□曹廣月 楊潤(rùn)澤

生態(tài)文明建設(shè)是事關(guān)我國(guó)永續(xù)發(fā)展的根本大計(jì)，近些年隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的環(huán)境問(wèn)題愈發(fā)突出，生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的水土保持工作也變得愈發(fā)重要。線性引調(diào)水工程由于引調(diào)水線路較長(zhǎng)，在施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的棄渣，為減輕棄渣對(duì)周邊環(huán)境的不良影響，需將棄渣單獨(dú)堆放，并做好防護(hù)措施。為保證棄渣場(chǎng)的安全，需要對(duì)棄渣場(chǎng)的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估。

1.研究區(qū)概況

引黃入冀補(bǔ)淀工程輸水線路自河南省濮陽(yáng)市渠村引黃閘引水，入南湖干渠后穿金堤河，沿第三濮清南干渠經(jīng)順河閘、范石村閘，走第三濮清南西支至陽(yáng)邵節(jié)制閘，向西北自清豐縣南留固村穿衛(wèi)河入東風(fēng)渠支漳河、老漳河等最終入白洋淀；途經(jīng)河南、河北兩省6市22個(gè)縣（市、區(qū)）。工程主輸水線路總長(zhǎng)482km（河南省境內(nèi)84km，河北省境內(nèi)398km），滏陽(yáng)河支線長(zhǎng)27km。工程以明渠為主，由于工程建設(shè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量棄土棄渣，因此保障棄渣場(chǎng)的安全穩(wěn)定將作為此工程的一個(gè)重要部分。

目前，引黃入冀補(bǔ)淀工程已基本完工，工程即將進(jìn)入水土保持設(shè)施專項(xiàng)驗(yàn)收階段。根據(jù)水利部2016年3月印發(fā)的《水利部水土保持設(shè)施驗(yàn)收技術(shù)評(píng)估要點(diǎn)》（水保監(jiān)便字〔2015〕20號(hào)），對(duì)堆渣量超過(guò)50萬(wàn)m3或最大堆渣高度超過(guò)20m的棄渣場(chǎng)，在驗(yàn)收前應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)估工作，并提供棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)估報(bào)告。根據(jù)要求，引黃入冀補(bǔ)淀工程棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)估項(xiàng)目共評(píng)估沿線20個(gè)棄渣場(chǎng)，棄渣場(chǎng)棄方量45萬(wàn)m3～156萬(wàn)m3，最大堆高3～16m，涉及臨河型、平地型（含填坑型）和坡地型3種類型，渣場(chǎng)等級(jí)為3～4級(jí)。

2.棄渣場(chǎng)邊坡穩(wěn)定計(jì)算方法

首先在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和初步計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性進(jìn)行初步分析和判斷，并對(duì)棄渣場(chǎng)開(kāi)展地質(zhì)勘察工作，根據(jù)棄渣來(lái)源、渣體組成成分、地基及渣體巖（土）物理力學(xué)參數(shù)，采用不計(jì)條塊間作用力的瑞典圓弧法進(jìn)行計(jì)算。

2.1 計(jì)算方法

棄渣場(chǎng)抗滑穩(wěn)定計(jì)算采用不計(jì)條塊間作用力的瑞典圓弧滑動(dòng)法，計(jì)算公式如下：

式中：

b—條塊寬度，m；

W—條塊重力，kN；

Q、V—水平和垂直地震慣性力，（向上為負(fù)，向下為正）；

u—作用于土條底面的孔隙壓力，kPa；

a—條塊的重力線與通過(guò)此條塊底面中點(diǎn)的半徑之間的夾角，（°）；

c'、φ'—土條底面的有效應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)；

Mc—水平地震慣性力對(duì)圓心的力矩；

R—圓弧半徑；

K—圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定的安全系數(shù)（工況不同，取值不同）。

2.2 計(jì)算工況

棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)估分為3種工況：

正常工況：棄渣場(chǎng)在正常和持久條件下運(yùn)用，渣體內(nèi)無(wú)滲流或穩(wěn)定滲流；

非常工況1：棄渣場(chǎng)在正常工況下遭遇Ⅶ度以上（含Ⅶ度）地震；

非常工況2：多雨地區(qū)，計(jì)算連續(xù)降雨期邊坡的抗滑穩(wěn)定。

2.3 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

棄渣場(chǎng)的抗滑穩(wěn)定安全標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB51018-2014）的相應(yīng)規(guī)定，采用瑞典圓弧法計(jì)算時(shí)，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不應(yīng)小于表1中數(shù)值。

