結合城市道路建設進行宕口整治及生態修復的研究

成 鑫 馬士良 戴煜坤 李 夏

1. 鎮江市規劃勘測設計集團有限公司 江蘇 鎮江 212000

2. 鎮江市高校投資建設發展（集團）有限公司 江蘇 鎮江 212000

3. 鎮江市勘察測繪研究院 江蘇 鎮江 212000

1 項目概況

1.1 道路概況

長風路位于鎮江市高校園區，緊鄰十里長山，全長5.2km，紅線寬度32m，道路等級城市次干路，設計速度50Km/h。道路沿線地形起伏較大，高程位于30～100m。道路總挖方量約55萬m3，總填方量約26萬m3，外棄土方量較大。道路選線經過一座廢棄的采石宕口附近，從工程技術處理和人文景觀再造兩方面，探討城市道路建設與宕口整治及生態修復相融合。

1.2 宕口原貌

宕口原貌包括露采坡面及宕口底部平面兩部分。露采坡面主要位于宕口北側的陡坎，面積約5700m2，平均坡長約150m，最大高差約30m。坡腳存在崩塌堆積物，局部存在危巖體，坡頂最大高程為98.2m，最小高程為82.4m，坡角為70°左右。巖性特征為石灰巖中風化，巖體較完整，局部破碎，節理發育。宕口底部平面面積約6500m2，開采時最低高程約60m，停采后陸續回填宕渣、廢棄土方等超過10m深，現狀平均高程約70m。

1.3 廢棄宕口土地綜合利用

隨著社會發展和城市化進程，國土資源日益緊張，廢棄宕口的土地利用是宕口整治的一項重要工作。道路設計時也充分體現了節約用地的原則，對該路段路線方案進行了比選。北線方案一，繞過宕口從山體北側通過，完全避開宕口地質不良路段；中線方案二，穿過山體，路線最短，需修建隧道，投資最大；南線方案三，利用南側老路，穿越宕口，線形指標略差，但節約了大量土地資源；具體比選詳見下表，最終推薦南線方案三。

表1 路線方案比選

南線方案三不僅充分利用了廢棄宕口土地，而且可以多種開發模式共存：宕口底部進行地基處理，可建設成道路，即城鄉建設用地開發模式；露采邊坡修整為道路邊坡，進行邊坡復綠，即復墾復綠開發模式；坡腳與道路邊緣的空地，可以打造成街頭景觀綠地，即文化游憩開發模式。宕口土地的綜合利用，將城市廢棄地轉化為可持續發展的生態空間，既激活了城市土地資源，又營造了城市景觀文化[1]。

2 宕口地基處理

2.1 宕口雜填土特性及常見處理方式

宕口回填土主要為宕渣、碎石土為主的雜填土，最大特點是不均勻性，成分復雜，分布位置、厚度無規律，并且回填時間不一。雜填土在物理性質上表現為土質松軟、孔隙比較大、含水率突變性較強，工程性質上最直接的表現就是可壓縮性高、承載力很低，而且容易引起土體沉降，如處理不當易造成地基沉降，結構失穩。

根據雜填土的基本特性，加固處理是提高路基強度與承載力的重要措施，以消除雜填土的不均勻性與高壓縮性，最終使土基達到工程應用要求。常用的地基處理方式有換填法、注漿法、CFG樁法及強夯法等。

（1）換填法需將雜填土全部挖除，采用灰土、砂石等改良后的材料分層碾壓回填。施工簡便，比較適用于雜填土層較淺時，當換填土層超過一定深度時，應慎重選用換填法。雜填土較厚時，若全部挖出換填，工程造價太高，開挖太深基坑容易失穩，且開挖、運輸以及棄土會產生二次污染，其經濟性、安全性和環保方面均不合理。

（2）注漿法采用水泥漿等能固化的液體，注入所需加固的路基或者巖層裂縫或孔隙中，以改善其物理力學性能。由于雜填土中石塊較多，注漿引孔施工較困難，雜填土顆粒大小不均勻，漿體的均勻性無法保證，注漿過程中的強度也難以控制。雜填土中的垃圾成分復雜，也容易對注漿液體造成污染，影響強度的形成。

