黃樓溝邊坡治理設計分析

劉文祥

摘要： 近年來，由于國家經濟的日益繁榮以及科學技術的快速進步，工程建設獲得了長效發(fā)展，邊坡開挖在我們日常生活已非常普遍。本文通過查閱黃樓溝地區(qū)工程地質環(huán)境條件資料和災害現(xiàn)狀及邊坡災害形成原因加以分析后提出相應治理方案，同時對治理方案提出保障措施和效益分析。最后就邊坡治理的提出相關事宜和建議，為今后此種類型工程的綜合治理提供借鑒。

Abstract： In recent years， due to the increasing prosperity of the national economy and the rapid progress of science and technology， the project construction has achieved long-term development. Slope excavation is very common in our daily life. This paper analyzes the engineering geological environment condition and disaster situation and the causes of slope disaster in Huanglugou area， and puts forward the corresponding treatment plan， and proposes the safeguard measures and benefit analysis. Finally， the relevant issues and suggestions on slope treatment are put forward for the future comprehensive management of this type of project.

關鍵詞： 邊坡災害；邊坡治理設計；效益；方案探討

Key words： slope disaster；slope treatment design；benefit；scheme discussion

中圖分類號：U418.5+2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）23-0063-03

0 引言

太原市晉源區(qū)姚村鎮(zhèn)黃樓溝西距晉源區(qū)政府約11km。崩塌地質災害隱患點位于姚村鎮(zhèn)黃樓溝棗杜路（棗元頭—杜里坪），地理坐標東經112°21′52.27″，北緯37°41′50.28″。隨著黃樓溝的清太徐抗日紅色景區(qū)成為晉源區(qū)重點旅游區(qū)項目，該路段是黃樓溝通往外界的必經之路，在持續(xù)的降雨下，極有可能發(fā)生崩塌地質災害，嚴重威脅過往行人和車輛安全，現(xiàn)棗杜路黑石頭梁段崩塌隱患點處上部常有落石滾落到道路上堵塞公路，且上方還會有石塊滑落的可能，在持續(xù)的降雨下，該地段極有發(fā)生崩塌地質災害的可能[1-2]，威脅過往行人和車輛安全。為確保人民生命和財產安全，防止崩塌繼續(xù)發(fā)展，保證道路的安全通行，必須對該處崩塌進行應急治理。

1 區(qū)域地質環(huán)境條件

1.1 工程地質條件

晉源區(qū)姚村鎮(zhèn)黃樓溝所處地貌類型為中低山區(qū)，地勢總體西北高東南低。該村崩塌地質災害隱患點沿姚村鎮(zhèn)黃樓溝棗杜路兩側基巖陡坎分布。陡坎頂部海拔最高約1100m，底部最低約1040m，最大相對高差約60m。項目區(qū)位于上古生界二疊系地層內，新生界地層不規(guī)則散布于山頂?shù)貛б约皽瞎戎?。?jù)實地調查和收集資料分析，地層特征如下：

二疊系（P）山西組（P1s）：主要分布于項目區(qū)東部，為一套陸相及過渡相含煤地層。由深灰、灰黑色粉砂巖、砂質泥巖、黑色泥巖、炭質泥巖、灰白色細～粗粒石英雜砂巖組成。砂巖分布于山體中部和頂部，各厚2m。

1.2 水文地質條件

黃樓溝區(qū)域內無河流發(fā)育，僅有季節(jié)性排洪沖溝發(fā)育，沖溝由西北向東南方向傾斜，除雨季匯集沖溝洪水外，平時干涸無水，沖溝洪水由西北向東南排出，向東南方向匯入汾河。該地區(qū)主要含水層為基巖裂隙水，其水性較好[3]。基巖裂隙水主要接受大氣降水入滲補給，順坡體傾斜方向運移到支溝，再流入澗河，最后匯入汾河。

2 黃樓溝邊坡設計

2.1 邊坡災害概況及形成原因

黃樓溝崩塌平面投影東西平均長約96m，南北厚度1-2m，崩塌體高度約60m，崩塌體總量約10000m3，該崩塌屬小型崩塌（圖1）。

坡體下臨道路。坡體砂巖與泥巖互層，砂巖突出，懸于泥巖之上，泥巖風化嚴重，巖體結構疏松，多處已脫離母體。

災害區(qū)邊坡災害類型主要為崩塌，并伴有滑坡發(fā)生[4]，山體巖石由于受到雨水的沖刷或地震應力的驅動而在自身重力作用下脫離母體向下滑落形成崩塌災害。坡體自身由軟硬相間的粉砂巖與砂巖組成，由于二者抗風化能力不同，粉砂巖的風化剝蝕速度遠大于砂巖，因此，經過較長的地史時期，砂巖底部將形成凹腔，隨著凹腔的不斷增長，上部砂巖在失去支撐的情況下，將會坍塌，進而形成崩塌地質災害。人為因素包括在道路的修建過程中，地下采空、水庫 蓄水、泄水等改變坡體原始平衡狀態(tài)的人類活動，工程建設中對坡腳進行了一定程度的開挖，從而導致坡體應力的重新分布。由于下滑力超過了坡體自身應力調整極限，便出現(xiàn)了向下的垮落，形成地質災害[5]。另外當?shù)氐闹脖辉獾絿乐仄茐囊矘O大的引發(fā)了邊坡災害的產生。

