王子健 鮑碩超
摘要:遼源市某住宅區(qū)內(nèi)居民樓與邊坡距離較近,滾落的碎石對居民生命財產(chǎn)造成威脅。邊坡治理工程的實施,可為遼源市及周邊同類地質(zhì)災害治理工程提供有效的借鑒及參考。
關鍵詞:邊坡治理;排水工程;實施方案
1工程概況
遼源市為中溫帶大陸性季風氣候。春季氣溫變化劇烈、冷暖交替;夏季高溫多雨、雨量充沛;秋季短暫、降溫急劇、始降霜雪;冬季漫長、嚴寒少雪。臨江市屬長白山丘陵區(qū),周圍群山環(huán)繞,丘陵起伏,為東部長白山與西部松遼平原的過渡地帶,海拔高度為250m-320m。
治理區(qū)地貌按成因劃分為構造剝蝕丘陵,地勢呈東北高西南低,海拔高度270m-301m。東北部山體呈渾圓狀,山體總體坡度為35。-60。,山體臨近西側和南側居民樓處,被人工削成高差10m的陡坡,在雨季極易發(fā)生碎石崩落。
2地質(zhì)災害形成條件及影響因素
2.1形成條件
項目區(qū)地形地貌屬構造剝蝕丘陵,巖石長期受風化侵蝕作用,風化較強烈,巖石較破碎,由于人類工程活動形成高陡邊坡。
2.2影響因素
氣候晝夜溫差較大,巖石極易遭受凍脹災害,加劇巖石風化;項目區(qū)降水較為集中,降水量較大;坡頂邊緣留有菜地,常有人類生產(chǎn)生活活動擾動。
3地質(zhì)災害現(xiàn)狀
邊坡底部有居民樓2棟,邊坡較陡,坡度為65-70°左右,局部呈直立狀,邊坡延長120m,平均高度10m,最高處高差12m。隨著季節(jié)變化及降水影響,邊坡巖體風化程度加劇,受大氣降水、風向、凍融等自然風化的長期作用,裂隙逐漸變大,導致邊坡失穩(wěn),坡面混凝土鼓脹破壞,極易脫落,邊坡巖體易發(fā)生崩塌及滑坡地質(zhì)災害。
4治理工程的目標
治理工程的實施將消除邊坡的危害,截排水溝的設置可減小地表徑流對坡面的沖刷,清理危巖可以最大限度降低災害發(fā)生的可能,錨桿加固、金屬網(wǎng)防護及混凝土噴射可以加固邊坡,并達到和諧美觀的目的。
5治理工程措施
5.1排水工程
為了防止雨水匯流對坡面的沖刷侵蝕,加快地表水疏干,在坡頂及坡腳分別設置截水溝和排水溝。參照《滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范》(DZT0219-2006),根據(jù)實際情況選擇中國公路設計研究所提供的經(jīng)驗公式來計算流量。
其中:QP為設計頻率地表水匯流量(m3/S);φ為徑流系數(shù);SP為設計降雨強度(mm/h);F為匯水面積(km2)。
統(tǒng)計得出該區(qū)域匯水總面積為10000m2,由于區(qū)域面積小3km2,因此選擇公式(2)進行計算,選擇徑流系數(shù)φ為0.5,設計降雨強度為100mm/h。則計算設計頻率地表水匯流量為0.5m3/s。
排水溝過流量計算公式為:Q=WC(R*i)1/2 (3)
其中C值可以按照滿寧公式計算:C=R1/6/n
(4)
其中:Q為過流量(m3/S);W為斷面面積(m2);C為流速系數(shù)(m/s);R為水力半徑(m);i為水力坡降;n為糙率。
設計截水溝選擇梯形斷面,斷面尺寸為:上底寬0.9m,下底寬0.4m,高0.4m。設計排水溝選擇梯形斷面,斷面尺寸:上底寬0.85m,下底寬0.4m,高0.4m。均采用塊石砌筑,M25砂漿抹面。
選擇水泥砂漿抹面,糙率n為0.015。截水溝總長度為100m,分南北兩向排水,南側長65m,最大高差為12.5m,水力坡降i為0.19,北側長35m,最大高差為5.5m,水力坡降i為0.16。排水溝總長度為228m,南北兩側水力坡降分別為0.03和0.05。計算結果見下表:
結果可見,排水溝過流量0.89m3/s,大于設計頻率地表水匯流量0.5m3/S,滿足排水要求;截水溝過流量1.12m3/s,大于設計頻率地表水匯流量0.5m3/s,滿足排水要求,其設計過流量稍大,是為了尺寸方便與排水溝連接和便于施工。
排水孔是采用小直徑的排水管在邊坡體內(nèi)排除深層地下水的一種有效方法,它可以快速疏干地下水,提高巖(土)體抗剪強度,防止邊坡失穩(wěn)。此次治理工程中,在坡面布置排水孔,排水孔間距2m×2m,15°外傾,孔徑lOOmm,邊坡坡腳20Cm起開始布設。
5.2清理危巖體工程
為了徹底消除崩塌地質(zhì)災害的產(chǎn)生,從源頭上對危巖體進行清理,坡腳清理厚度3m,并削坡至坡角為60°,以減小邊坡對建筑物及居民的危害。
5.3廢石運輸工程
由于邊坡周圍場地狹小,清理的廢石及時清運至選定的棄石場。
5.4錨桿加固工程
對清理后斜坡,采取錨桿掛設主動防護網(wǎng)治理工程,錨桿設置在危巖體清理區(qū)域,錨桿間距2m,平均長度為5m。
5.5金屬網(wǎng)防護工程
危巖體清理工程完畢后,對斜坡掛設主動防護網(wǎng)。主動防護網(wǎng)設置區(qū)域為危巖體清理斜面。防護網(wǎng)采用高強度鋼絲格柵,鋼絲網(wǎng)徑300mm×300mm,鋼絲格柵網(wǎng)(內(nèi)網(wǎng))網(wǎng)徑50mm×50mm。
5.6混凝土工程
為避免危巖體清理后新鮮巖石的風化,本次治理工程將在危巖體清理掛網(wǎng)后進行斜坡混凝土的噴射工程,混凝土泵規(guī)格:泵排量60m3/h,混凝土規(guī)格:低流C25,碎石粒徑40mm。由于混凝土噴射面積較大,建議施工過程中現(xiàn)澆混凝土自下而上連續(xù)進行,并留設后澆帶?;炷羾娚洳课粸槲r體清理區(qū)域,噴射厚度0.1m。
6結論
項目實施完成后,能夠保障人民生命財產(chǎn)不受損失,改善當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,為遼源市及周邊同類地質(zhì)災害治理工程提供有效的借鑒及參考。
參考文獻:
[1]《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2009).
[2]《崩塌災害治理工程勘察規(guī)范》(DZ/T0220-2006).
[3]《滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范》(DZT0219-2006).