2.4 參數(shù)選擇

評(píng)估范圍內(nèi)棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性參數(shù)（主要包括土容重γs、粘聚力系數(shù)cc、內(nèi)摩擦角φc、滲透系數(shù)k等）均采用實(shí)測(cè)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)。

2.5 穩(wěn)定性計(jì)算

采用河海大學(xué)軟件Autobank7.7對(duì)棄渣場(chǎng)進(jìn)行邊坡穩(wěn)定驗(yàn)算，給出評(píng)估范圍內(nèi)各棄渣場(chǎng)邊坡穩(wěn)定分析及評(píng)估結(jié)果。

3.棄渣場(chǎng)防護(hù)措施評(píng)價(jià)方法

棄渣場(chǎng)防護(hù)措施類型包括攔渣工程、防洪排導(dǎo)工程、斜坡防護(hù)工程、土地整治工程和植被恢復(fù)與建設(shè)工程等。

3.1 攔渣工程

棄渣場(chǎng)實(shí)施的攔渣工程主要為擋渣墻。采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查方法評(píng)估攔渣工程的外觀質(zhì)量、實(shí)地測(cè)量其幾何尺寸，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況，對(duì)攔渣工程進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.2 防洪排導(dǎo)工程

棄渣場(chǎng)實(shí)施的防洪排導(dǎo)工程主要為截、排水溝。采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查方法核查防洪排導(dǎo)工程的外觀質(zhì)量、實(shí)地測(cè)量其幾何尺寸，評(píng)價(jià)其是否滿足設(shè)計(jì)要求，并對(duì)需要承擔(dān)截、排棄渣場(chǎng)區(qū)域外降雨徑流任務(wù)的坡地型棄渣場(chǎng)，周邊匯水面積較大、可能危及棄渣場(chǎng)穩(wěn)定的防洪排導(dǎo)措施，復(fù)核其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、流量、斷面及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

3.3 其他防護(hù)工程

對(duì)斜坡防護(hù)工程、土地整治工程、植被恢復(fù)與建設(shè)工程等防護(hù)措施，采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查方法核查其外觀質(zhì)量，核查植物措施生長(zhǎng)狀況，檢查水土流失防治效果，評(píng)價(jià)是否滿足設(shè)計(jì)要求。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況，結(jié)合地質(zhì)勘察成果，綜合評(píng)價(jià)防護(hù)措施對(duì)棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性的影響。

表2 棄渣場(chǎng)與保護(hù)對(duì)象之間的安全防護(hù)距離

表3 引黃入冀補(bǔ)淀工程棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性分析成果表

4.棄渣場(chǎng)敏感因素評(píng)價(jià)方法

在安全評(píng)估過(guò)程中，針對(duì)不同的棄渣場(chǎng)，需要認(rèn)真研究周邊敏感對(duì)象的規(guī)模和重要性、棄渣場(chǎng)與敏感對(duì)象的相互位置關(guān)系等，才能相對(duì)合理地評(píng)價(jià)安全影響的大小。根據(jù)《水利水電工程水土保持技術(shù)規(guī)范》（SL 575-2012），棄渣場(chǎng)與重要基礎(chǔ)設(shè)施之間應(yīng)留有安全防護(hù)距離。敏感因素評(píng)價(jià)中，棄渣場(chǎng)與保護(hù)對(duì)象之間的安全防護(hù)距離取值見(jiàn)表2。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、實(shí)地測(cè)量等方法確定各棄渣場(chǎng)周邊的敏感因素，依據(jù)棄渣場(chǎng)與敏感因素之間的距離，并對(duì)照表2中安全防護(hù)距離評(píng)價(jià)棄渣場(chǎng)對(duì)敏感因素的安全影響。

