保障邊坡前緣(建)構(gòu)筑物人員財產(chǎn)安全和交通穩(wěn)定運行的核心載體,通過加強高邊坡勘察設(shè)計,并對邊坡周圍的配套設(shè)施進行大力完善,可顯著提高該地區(qū)的文化經(jīng)濟的發(fā)展。在高邊坡勘察設(shè)計工作之中,要求設(shè)計人員遵守穩(wěn)定性設(shè)計原則,從可持續(xù)發(fā)展角度進行分析,找到高邊坡建設(shè)環(huán)節(jié)中存在的問題,制定出科學(xué)的監(jiān)管方案,進一步提升高邊坡的穩(wěn)定性與安全性。
勘察設(shè)計單位根據(jù)邊坡具體情況,對邊坡進行分段并對其作詳細階段勘察設(shè)計。根據(jù)勘察的目的、任務(wù)及相關(guān)規(guī)范要求,結(jié)合邊坡地質(zhì)環(huán)境,在充分收集已有資料的基礎(chǔ)上,采用工程地質(zhì)調(diào)查測繪、鉆探、巖土樣采集及現(xiàn)場直剪試驗等綜合手段進行勘察。
勘察采取碎石粘土土樣6件進行室內(nèi)物理力學(xué)指標(biāo)試驗,采取9件中風(fēng)化頁巖巖樣進行單軸抗壓強度試驗、采取中風(fēng)化頁巖巖樣3組15件進行現(xiàn)場直剪試驗并結(jié)合GB 50330—2013《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》進行取值。
結(jié)合場地巖土構(gòu)成、場地巖性、巖體風(fēng)化程度、地表水體分布情況結(jié)合相關(guān)規(guī)范規(guī)程,該次邊坡分析擬采用赤平投影分析法對巖質(zhì)邊坡進行定性分析,擬采用圓弧滑動法對邊坡上部碎石粘土及強風(fēng)化頁巖分別按最不利土體內(nèi)圓弧形滑面滑動計算上部土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性。擬采用平面滑動法對邊坡強、中風(fēng)化頁巖分別按最不利滑面滑動計算邊坡穩(wěn)定性。
前述對邊坡穩(wěn)定性的定性分析、定量計算得出,高邊坡上部土體及強風(fēng)化頁巖厚度較大地段邊坡欠穩(wěn)定或不穩(wěn)定,下部中風(fēng)化頁巖邊坡基本穩(wěn)定。
由于場地所處位置年降雨量較大,雨季降雨形成的臨時性地表水體對邊坡坡體影響較大,建議在建筑場地外圍采取工程引排措施對沖溝匯水進行截流并將截流匯水引排至場地以外。在邊坡坡面支擋體系中設(shè)置泄水孔將降雨下滲的坡體內(nèi)地下水引出坡體。根據(jù)場地邊坡的結(jié)構(gòu)特征及現(xiàn)場實際情況,建議以綠化為主,可采用放坡+錨桿+格構(gòu)+坡面綠化+截排水溝支擋結(jié)構(gòu)相結(jié)合的支護方案。
結(jié)合擬建物規(guī)劃設(shè)計圖及擬開挖邊坡,邊坡上部土層以及強風(fēng)化層邊坡坡率為1:1,中風(fēng)化巖質(zhì)部分邊坡坡率為1:0.5,每10 m坡高設(shè)置2 %外緣斜面、寬1 m的馬道,坡面擬采用錨桿+格構(gòu)+坡面綠化+截排水溝支護,坡頂無建筑物。
邊坡坡面排水在坡面錨噴支護結(jié)構(gòu)中設(shè)置泄水孔,泄水孔采用φ50PVC管,長度0.25~0.3 m,與坡面呈15°傾角,內(nèi)應(yīng)伸入巖石5 cm,間距3 m,與錨孔錯位呈梅花形布置;本邊坡不宜單獨設(shè)置地表排水網(wǎng),整體上與支護排水沿支護坡腳設(shè)置排水溝,且排水溝最終并入統(tǒng)一的排水系統(tǒng)流出建筑場外;距坡頂后緣3 m自然地面采用混凝土封閉并設(shè)置截水溝,以防止坡頂?shù)乇硭疂B入坡體。
邊坡坡面按15~20 m縱向設(shè)置沉降伸縮縫,伸縮縫寬3cm,縫間填瀝青麻絮或瀝青木板;錨孔口徑為φ130,間距1.5 m,與坡面傾角15°,錨孔深度原則上穿過破裂面進入穩(wěn)定巖體深度不小于3.5 m進行控制;格構(gòu)梁尺寸為300×400 mm,C30混凝土澆筑,格構(gòu)梁應(yīng)嵌入設(shè)計削坡面200 mm;根據(jù)場區(qū)自主規(guī)劃應(yīng)于坡底設(shè)置排水溝,其距邊坡內(nèi)腳0.2~0.3 m,溝頂采用鋼筋網(wǎng)作暗蓋,每10 m設(shè)置維修活動暗蓋。整個排水溝在擬建兩側(cè)進入擬建物排水系統(tǒng);坡面采用植生袋以及浮土種草等綠化。
坡面開挖施工工藝,應(yīng)進行專項開挖施工方案,確保邊坡施工安全。邊坡坡面開挖時嚴禁爆破施工,在距設(shè)置坡面位置不小于0.5 m段宜采風(fēng)鉆施工,以保證坡面巖體的完整性和穩(wěn)定性;采用分段(15~20 m)、分級(3~5 m)施工的施工工序,由上至下逆作法施工,邊開挖邊支護。
應(yīng)業(yè)主要求,邊坡進行生態(tài)支護設(shè)計,在巖坡上將活性土(人工土),與草種、鄉(xiāng)土草木種子及防止水土流失的土壤安定劑、黏合劑、保水劑等摻合后,噴射在巖坡上,形成噴射厚度較大,粘稠度較高的活性土,以提供植物長期生長所需的養(yǎng)料。
邊坡開挖后不穩(wěn)定,尤其在雨季施工可能造成滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。因此,相關(guān)部門應(yīng)加強邊坡監(jiān)測工作,一旦發(fā)現(xiàn)異常,及時向相關(guān)單位匯報。
綜上所述,通過對高邊坡勘察設(shè)計原則進行分析,并做好地質(zhì)調(diào)查工作、加強地質(zhì)勘探、對高邊坡進行穩(wěn)定性評價、優(yōu)化高邊坡設(shè)計方案等,才能保證高邊坡勘察設(shè)計方案得到有效實施,真正達到提升高邊坡防護工程整體質(zhì)量的目的。