惠州羅浮山景區路山體崩塌地災應急治理方案比選

趙晨 曾衛星 劉海

摘要：2020年6月中旬惠州市博羅縣連續暴雨天氣頻發，導致羅浮山景區某消防道路邊坡發生崩塌，該道路段也無法正常通行，并存在一定的安全隱患，及時有效修復該邊坡段，恢復道路正常通行，刻不容緩。本文鑒于對兩種施工設計方案進行比選，選擇較為安全、經濟、實用的方案，也為后期處理相似地災難題提供較好的實例依據。

關鍵詞：多級擋土墻；抗滑樁；擋土壩

1.工程概況

該處崩塌位置為羅浮山景區某消防道路上山方向右路肩。道路標高為215.45m～220.68m，坡腳地坪標高204.04m～ 206.63m，原有坡面設置有分級漿砌石擋墻。

經實地調查和鉆探揭露，發生崩塌的范圍為道路上山方向右側（下游坡）路肩，為內彎，崩塌體為原擋墻失穩垮塌造成路基崩塌，路面崩塌寬度約2.48m～3.78m，崩塌體及原擋墻崩落堆于坡腳約25m范圍內。崩塌發生后，造成上山道路僅為一車道，小車勉強可以通行，現坡面崩塌物散落堆積路基下，坡面陡峭，土質軟弱，有進一步發生崩塌、滑坡的可能，嚴重影響行車安全，且造成消防車無法通行，失去消防通道功能，對該處崩塌地質災害進行治理并恢復原消防道路刻不容緩?，F有兩種施工設計方案，一為分級重力式擋土墻，二為懸臂式擋土墻+抗滑樁組合，通過二者在安全、經濟、施工可行性等角度進行比選，確定最終的施工設計方案，為后續的實際施工提供指導。

2.工程地質條件

根據野外地質調查及勘查報告，該崩塌點邊坡巖土體可分為：（1）第四系殘積層（Qel）；（2）花崗巖風化層（J3r）。

3.水文地質條件

該區域為低山地貌。

根據場地的地層巖性、地下水賦存條件與含水介質特征，將其劃分為土層孔隙水和基巖裂隙水二大類型。第四系孔隙水，主要賦存于殘積層中，屬弱透水性；場地基巖裂隙水為主要賦存于花崗巖的風化裂隙之中，主要接受大氣降雨補給、上層松散巖類孔隙水越流補給和區外側向補給。該邊坡巖土層主要由殘積層和花崗巖的風化層組成，各巖土層屬弱透水層。根據現場調查，邊坡坡腳一帶未見泉水出露。

大氣降水是該區域內地下水主要補給來源。該區域在降雨時及雨后一段時間會形成暫時性的流水，降雨主要以兩種方式向低凹地帶匯集：①以面流的形式直接順山坡或山溝而下；②滲入地表土層后，以孔隙潛水和裂隙水的形式向地勢低處徑流、排泄。地表水主要通過坡面及公路旁的排水溝自西向東，自北向南徑流排泄。

依據現場勘查報告，該場地地表土對混凝土結構具微腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中鋼筋具微腐蝕性，對鋼結構有微腐蝕性。

4.該邊坡穩定性分析

根據現場調查及邊坡的形態特征，在地質分析和判斷的基礎上，采用圓弧滑動法對邊坡進行穩定性分析和計算，并根據《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2013），對該崩塌地質災害區邊坡進行穩定性評價。

根據《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2013），該邊坡多個剖面段在一般工況和暴雨工況下均為不穩定。

5.治理設計比選

5.1設計原則

（1）本治理工程治理目的為徹底排除險情，消除邊坡崩塌潛在的安全隱患。邊坡為土質邊坡，運用理正巖土計算軟件，采用圓弧滑動法進行驗算，支護結構穩定性最小安全系數取1.30。

（2）選擇安全可靠、技術先進、便于施工的工程措施，在保證安全的前提下，盡量節省投資。

（3）預防為主，防治結合，綜合治理，動態設計，信息化施工。

（4）設計從實際出發，充分考慮施工條件，工藝水平，機械設備和材料供應等因素。

5.2地質災害防治等級

該崩塌地質災害防治等級為三級，邊坡工程安全等級為二級，為永久治理工程，設計使用年限為50年。

5.3地質災害治理方案比選

5.3.1兩種地災治理方案：

（1）人工挖孔樁+懸臂式混凝土擋土墻支護（方案一）：整體采用人工挖孔樁+懸臂式混凝土擋土墻支護，人工挖孔樁既是基礎樁，又是抗滑樁，樁徑為1.20m，樁間距4.80m，雙排樁布置，排距1.50m，樁長需穿過中風化層不小于0.50m，約11.00m～15.00m，樁主筋16φ22（HRB400），箍筋φ8@200（HPB300）；懸臂式擋土墻高4.00m，支護長度約72.57m，挖孔樁樁頂鋼筋嵌入鋼筋混凝土擋土墻內不小于0.50m。人工挖孔樁、擋土墻及梁均采用C30混凝土。

（2）多級重力式毛石混凝土擋墻支護（方案二）：采用分級重力式擋墻（毛石混凝土擋墻）支護，設置兩級擋墻，整體結構高（包含埋深）約12.64m，擋墻支護長度約73.00m。

這兩種方案均提出在邊坡坡腳設置擋土壩，擋土壩距恢復道路段沿邊約27.63m～30.98m，為弧形，長約32m，壩頂寬1.00m，底寬2.00m，高約4.0m。對坡體起到一定攔阻作用。坡頂原道路、護欄按原狀進行恢復。

