某洪積層岸坡邊坡治理設計實踐

黎識敏

摘 要： 文章為某古棧道邊坡工程治理設計，邊坡主要由坡積層、洪積層、殘積層及風化基巖組成，其中洪積層為主要的物質組成，洪積層為邊坡上部巖質邊坡發生多期崩塌后經洪水作用沉積形成的。邊坡因開挖修復古棧道形成了大量路塹邊坡，極端氣候下，局部較高陡的洪積層路塹邊坡的穩定性受到影響。選用SNS防護網對較高陡路塹邊坡和坡面松散碎石進行臨時支護是合理、經濟、有效的。

關鍵詞： 洪積層； 邊坡； 臨時； SNS； 治理

1. 前言

本工程為古棧道邊坡治理工程，工程位于廣東省某市北東的風景名勝區內，修復該古棧道，目的將其建成一條觀賞歷史文化、風景、生態的綜合性綠道，不僅有利于把該風景名勝區打造成健身休閑的活動基地，而且可傳承該市歷史文化及推動旅游業和社會經濟的發展。

經調查，古棧道邊坡曾誘發了七處小型崩塌地質災害和一處大規模的泥石流地質災害。一旦古棧道修復完成并通行使用，在極端氣候下，沿線潛在的崩塌、滑坡地質災害隱患可能會威脅過往游客和村民人身安全，危害性和危險性大，因此對古棧道邊坡進行有效治理，顯得尤為重要了。

2. 項目實例

2.1 項目概況

本古棧道修復工程位于景區內峽谷北岸，地勢陡峻。擬沿原有的古棧道遺跡進行修復和局部拓寬，屬于限制性通行（即持續強暴雨或地質災害易發季節禁止通行）的一般性觀光人行通道。里程為K0+000～K2+797.73，可通行路面最小凈寬1.5m，可通行人和自行車，總建設面積為6071.52m2。沿線地處丘陵山區，大部分巖石裸露，山體坡度約1∶1.5～1∶0.8。棧道沿坡麓而行，以減少對山體破壞為原則進行設計，總投資2342.11萬元。棧道交替采用填方、挖方構建，形成了大量的路塹和路堤邊坡。經前期地質災害評估和勘查，古棧道北側道路邊坡，地質災害種類有崩塌和滑坡，已發現微—中型崩塌29處、小型滑坡3處。地質災害規模雖小，但成群連續出現，一旦同時發生，形成的破壞力較大，可能威脅到棧道通行安全，潛在經濟損失大。

2.2 地質環境條件

氣象水文：項目區所在區域屬于中亞熱帶濕潤性季風型氣候。據當地氣象站資料統計，該區歷年平均氣溫為21.7℃，歷年最高氣溫為38.7℃，最低氣溫為-0.6℃；歷年平均降雨量為2202.1mm，年最大降雨量為3089.6mm，年最小降雨量為1510.1mm。4月～9月為豐水期，10月～次年3月為枯水期。特大暴雨出現過3次，其中1982年5月12日出現過極值，最大日降雨量達640.6mm，山洪暴發，造成500年一遇的大洪澇。擬建古棧道地處峽谷北岸，距江水面20m～45m。該峽谷為發電樞紐工程，樞紐設計洪水位為15.54m，棧道沿線設計路面標高15.90m～23.00m，洪水對其影響小。

地形地貌：古棧道邊坡地處丘陵山區，呈東西向延伸，北高南低，地形起伏大，標高為15m～445m，相對高差約437m。自然坡度一般30°～50°，局部小于30°或為50°～70°。古棧道往山坡方向約15m內因修建防火通道，雜草全無，僅保留小樹和老樹，早期洪積形成的碎石層裸露于坡面。古棧道路塹邊坡坡角達45°以上，山坡近頂部的巖質陡坎裸露，局部見小型崩塌。

地層巖性：項目區目出露地層主要有K0+412以東路段的泥盆系老虎頭組細砂巖，K0+412以西路段的泥盆系春灣組粉砂巖。

地質構造：本區的斷裂主要有北東向斷裂組，傾角40°～80°，項目區起主要作用為斷裂F1，從棧道K1+065m處通過，走向北東，傾向北西為主，傾角75°，長5km，寬10m～15m，發育于泥盆紀地層中，為一碎裂巖帶，地貌顯示為斷續分布的陡崖。沿線山坡上部大部分巖石裸露，巖石節理發育，產狀變化大。

水文地質條件：項目區地下水劃分為松散巖類孔隙水和層狀巖類裂隙水兩大類。其中，松散巖類孔隙水主要賦存于沖積層細砂中，層厚0.50m～2.10m，埋藏淺，民井單位涌水量0.04L/s·m～0.24L/s·m，富水性貧乏。崩積層基本位于地下水位以上，但雨后短時間內易形成地下水徑流，對碎石間細粒充填物有強烈的沖刷作用。層狀巖類裂隙水主要分布于古棧道下伏基巖泥盆系細砂巖中，厚度0.50m～2.00m，平均0.58m，鉆探巖芯破碎呈塊狀，風化裂隙發育，但以閉合裂隙為主，富水性差。

