劉麗
(福建省閩北大隊(duì),福建邵武354000)
長期以來邊坡工程一直受到人們的關(guān)注與重視,尤其邊坡工程勘查、治理技術(shù)方案趨于成熟,但山區(qū)鄉(xiāng)村人工邊坡工程因其規(guī)模小、投入少、施工條件差等因素,缺乏相應(yīng)的研究對策,城市建筑邊坡、基坑邊坡等成熟的勘查與治理技術(shù)方案很難適用于山區(qū)鄉(xiāng)村人工邊坡治理工程,山區(qū)鄉(xiāng)村人工邊坡缺少合適的勘查與治理技術(shù)方案,山區(qū)鄉(xiāng)村人工邊坡難以得到有效的治理。基于此對鄉(xiāng)村人工邊坡治理進(jìn)行深入研究。
山區(qū)鄉(xiāng)村邊坡分布呈點(diǎn)多、面廣、規(guī)模小的特點(diǎn),對所有邊坡全面進(jìn)行治理難度大,同時存在治理經(jīng)費(fèi)投入與產(chǎn)生的效益不成正比的情況。鄉(xiāng)村邊坡治理工程常常受到場地限制,如坡腳距小、坡度陡、坡頂為生態(tài)林等,限制了施工設(shè)備的進(jìn)入,也限制了治理方案的選擇。鄉(xiāng)村邊坡治理工程規(guī)模雖小,但施工場地及治理方案多受限制,且投入的經(jīng)費(fèi)有限,治理工程只能做到降低或減少人員傷亡和財產(chǎn)損失,很難徹底消除邊坡安全隱患。
根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查等成果資料統(tǒng)計(jì)分析,人工邊坡多是在降雨過程中失穩(wěn),發(fā)生滑坡、崩塌,其主要因素有兩個:一是人工開挖斜坡,破壞了斜坡原有較穩(wěn)固的坡面形態(tài),降低了邊坡整體穩(wěn)定性;二是降雨過程中雨水沖刷邊坡表面,破壞了邊坡的整體性,容易形成臨空面,另外雨水下滲,增加了邊坡土體的重度,同時降低了邊坡土體的抗剪強(qiáng)度,在多因素綜合作用下,最終導(dǎo)致人工邊坡失穩(wěn),發(fā)生滑坡、崩塌災(zāi)害[1]。
鄉(xiāng)村人工邊坡治理工程應(yīng)以縣為單位,全局統(tǒng)籌考慮,對人工邊坡數(shù)量總體遵循“控增量,降存量”原則。對新批建設(shè)用地,應(yīng)在源頭上控制,采取有效措施,防止形成有安全隱患的人工邊坡;對于符合開展簡易工程治理的人工邊坡,應(yīng)積極開展簡易工程治理,逐步減少有安全隱患的人工邊坡;對于未列入簡易工程治理的人工邊坡,應(yīng)參考地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)防治措施,開展群測群防相關(guān)工作,條件允許的可以逐步開展易地搬遷,消除地質(zhì)災(zāi)害安全隱患。
縣域鄉(xiāng)村人工邊坡簡易工程治理總體工作思路:首先,通過收集、統(tǒng)計(jì)、分析已有的人工邊坡相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),篩選出適合開展簡易工程治理的人工邊坡點(diǎn)。其次,通過勘查、設(shè)計(jì)與施工等工作,完成人工邊坡簡易治理工作。最后,實(shí)現(xiàn)降低或減少因地質(zhì)災(zāi)害造成的人員傷亡與財產(chǎn)損失的目的。
人工邊坡簡易工程治理工作流程:收集分析統(tǒng)計(jì)已有人工邊坡基礎(chǔ)資料—篩選出適合簡易工程治理的人工邊坡—選擇合適的方法開展勘查工作—分析勘查成果—選擇合理的治理方案—組織實(shí)施治理方案[2]。