5.綜合評(píng)估結(jié)論

根據(jù)棄渣場(chǎng)的場(chǎng)地及邊坡穩(wěn)定性、防護(hù)措施、敏感因素3個(gè)因素將棄渣場(chǎng)的穩(wěn)定評(píng)估綜合評(píng)價(jià)結(jié)論劃分為3類，穩(wěn)定、基本穩(wěn)定和不穩(wěn)定。

棄渣場(chǎng)穩(wěn)定結(jié)論，應(yīng)符合棄渣場(chǎng)場(chǎng)地及邊坡穩(wěn)定，堆渣邊坡和棄渣場(chǎng)整體的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)達(dá)到本規(guī)范規(guī)定的要求，渣場(chǎng)防護(hù)措施完備且狀況良好，功能正常發(fā)揮；棄渣場(chǎng)安全對(duì)周邊敏感對(duì)象無(wú)影響。

棄渣場(chǎng)基本穩(wěn)定結(jié)論，應(yīng)同時(shí)滿足棄渣場(chǎng)的堆置和棄渣場(chǎng)防洪排導(dǎo)工程基本按設(shè)計(jì)要求實(shí)施，棄渣場(chǎng)場(chǎng)地穩(wěn)定，邊坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)達(dá)到規(guī)范規(guī)定的要求；棄渣場(chǎng)防護(hù)措施有損毀或部分功能喪失，但總體功能存在，棄渣場(chǎng)運(yùn)行管理基本正常，棄渣場(chǎng)安全對(duì)周邊敏感對(duì)象無(wú)影響。

棄渣場(chǎng)不穩(wěn)定結(jié)論，主要是棄渣場(chǎng)堆渣邊坡抗滑穩(wěn)定系數(shù)未達(dá)到規(guī)范規(guī)定的要求，臨河型棄渣場(chǎng)臨河邊坡超出設(shè)計(jì)范圍，引起洪水和符合標(biāo)準(zhǔn)超出設(shè)計(jì)要求，防洪排導(dǎo)工程未按設(shè)計(jì)要求實(shí)施等；評(píng)價(jià)為不穩(wěn)定，建設(shè)單位需聯(lián)系各方，對(duì)棄渣場(chǎng)進(jìn)行整改。

引黃入冀補(bǔ)淀工程棄渣場(chǎng)評(píng)估結(jié)果見(jiàn)表3。

6.穩(wěn)定性評(píng)估方法總結(jié)與建議

棄渣場(chǎng)穩(wěn)定評(píng)估應(yīng)采用綜合評(píng)價(jià)方法，根據(jù)棄渣場(chǎng)穩(wěn)定計(jì)算、防護(hù)措施評(píng)價(jià)和敏感因素評(píng)價(jià)成果，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況，對(duì)棄渣場(chǎng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

引黃入冀補(bǔ)淀工程棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)估通過(guò)對(duì)棄渣場(chǎng)場(chǎng)地及邊坡穩(wěn)定計(jì)算分析、防護(hù)措施對(duì)棄渣場(chǎng)穩(wěn)定的影響、渣場(chǎng)周邊敏感因素對(duì)棄渣場(chǎng)穩(wěn)定的影響等3個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)得到棄渣場(chǎng)穩(wěn)定評(píng)價(jià)結(jié)論，技術(shù)路線是可行的。

建議在今后的穩(wěn)定評(píng)估工作中增加棄渣場(chǎng)防護(hù)措施實(shí)施與設(shè)計(jì)的符合性分析及運(yùn)行管理狀況對(duì)棄渣場(chǎng)穩(wěn)定的影響評(píng)價(jià)等兩個(gè)指標(biāo)，以期更加全面、客觀地分析棄渣場(chǎng)穩(wěn)定情況。