清澗縣寨溝小學崩塌地質災害治理工程可行性研究

李瑋娜　張旭梅　張舜堯

摘 要：文章對清澗縣寨溝小學崩塌地質災害進行了分析論證，提出了治理方案。并對治理方案實施效果進行了評價、最終認為該項目具有可行性。

關鍵詞：崩塌；地質災害；可行性研究

1 項目概況

清澗縣位于陜西省北部，榆林東南部與延安交界處及無定河、黃河交匯處。屬陜北黃土高原丘陵溝壑區，是陜西省地質災害多發縣之一。寨溝小學崩塌位于清澗縣寬州鎮東門灣村，寨溝小學崩塌南側坡面人為破壞輕微，坡度較緩，基本保持原地形，北側坡面形成較陡的土坡，在遇連續降雨的情況下，坡面很容易發生滑塌，直接威脅12家住戶36孔窯洞的安全。

2 自然地理及地質條件

清澗縣屬暖溫帶大陸性季風氣候區。治理區地下水位埋深大，隱患點范圍內未見地下水出露，工程不考慮其影響。治理區受降雨影響較大，在雨季，降水下滲和產生地面徑流，對坡體的穩定性產生較大危害。

治理點位于縣境西北部，屬黃土峁梁狀丘陵溝谷區。擬治理工程滑坡體均為第四系黃土，出露基巖為三疊系上統永坪組。黃土層根據出露情況，依次為：中更新統黃土層（離石黃土Q3eol）、上更新統黃土層（馬蘭黃土Q3eol）、全新統（Q4）。

3 地質災害現狀

根據現場踏勘，該滑坡為小型黃土崩塌。在強降雨、凍融及其它外力等條件下，發生再次崩塌的可能性較大，直接威脅道路過往車輛行人、小學45名教師和學生的安危，危險性較大。崩塌形成的原因主要有以下幾點：

3.1 地形條件

由于本區地處陜北黃土高原丘陵溝壑區，地形破碎、梁峁起伏、下部沖溝常年沖刷坡腳，邊坡高差大。坡面較徒，坡度大于45°，為崩塌形成創造了良好的地形條件。

3.2 土體結構條件

高陡邊坡的物質主要為第四系中上更新統黃土組成。黃土在干燥情況下，強度較高，壁立性好，遇到連陰雨或暴雨，土體穩定性差。

3.3 降水

降水是地質災害發生的主導誘發因素。長時間的降雨入滲使土體抗剪強度大幅度降低，易濕陷變形和崩解抗剪強度降低。降水是引起本處崩塌的主要原因。

3.4 人類工程活動

人類在進行道路改擴建時大量開挖坡腳，使土體的完整性受到破壞而松動。

對該地區的穩定性進行分析結果如下：據《建筑抗震設計規范》（GB50011-2001），榆林地區抗震設防烈度Ⅵ度，設計基本地震加速度值為0.05g，本次設計不考慮地震作用。

3.4.1 邊坡安全系數

根據《巖土工程勘察規范》（GB50021-2001），按次要工程，取邊坡安全系數Fs為1.15。

3.4.2 巖土物理力學性質

根據我公司在榆林南部黃土地區的工作經驗，參考臨近場地的工程地質資料，設計對場地松散土的物理力學參數取值如下：

（1）馬蘭黃土（Q3）：天然重度 γ=18.2g/cm3

粘聚力 C=35kpa

內摩擦角 φ=27°

（2）離石黃土（Q2）：天然重度 γ=19.6g/cm3

粘聚力 C=50kpa

內摩擦角 φ=30°

4 工程治理方案

4.1 工程設計

4.1.1 削坡卸載工程

由于該邊坡高度大于45°，采用分級開挖的方法，在平臺上削坡卸載。根據坡高，北部坡分3級設2個平臺進行，南部和西部坡分2級設1個平臺進行，平臺寬1.2m，刷方坡面坡比取1：0.85。共開挖土方911m3。