人工邊坡治理成效受到邊坡所處地形地質(zhì)結(jié)構(gòu)、承災(zāi)體規(guī)模大小、場地施工條件及治理經(jīng)費(fèi)投入等多因素的影響,因此不是所有的人工邊坡都適合開展治理工程,在經(jīng)費(fèi)有限的條件下,選擇適合人工邊坡開展簡易工程治理,才能有效地降低或減少因地質(zhì)災(zāi)害造成的人員傷亡與財產(chǎn)損失。因此,人工邊坡簡易治理點(diǎn)的選擇,應(yīng)充分利用以往地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查、高陡邊坡調(diào)查等成果資料,在此基礎(chǔ)上統(tǒng)計(jì)分析縣域人工邊坡坡高、坡度、承災(zāi)體等基本特征數(shù)據(jù),然后根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果,選擇邊坡后緣地形坡度相對較平緩、坡高相對較小、能夠滿足方案實(shí)施的場地空間,承載體規(guī)模應(yīng)與投入的治理經(jīng)費(fèi)相適應(yīng),同時應(yīng)有較好的預(yù)期治理效果的人工邊坡列為簡易工程治理點(diǎn),此類邊坡治理工程是本文研究對象。
人工邊坡簡易工程治理常用的勘查方法主要有:地質(zhì)調(diào)查、工程地質(zhì)測量、工程地質(zhì)鉆探、山地工程、樣品采集與測試等。各工作方法具體工作內(nèi)容及適用范圍如下:
地質(zhì)調(diào)查包括地質(zhì)環(huán)境調(diào)查、承災(zāi)體調(diào)查,地質(zhì)環(huán)境調(diào)查主要調(diào)查人工邊坡所處的地形地貌條件、自然斜坡高度、自然地形坡度、坡向、坡面形態(tài)、植被發(fā)育情況,調(diào)查人工邊坡類型、坡高、坡度、不利結(jié)構(gòu)面、邊坡出露地層巖性、邊坡變形特征、坡墻距及邊坡支護(hù)情況,調(diào)查場地地下水類型、水位、流量、泉點(diǎn)地下水溢出位置等。承災(zāi)體調(diào)查主要是調(diào)查人工邊坡影響范圍內(nèi)坡腳受威脅對象人員信息、人口數(shù)量、房屋結(jié)構(gòu)類型、數(shù)量及建造年份等信息。地質(zhì)調(diào)查工作方法適用于所有類型的人工邊坡治理工程。
工程地質(zhì)測量主要有地形圖測量、剖面測量及孔位放樣等工作。地形測量主要是開展人工邊坡及影響范圍內(nèi)1∶1000 比例尺地形圖測繪工作,為邊坡勘查及治理方案設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)圖件;主要開展1∶100~200 比例尺剖面實(shí)測工作,為邊坡勘查、方案設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的實(shí)測剖面;鉆探孔位放樣主要是為工程鉆探孔定位服務(wù)。地形圖測繪工作適用于所有的人工邊坡治理工程,剖面測量及鉆探孔位放樣工作適用于有布設(shè)鉆探孔的邊坡治理工程[3]。
工程地質(zhì)鉆探主要是通過各類鉆機(jī),開展地質(zhì)鉆探、原位測試、采樣及水文試驗(yàn)等工作,在地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步查明人工邊坡巖土層的空間分布情況,查明各巖土層巖土工程性能、是否存在軟弱層,查明地下水類型、地下水位埋深、水量等,為人工邊坡治理方案設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)地質(zhì)參數(shù)。工程地質(zhì)鉆探工作適用于土質(zhì)邊坡、土巖結(jié)合的邊坡,同時人工邊坡應(yīng)滿足鉆探工作施工所需要的場地空間要求。
山地工程主要是通過探井、探槽等工作,查明不同巖土體的界線、厚度、物質(zhì)成分,各巖土層工程性能、是否存在軟弱層等,并對相應(yīng)的巖性進(jìn)行人工采樣。適用于表層土體厚度小的邊坡治理工程。