（3）CFG法是利用水泥、碎石、粉煤灰等無機結合材料加水拌和，用專業成樁機械制成的一定強度的可變強度樁，與樁間土、褥墊層一起形成復合地基。CFG樁是一種低強度混凝土樁，可充分利用樁間土的承載力共同作用，并可傳遞荷載到深層地基中去，具有較好的技術性能和經濟效果。其施工工藝相對復雜，施工周期長，工程造價較高。

（4）強夯法利用起重裝置將夯錘升起至一定高度，然后開啟脫鉤裝置使重錘自由落體，將勢能轉化為動能，利用巨大的沖擊能量夯實土體，來提高土基的強度及承載能力。適用范圍非常廣泛，特別適宜加固一般處理方法難以加固的大塊碎石類土以及建筑、生活垃圾或工業廢料組成的雜填土，能最大程度利用現場材料[2]。具有原理直觀、設備簡單、節省材料、經濟性較好、加固效果顯著、施工周期短等優勢，但震動和噪音較大，對施工作業產地有一定要求，不適合在人口、建筑密集的城區施工。

表2 宕口地基處理方案比選

2.2 強夯法地基處理

本項目強夯施工工藝采用二遍點夯加一遍滿夯：第一遍點夯間距6m，正方形布置，第二遍點夯位于第一遍點夯之間；點夯夯擊能為4000KN·m，擊數4～6擊，最后兩擊夯沉量不大于5cm；滿夯夯擊能為1500KN·m，擊數2擊；夯錘直徑2.5m，錘重20t，夯擊能、擊數應根據試夯結果做相應調整。施工順序：場地整平→第一遍點夯→夯坑整平→第二遍點夯→夯坑整平→滿夯。

2.3 沉降觀測及地基檢測

（1）沉降觀測：強夯區域共設置了5個沉降觀測點，在雨季來臨前強夯施工結束，連續觀測超過2個月，沉降速度小于5mm/月，認為路基穩定，可進行下一步施工。

（2）均勻性檢測：采用輕型動力觸探，共檢測11個點，記錄每貫入30cm的錘擊數（大于100擊停止試驗），在試驗深度范圍內，觸探擊數（N10）由淺入深相對均勻增加，顯示強夯地基較均勻。

（3）地基承載力檢測：采用慢速維持荷載法，共檢測6個點。首級荷載為48KPa，以后每級荷載增量為24KPa，加載至240KPa，地基承載力滿足設計要求。

試驗檢測結果表明，強夯在宕口地基處理中取得了一定的成效，降低了工程成本，減少土方外棄，節省了土地資源，為今后城市規劃建設中宕口整治積累了寶貴經驗。

3 露采邊坡生態修復

3.1 生態護坡處理

宕口坡面巖性特征為石灰巖中風化，巖體較完整，局部破碎，節理發育。坡腳存在崩塌堆積物，局部存在危巖體極不穩定，存在崩塌、滑坡等地質災害隱患，不利于露采坡面的環境治理，必須在消除地質災害隱患的前提下，對坡面陡立區域進行適當削坡降坡后實施生態護坡，以滿足露采坡面植被恢復的需要，并保證治理效果的長期穩定。

生態護坡不能片面只強調生態環境功能，或者只強調維持邊坡穩定的功能，只有將兩者有機結合，才能起到永久防護美觀耐用的目的。由于巖質邊坡為坡面植物提供的養分、水分和根系生長空間有限，綠化難度比較大。目前國內外采用的巖質邊坡坡面綠化技術主要有液壓噴播植草護坡、客土植生植物護坡、三維網植草護坡、土工格室護坡、垂掛式綠化等。根據邊坡坡度、巖石風化程度以及景觀效果，最終選用土工格室生態護坡。