4.1.2 護坡工程

對坡腳刷漿砌石護坡，刷坡高度為5m，刷坡厚度為0.3m。共需漿砌石26m3。

4.1.3 排水方案

排水方案分為外圍截水渠、平臺截水渠兩種。外圍截水渠布置在滑坡體的外部，不讓坡體外部雨水進入坡體，同時，收集平臺截水渠的水，排入下部溝道；平臺截水渠布置在削坡平臺上，每個平臺布置一條橫線截水渠，收集削坡坡面水，匯入外圍排水渠中。

外圍排水渠：根據實際地形，北面高南面低，在北部坡面一端沿坡體走向設置排水渠，用漿砌石砌筑。外圍截水渠長度為36m，漿砌石20m3。

平臺截水渠設置：在削坡平臺的內側，用漿砌石砌筑，坡降取1：100。向兩邊外圍排水渠排水，平臺截水渠長度為26m，漿砌石14m3。

截水渠總長度為62m，開挖土方量56m3，漿砌石34m3。

4.1.4 植物防護方案

在每個削坡坡面上種植檸條、紫穗槐等根系發達、耐旱的灌木，既可起到穩坡固坡的作用，又可美化環境和工程效果。株間距1.5m×1.5m，共約100株，工程驗收前要保證100%的成活率。

4.2 施工方法及放線

根據場地地形地貌條件，削方按自上而下、自后向前的順序進行，放線時以邊坡坡腳與操場西側水平面為施工定位線，施工放線應保證定位線的施放準確，自定位線向上按設計坡度及臺階刷方并校核上邊界。

5 工程實施效果評價

5.1 環境影響評價

本次治理工作中，其主要的機械設備有混凝土攪拌機、鉆機、挖掘機、發電機等，這些設備在施工過程中，發出聲音的強度較低，不致于達到噪聲污染的程度。本次施工過程中的混凝土制作過程中產生揚塵，對大氣環境不會產生多少影響。施工過程中所排放的廢水不含有任何有毒有害的物質，不含有任何超標因子。

5.2 經濟效益評價

本工程項目建設區環境質量現狀良好，工程的實施可以完全消除崩塌地質災害對村民及居民安全的威脅，保障人民生命財產安全。

5.3 社會效益評價

地質災害治理項目的實施，清澗縣下甘里鋪鄉梨家灣村的地質環境將會得到明顯的改善，使得村民能夠安居樂業。

6 項目風險分析與控制

6.1 項目風險分析

按照本項目風險產生的原因及其性質分類如下：（1）管理風險：項目實施單位在管理制度、管理經驗等方面的不足，導致管理不善，成本增加，故存在管理不善的風險。（2）經濟風險：一是資金到位不及時，導致工期延長；二是資金使用不合理，開支與災害治理無關的費用，或專項資金挪作他用；三是受市場因素影響，價格上漲，人工、材料費增加。以上因素均會導致工程造價增加。（3）技術風險：一些新技術條件的不成熟及地質災害治理的復雜性，均會造成技術風險。

6.2 項目風險控制

為了使項目能更快更好的實施，使項目風險降到最低，對于上述的項目風險就要進行科學合理的控制。（1）管理風險控制：組建地質災害治理領導小組，依法對項目實施組織管理，并聘請項目監理單位對工程進行監理，嚴格按要求執行，確保工程質量。（2）經濟風險控制：資金到位后，設立專門的資金管理賬戶，對項目經費實行專款專用。（3）技術風險控制：參考同類地質災害治理的技術方法，確保設計方案在實際、安全、經濟可靠的情況下進行實施。

7 建議

（1）本次治理用時較長，工程施工時應對坡體進行必要的監測工作，并做好安全保障工作，時刻將安全放在第一位。（2）工程設計中邊角部的位置、尺寸與現場有出入時，可按實際情況進行調整，原則上與自然坡面弧形銜接，確保消除隱患，達到根治的目的。（3）工程驗收合格后，建議做好邊坡的日常管理，保障邊坡的完整性。

參考文獻

[1]GB50021-2001.巖土工程勘察規范[S].中國建筑工業出版，2009.

[2]陜西省地質礦產勘查開發局西安地質礦產勘查開發院.清澗縣寨溝小學崩塌地質災害治理工程可行性研究報告[R].2014，2.

作者簡介：李瑋娜，研究方向是水文地質工程地質環境地質。endprint