現狀路內側已設有0.30mx0.30m截水溝，基本可以攔截路面、坡面雨水。但路面雨水呈散排狀態。擬在坡頂設置攔水板，高0.30m，厚0.10m，選用C20混凝土，以攔截路面雨水沖刷擋墻以下坡面。在坡腳設置兩排橫向排水溝，尺寸0.40mx0.40m，坡面中間設置一豎向排水溝，尺寸 0.50mx0.50m，雨水沿擋土墻墻面進入橫向排水溝，再沿坡段兩側、豎向排水溝，排入坡腳沖溝處。懸臂式擋土墻背設置兩排盲溝管，通過PVC管導出墻內泄排水。擋土壩壩背同樣設置兩排泄水管，排入坡腳沖溝處。

5.3.2安全角度比選

（1）方案一采用理正巖土計算6.5PB4版中“擋土墻設計”“抗滑樁設計”這兩個模塊進行支護設計后邊坡穩定性計算，依據現有設計參數及方案，安全計算可通過。

（2）方案二采用理正巖土計算6.5PB4版中“擋土墻設計”這個模塊進行支護設計后邊坡穩定性計算，依據現有設計參數及方案，安全計算可通過。

但是，依據現有地勘報告及現狀觀察，該邊坡殘積土層約3m～5m，較厚。方案一設置分級擋土墻以全風化巖層為基礎層較佳。但開挖面積較大，較深，安全性較差。方案二由于作業空間不足，無法使用大型鉆機進行鉆孔作業，遂建議該方案抗滑樁采用人工挖孔樁。雖鉆孔需打入中風化層不小于0.5m，深度10m左右，深度較大，但對坡腳土體擾動相較方案一會更小些，安全性相對方案一要更好些。

5.3.3經濟角度比選

經過對兩個方案的造價估算，使用廣聯達云計價平臺GCCP5.0軟件套定額，依據現有《廣東省房屋建筑與裝飾工程綜合定額》（2018）、《廣東省市政工程綜合定額》（2018）、《惠州市2020年8月部分建筑材料綜合價》等定額、實時材料報價，方案一造價預算約270萬，方案二造價預算約300萬，得出方案二相比方案一造價要更高些，這是考慮到方案二中人工挖孔樁中人工成本較大，施工耗時也較多。但可采取增加施工人員數量投入、分組完成、由中間向兩側同時成樁挖孔作業來提高施工效率。

5.3.4實際施工難度角度比選

（1）方案一的施工難點在于挖槽時，需將擋墻基礎設置于全風化巖層之上，但鑒于現有地層全風化巖層埋深較大，可能需要較大的施工作業面，并且對坡腳開挖、擾動較大，不利于施工過程中安全考慮。并且此地災邊坡崩塌點的施工支護設計為永久性工程，基礎驗槽全風化層不一定有足夠準確，不利于未來該處邊坡的穩定性保持。分級擋墻級數較多、墻高較大，也不利于施工。

（2）方案二成樁雖需采用人工，且耗時較長，但在人工挖孔成樁過程中會進行泥漿護壁保障安全，且對坡腳土體擾動較方案一施工更小些，有利于施工安全考慮，并且其打入深度打入中風化層不小于0.5m，擋土墻采用該樁基礎也將更為穩定和安全，上部懸臂式擋墻高度不大，施工難度也相較方案一更低些。

6.結論

（1）就安全而言，兩個方案雖支護后的邊坡穩定性驗算都能通過，但考慮其治理措施為永久性設施，方案一分級擋土墻以全風化為基礎，而方案二依靠人工挖孔樁為擋墻基礎，并且該樁進入中風化層，長久而言，方案二要更安全、穩固些。并且施工過程中人工挖孔樁較分級擋土墻大面積開槽會帶來更小的坡腳土層擾動，更有利于施工的安全考慮。

（2）就經濟合理化而言，由于人工和時間成本，方案二較方案一造價更高些，但在合理安排后兩者并不會差距太大。

（3）就實際施工難度而言，方案二雖成孔需消耗更多的人力、時間，但在運用合理的安全施工措施后，較方案一而言，會有更好的安全風險控制。

（4）綜合安全、經濟、實際施工難度等角度，最終建議使用方案二進行現場地災治理，更加具備安全和長遠考慮，也更加切合實際施工。同時，這次比選也將為后續相似地災難題提供設計案例依據。

參考文獻：

[1]劉傳正.地質災害防治工程的理論與技術[J].工程地質學報， 2000（01）：100-108.

[2]劉傳正.地質災害防治研究的認識論與方法論[J].工程地質學報，2015.

[3]劉傳正.地質災害防治工程的理論與技術[J].工程地質學報， 2000（01）：100-108.

[4]李興武.關于我國地質災害防治措施的思考[C]//資源·環境·和諧社會——中國地質礦產經濟學會2007年學術年會論文集. 2007.

[5]魏永幸，楊建國.邊坡地質災害防治技術研究[J].地質災害與環境保護， 2000， 11（003）：230-233.

[6]朱鈺.論巖土工程地質災害防治技術及防治措施[J].資源信息與工程， 2016， 31（003）：171-172.

[7]邊疆，寇麗娜，王浩，等.論巖土工程地質災害防治技術及防治措施[J].建筑工程技術與設計， 2017， 000（014）：634-634.

[8]余敬豪.分析地質災害防治技術在巖土工程中的運用[J].西部資源， 2018（02）：63-64.