3.2 土工格室生態護坡

土工格室生態護坡是土工格室與植草相結合而形成的一種新型護坡形式。邊坡的不穩定，絕大多數來自于雨水的沖刷、侵蝕。由于土工格室對流水起到緩解消能作用，可促使其攜帶物沉淀在格室中，有效避免了草籽及幼苗被雨水沖走流失，大大提高植草覆蓋率。植被的覆蓋可使坡面減少雨水的直接沖擊，緩沖雨水流速。

同時隨著植物的生長，植物根系與土工格室共同構成一個牢固的復合加筋體，格室結構中土體的粘聚力遠大于無格室結構土體的粘聚力，使得網狀結構體中土體抵抗水流的沖蝕能力大大提高。因此，土工格室生態護坡具有更高的抗沖刷能力，能達到長期有效防護邊坡之目的[3]。

3.3 生態護坡設計及施工

（1）人工清理邊坡，削除雜物，坑洼處采用耕植土回填整平。

（2）沿坡面自上而下鋪設土工格室，并用錨桿從上至下固定，使土工格室貼坡面。

（3）土工格室全部鋪通、固定后，回填耕植土，并使用振動板使之密實，回填土應高出格室面1～2cm，無網包外露、空包或壓包。

（4）采用液壓噴播機將混有草籽、肥料、土壤改良劑、種子粘結劑、保水劑和水的混合物均勻噴灑在坡面上，噴播完后，可視情況灑少許土。

（5）覆蓋無紡布并及時灑水養護，直至植草成坪。

4 景觀再造

4.1 生態修復與人文景觀

隨著社會的發展，生態修復的內涵也提升到文化精神與審美需求的層面。生態修復的功能不僅要保證自然生態系統的健康，也要滿足社會文化精神和人類心理體驗審美的需求。

文化特色是一個區域形象的集中展現，也是一個區域的靈魂。以文化為主導的景觀再造，是在環境恢復與景觀更新的同時，通過挖掘當地的文化價值、工業文明和美學潛力，保護與傳承歷史文脈和城市精神，實現生態環境價值與文化藝術價值的并重[4]。

4.2 宕口景觀設計

該項目位于鎮江市高校園區，曾經的廢棄宕口，如今的書香高校，廢棄宕口不應淪為城市發展的犧牲品，它見證了發展、承載了記憶、積淀了文化。因此景觀再造不僅要既要充分尊重歷史與淵源，還需要將新的社會功能融入其中，讓其所凝聚的歷史文化與當代發展完美融合。

道路全線景觀設計主要以楓香和自然花境塑景，不刻意營造生硬的常規道路空間，呈現與自然交互式體驗的道路景觀風貌，形成豐富的視線開合關系，將山體與道路空間關聯、滲透、融合，最終形成一條融山、攬綠、見景的彩色廊道。

宕口區域打造特色節點，結合生態護坡，巧妙地將園區LOGO模紋栽植呈現在護坡上；局部保留山石的原生風貌，對現狀山石進行雜土清理，露出山石，同時結合山石造型，增加造型樹。護坡底部與道路之間，設置讀書屋和休憩平臺，為高校師生提供休息和學習的場所。優美的環境和豐富的內涵，不僅提升了場地的文化氛圍，而且集中展現了園區的形象。

5 結束語

礦山露天開采形成的宕口及周邊堆放的宕渣，不僅侵占了大量的國土資源、對生態環境造成嚴重破壞，還極易引發滑坡、泥石流等地質災害，存在嚴重的安全隱患問題。由于宕口地區復雜的自然環境、變化的地質條件和特殊的地理位置，導致其整治及生態修復工作往往難以開展。

本文探索將道路建設與宕口整治相結合，科學合理地利用廢棄宕口，既節約了土地資源，又處治了廢棄宕渣，同時還對裸露邊坡進行生態恢復，并將文化特色融入到景觀設計中，實現了“工程建設、生態修復、景觀再造”三者的完美融合，為治理與改造城市廢棄地提供了一種新的可持續發展的模式[5]。