工程地質條件：項目區巖土層自上而下劃分為坡積層（Q4dl）、洪積層（崩積層Q4col）、沖積層（Q4al）、殘積層（Q4el）和下伏強風化巖、中風化巖基巖，為泥盆系細砂巖夾粉砂巖（巖土體物理力學參數見表1）。其中，洪積層（崩積層（Q4col））物質組成為碎石土，多呈棱角、次棱角狀，磨圓度差。碎石含量一般為40%～60%。粒徑多為5cm～12cm，碎石間充填物質為粉質黏土和細小碎石。層厚0.15m～4.86m，平均2.13m。該層連續分布于棧道兩側邊坡上，沖刷斷面可見明顯多期崩塌沉積現象。

3. 治理方案選擇

由于古棧道為限制通行的道路，即極端氣候下禁止通行。根據施工環境，棧道潛在的地質災害數量大、分布廣，難以根治且治理經費大。因此，針對古棧道洪積層在持續降雨作用下可能產生滑坡危險，兼顧安全和環境美觀，應盡量少破壞古棧道植被和保持邊坡現狀穩定性，可選用SNS防護網對坡面碎石和較陡的路塹邊坡進行臨時支護。

3.1 SNS主動防護網構造特征

（1）SNS主動防護系統是以柔性鋼繩網系統覆蓋有潛在危巖落石的坡面，用縱橫向交錯的φ16支撐繩與4.5m×4.5m或4.5×2.5m矩形模式布置的錨桿相聯結，由支撐繩構成的每個4.5m×4.5m、4.5m×2.5m網格內分別鋪設一張4m×4m、4m×2m的DO/08/300型鋼繩網，每張鋼繩網與四周支撐繩間用縫合繩縫合聯結并進行預張拉，同時在鋼繩網下鋪設小網孔的SO/2.2/50型格柵網，以阻止小尺寸巖塊的塌落。鋼繩網以全黏結錨桿固定在坡面上，錨桿長度穿過坡面碎石土進入強中風化巖層（圖1）為宜。全長黏結錨桿采用1根直徑22mm的HRB335鋼筋，錨桿孔徑110mm，錨桿孔傾角18°，防護網周邊長度為6m，坡面錨桿長度4m～6m，注漿強度不小于30Mpa，單孔錨桿承載力設計值Nt=[錨桿長度（m）-2.0m]×36KN/m。

（2）鋼繩網配件要求。網格內部節點處需采用"十"字卡扣聯接，內部與外部連接需采用鋁質接頭套管。"十"字卡扣采用Q235的專用鋼質、厚度≥2mm、電鍍鋅層厚度≥8μm；鋁質接頭套管長度≥5cm、外徑<3cm、壁厚≥3mm。

（3）外觀質量要求和機械性能。鋼絲繩不得有斷絲、脫絲現象，每張網最多出現兩個接頭，網的形狀平整，網繩無打結和明顯扭曲現象。鋼絲繩交叉結點處的抗錯動強度≥6.5KN，鋼絲繩交叉結點處的抗脫落強度≥14.5KN。

3.2 邊坡排水

采用坡腳邊溝、坡頂截水溝、集水坑進行排水。坡腳邊溝沿坡腳布置，內徑尺寸為50cm×70cm，排水溝與現有排水溝連通；坡頂截水溝在治理邊線5m外布置，收集邊坡上部雨水引至周邊自然山。

3.3 邊坡綠化

為減少次生地質災害，建議短時間內暫時不綠化。待邊坡穩定后坡面可采用鍍鋅絲網+噴混植生護坡，坡腳碎落臺采用素混凝土硬化，坡頂恢復原生態形式。

3.4 監測

長期監測坡頂15m范圍內地表裂縫數量、寬度和走向，坡頂、坡面、坡腳的水平位移與垂直變形及坡面和坡腳水位變化。做到信息化監控，增加人工巡查防護網狀況，對有松弛等問題的部位進行及時處理。

4. 結束語

峽谷岸坡邊坡洪積層一般由于上部危巖體多期崩塌沉積形成的，物質組成多為碎石土，碎石間充填物質為粉質黏土和細小碎石。因長期洪積作用膠結致密，自然坡面發生滑坡的可能性較小，但修復古棧道形成路塹邊坡后，在極端氣候下，坡面流易對山坡面松散的固體物源形成強烈沖刷，當洪積層中細小碎石土充填物被強烈侵蝕帶走后，洪積層邊坡的穩定性會受到影響。

根據古棧道潛在的地質災害數量大、分布廣、難于根治等特點，兼顧安全、環境美觀和盡量保持邊坡現狀穩定性，選用SNS防護網對較高陡路塹邊坡和坡面松散碎石進行臨時支護是合理、經濟、有效的。