樣品采集與測試主要是通過鉆探、探井、探槽等獲取各巖土層樣品;各巖土層樣品主要進(jìn)行黏聚力、內(nèi)摩擦角、壓縮系數(shù)、含水量、液限、塑限等指標(biāo)測試。樣品采集與測試工作適用于土質(zhì)邊坡及土巖結(jié)合的邊坡治理工程。
人工邊坡常用的簡易工程治理方法主要有分級削坡、擋墻支護(hù)、截排措施、坡面防護(hù)等。簡易工程治理主要方法及適用條件分述如下:
分級削坡:通過削坡、分級削坡的措施,消除潛在滑塌體、降低人工邊坡坡度、改變?nèi)斯み吰缕旅嫘螒B(tài),提高人工邊坡的穩(wěn)定性。主要適用于土質(zhì)及土巖混合的邊坡,且人工邊坡后緣自然斜坡地形坡度較緩、坡高較小、場地施工條件不受限制的人工邊坡。
擋墻支護(hù):簡易工程治理擋墻支護(hù)措施常用的主要有重力式擋墻、護(hù)面墻,是根據(jù)不同邊坡類型選擇支護(hù)類型、增加人工邊坡整體性及抗滑能力,阻止人工邊坡發(fā)生滑坡、崩塌現(xiàn)象。重力式擋墻主要適用于土質(zhì)邊坡及表層土體厚度較大的土巖混合邊坡;護(hù)面墻主要適用于邊坡整體穩(wěn)定性較好的各類風(fēng)化巖質(zhì)邊坡。
截排水措施:通過截排水溝、泄水孔等措施,阻止坡外地表水進(jìn)入邊坡,并快速地將坡內(nèi)地表水、地下水排出坡外,有效保障邊坡土體抗滑強(qiáng)度、保障邊坡整體穩(wěn)定性。地表截排水溝主要布邊坡后緣及邊坡范圍內(nèi),主要適用于邊坡后緣有一定匯水面積的土質(zhì)及土巖混合邊坡;泄水孔主要在邊坡坡腳設(shè)置仰斜式泄水孔,排出坡內(nèi)地下水,降低坡內(nèi)土體重度、保障邊坡土體抗滑強(qiáng)度。主要適用于存地下水較發(fā)育、地下水位較高的人工邊坡。
坡面防護(hù):坡面防護(hù)主要包括坡面植草、掛網(wǎng)等防護(hù)措施。坡面植草適用于坡度較緩的土質(zhì)邊坡,防止坡面受雨水沖刷侵蝕影響邊坡整體穩(wěn)定性;掛網(wǎng)措施適用于巖體破碎的巖質(zhì)邊坡,是被動防御措施,對小規(guī)模的巖質(zhì)崩塌、掉塊起到緩沖作用,降低危害程度。
邊坡勘查方法,在經(jīng)費(fèi)允許的情況下,應(yīng)全面的綜合應(yīng)用,但對于巖質(zhì)邊坡或受場地條件限制無法開展鉆探工作,可以不開展鉆探工作或采用背包鉆機(jī)、麻花鉆、洛陽鏟、人工采樣等方法代替常規(guī)的鉆探工作。
治理方案選用應(yīng)綜合考慮地形地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、邊坡類型、場地施工條件及治理經(jīng)費(fèi)預(yù)算等因素,選擇經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行、預(yù)期治理效果良好的治理方案。不同邊坡類型適用的治理方案簡述如下:
土質(zhì)邊坡:適合采用分級削坡、重力式擋土墻、設(shè)置截排水溝、泄水孔及坡面植草等治理措施。如:無放坡條件、土體厚度較大的邊坡應(yīng)選用重力式擋墻支護(hù)方法;對于地下水發(fā)育的邊坡應(yīng)設(shè)置仰斜式排水孔等。
土巖混合邊坡:適合采用削坡、重力式擋土墻、護(hù)面墻、設(shè)置截排水溝及泄水孔等治理措施。如:邊坡上部土層厚度較大的可選削坡方法,對于上部土層厚度較小的可選用護(hù)面墻等。
巖質(zhì)邊坡:適合采用護(hù)面墻、設(shè)置截排水溝、掛網(wǎng)等治理措施。如:邊坡巖體破碎,易產(chǎn)生小的崩塌與掉塊,但又無施工空間的可采用掛網(wǎng)方法。
綜上所述,人工邊坡簡易工程治理項(xiàng)目,應(yīng)綜合考慮各方面的因素,在有限的經(jīng)費(fèi)條件下,開展多方面的綜合勘查工作,并選擇經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的治理方案。