2.2 邊坡治理設計方案

2.2.1 格構工程

對平臺下部的斜坡坡面采用格構護坡工程。首先對自然坡面進行清坡，清除坡面危石、松土，填補凹坑等，坡率控制在1：1.00。采用漿砌片石在坡面構筑框架，進行格構護坡。格構形式為正菱形，邊長4m，漿砌石寬0.5m，坡內嵌深0.3m，露出地表0.4m，水泥標號為M10。各邊與水平面呈45°交角。在框架周界做漿砌片石鑲邊加固。在基巖發(fā)育部分，可以不進行此項工程。格構梁采用C25砼現(xiàn)場澆筑，澆筑時以每片框架為一單元，整體澆灌，一次完成。每片格構梁10.0m，兩片格構梁之間設置2cm伸縮縫，內填浸瀝青麻筋。格構梁每間隔一定距離應設置變形縫，變形縫豎向布置，間隔距離一般10m左右（可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況調整），變形縫寬度以20mm左右為宜，縫中填塞瀝青麻筋[6]。格構梁水平間距為2m，垂直間距2m，格構梁外表面要進行砂漿抹面，抹面厚20mm。格構梁內砌筑MU30毛石，厚度與格構梁同厚，且表面勾虎皮縫處理。

本項工程約清方5625m3。挖方600m3。漿砌石1350 m3。

2.2.2 攔擋工程

在坡腳修筑漿砌片石重力擋土墻。擋土墻全高1.5m，其中埋深0.5m，出露地表高度1m。墻頂部寬0.8m，底部寬約1.4m，墻體內外兩側的斜率分別為1：0.2，與1：0.6。全長95m。擋墻頂部砼壓頂。邊坡?lián)跬翂敳繕烁?16.96m，擋土墻基底埋深≥2m，擋土墻墻背處布設反濾層，底部加毛石基礎：泄水孔采用PVC-U管，直徑為110mm，水平間距為3m，行距為1.5m，排水管進入土層內30cm處；在坡頂1.5m處設置欄桿。

本項工程約挖方145m3，漿砌石230m3。

2.2.3 錨桿工程

錨桿鉆孔直徑150mm，水平間距2m，垂直間距2m，錨桿長度可分為10m、15m、20m；插入錨桿時應將灌漿管同時放至鉆孔底部，錨桿端頭留長為450mm、90°～100°的彎頭以便與格構梁鋼筋籠搭接。鉆孔定位偏差不得大于50mm，錨桿偏斜率不應大于3%，鉆孔應保證干作業(yè)；錨桿采用一次注漿，應保證注漿飽滿，必要時進行補給漿， 注漿材料采用42.5級礦渣硅酸鹽水泥，水灰比0.4-0.5。

2.2.4 綠化工程

在格構內種植草籽，約4500m2。

2.3 效益分析

對該地區(qū)邊坡治理中的方案進行施工，將會帶來的經濟效益、社會效益、環(huán)境效益不盡相同，他們分別體現(xiàn)在以下幾個方面：

2.3.1 經濟效益

地災治理工程實質上就是對災害防治工程，防災工程的主要目的是防止和減輕正在或可能發(fā)生的各種地質災害。防災工程的經濟效益主要由減災效益。

減災經濟效益：晉源區(qū)姚村鎮(zhèn)黃樓溝崩塌地質災害威脅不僅對來往黃樓溝棗杜公路車輛人身安全，而且隨著清太徐抗日紅色景區(qū)成為我區(qū)重點旅游區(qū)項目，對興坪村村民收入帶來直接影響。

2.3.2 社會效益

項目實施后可以保障來往黃樓溝棗杜公路車輛人身安全，使人們有一個安心、穩(wěn)定的生活環(huán)境，提高生活質量，有利于農村和諧發(fā)展。其次，開展地質災害治理對國家經濟的持續(xù)健康發(fā)展、促進社會的和諧發(fā)展與安定團結、實現(xiàn)以人為本的經濟社會目標發(fā)展，環(huán)境的改善具有十分重要的意義，具有良好的社會效益。

2.3.3 環(huán)境效益

本項目實施以后，不僅坡體植被得到恢復，增加防風固沙能力，提高土壤的含蓄水能力，減弱地表水侵蝕強度[7]，有效控制水土流失，減小地質災害的發(fā)生，而且可以改善區(qū)內生態(tài)環(huán)境質量，重塑生態(tài)良性循環(huán)，美化地形地貌景觀，恢復生態(tài)環(huán)境，提高環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)承載力，使人民有一個安心、穩(wěn)定的生活環(huán)境。

3 結論與建議

3.1 結論

綜合考慮，據(jù)此方案對邊坡進行治理，可以消除災害隱患，改善生態(tài)環(huán)境，促進人與自然和諧發(fā)展，為發(fā)展當?shù)芈糜螛I(yè)服務。同時對方案進行經濟效益、社會效益、環(huán)境效益分析可以看出此方案對晉源區(qū)姚村鎮(zhèn)崩塌災害綜合治理效果最佳。這個方案能更好地保護自然景觀，與災害點周圍景觀協(xié)調一致，降低治理過程中的難度，大大減小投資費用、節(jié)省開支。

3.2 建議

①工前應做好坡頂、坡面、坡底的人工修整及排水處理；退臺及坡腳部分應分層打夯，使其較為堅實。

②本項目的綠化景觀方案盡量以簡潔自然的綠化形式，達到融入災害點周圍自然環(huán)境的景觀效果，并在綠化物種的選擇，邊坡植被恢復方案上盡量采用工程造價最省，后期養(yǎng)護最少，景觀效果最優(yōu)的優(yōu)化組合，綠化物種應盡量以本土植物為主且物種不要過于單一。

③施工過程中應當結合目前節(jié)約投資、控制工程造價的大形勢。

④治理工程竣工后，仍需在極端天氣加強巡視。

參考文獻：

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[2]馮曉，王路，肖盛燮.三峽庫區(qū)高陡邊坡崩塌機理分析與治理研究[J].路基工程，2012（2）：69-73.

[3]何子明，尹振華.談雨水對邊坡穩(wěn)定性的影響[J].江西建材，2014（8）.

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