鄭冬冬

(莆田市東圳水庫管理局 351137)

淺析渠道山體斜坡破壞的防治

鄭冬冬

(莆田市東圳水庫管理局 351137)

山體斜坡是地質(zhì)災(zāi)害的形式之一，不僅破壞了原有的山體結(jié)構(gòu)，也給周圍渠道的正常使用造成巨大的破壞力。從自然地質(zhì)構(gòu)造看，山體斜坡極易導(dǎo)致山體滑坡問題且容易引起地質(zhì)結(jié)構(gòu)損壞，對(duì)山體斜坡的穩(wěn)定性、安全性都是很不利的。為避免山體斜坡對(duì)渠道帶來的不利影響，做好斜坡現(xiàn)象的防治處理十分重要。針對(duì)這一點(diǎn)，本文以東圳灌區(qū)渠道為對(duì)象，分析了有關(guān)渠道山體斜坡的防治方法。

渠道 山體斜坡 破壞 防治方法

最近幾年，地質(zhì)報(bào)告顯示山體斜坡是國(guó)內(nèi)自然災(zāi)害的多發(fā)形式，每年我國(guó)的山體斜坡事件持續(xù)增長(zhǎng)，這些均意味著我國(guó)地質(zhì)構(gòu)造開始出現(xiàn)異常變化。若不及時(shí)處理山體斜坡問題，對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期發(fā)展都會(huì)是一道很大的障礙［1］。國(guó)家在地質(zhì)勘查中要注意山體斜坡問題，發(fā)現(xiàn)異常情況后盡快要求當(dāng)?shù)夭块T采取措施處理?，F(xiàn)結(jié)合東圳灌區(qū)渠道山體斜坡處理案例進(jìn)行分析。

1 案例介紹

東圳灌區(qū)渠道地處福建東南沿海，位于莆田市，周圍跟臺(tái)灣島相互靠攏。由于地理位置特殊，頻繁遭受臺(tái)風(fēng)侵襲;此外，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，很多外來投資商對(duì)渠道沿線進(jìn)行房地產(chǎn)開發(fā)，大量高層建筑、商務(wù)大樓的出現(xiàn)使得原先完整的地質(zhì)構(gòu)造被破壞，這些現(xiàn)象都是造成山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的主要因素［2］。經(jīng)專家檢測(cè)其發(fā)生山體滑坡的概率較高，一年四季均有可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)東圳灌區(qū)渠道功能的正常發(fā)揮造成較大影響。

此次研究將“東圳灌區(qū)所轄的0K+300～23K+000渠道”作為對(duì)象，分析山體斜坡問題的防范策略與處理方法，為其他類似問題的處理提供參考。

2 沿線渠道的地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查

對(duì)于沿線渠道而言，周圍的地質(zhì)構(gòu)造往往會(huì)決定山體斜坡的發(fā)生概率，影響區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的組合特性。根據(jù)調(diào)查報(bào)告，東圳灌區(qū)渠道的地質(zhì)構(gòu)造情況如下。

2.1 力學(xué)性質(zhì)

參照地質(zhì)勘測(cè)部門提供的數(shù)據(jù)信息，東圳灌區(qū)渠道0K+300～23K+000段，基巖都由凝灰?guī)r構(gòu)成。凝灰?guī)r為火山巖漿巖系，在火山巖系中與同系巖石相比，比重、容重處于較低水平，比重為2.56～2.78，容重僅為0.74～1.4g/cm3，孔隙率最大可超過25%。在強(qiáng)度勘測(cè)上，巖石的強(qiáng)度偏小，若受到外力影響會(huì)出現(xiàn)變形現(xiàn)象;同時(shí)，力學(xué)性質(zhì)會(huì)受到風(fēng)化作用的破壞，使得地質(zhì)渠道的地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定性大大減弱。該渠道摩擦系數(shù)只有0.25，說明渠道的抗滑能力較弱。力學(xué)性質(zhì)上的不穩(wěn)定，導(dǎo)致東圳灌區(qū)渠周圍山體在雨季易受到降雨影響，因地下水流不斷增大而出現(xiàn)滑坡問題，破壞了渠道的正常使用結(jié)構(gòu)。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造

數(shù)據(jù)報(bào)告顯示，東圳灌區(qū)渠道0+000～0+700地段填土平均深度1.65m，素填土為5.0m，以下為弱風(fēng)化的基巖;0+770～5K+000地段填土最大深度為2.6m，最小為1.2m，坡積層平均深度為6.0m，強(qiáng)風(fēng)化深度在1.9～2.7m之間;5K+097～6K+500地段填土厚度平均為1.7m，坡積層厚度為6.3m，強(qiáng)風(fēng)化深度為2.0m;6K+500～11K+100地段填土深度逐漸加大，6K+500地段為0.70m，最大3.6m，平均2.5m，坡積層厚度平均為3.2m;14K+700～15K+850填土厚度為2.0m，殘積層平均厚度為5.2m，強(qiáng)風(fēng)化層深度為1.8m;15K+850～17K+000段填土的深度為3.8m，坡積層深度為1.4m，殘積層厚度在1.6～9.9m之間，基巖為弱風(fēng)化。從這些數(shù)據(jù)可知：東圳灌區(qū)渠道坡積層、殘積層厚度較大，很容易出現(xiàn)風(fēng)化問題，巖石內(nèi)的礦物含量、地質(zhì)構(gòu)造、斜坡狀態(tài)等會(huì)隨之出現(xiàn)異常變化;同時(shí)，造成巖石層內(nèi)部的孔隙數(shù)量增多，到了雨季會(huì)因雨水過滲而出現(xiàn)滑坡問題，這些都對(duì)渠道穩(wěn)定造成不利影響。

3 山體滑坡等斜坡破壞的防治

經(jīng)過分析，導(dǎo)致東圳灌區(qū)渠道山體斜坡破壞的因素很多，為防止問題的發(fā)生，應(yīng)從不同的角度考慮采用科學(xué)方法，避免斜坡遭受破壞。

3.1 圍護(hù)處理法

根據(jù)東圳灌區(qū)渠道勘測(cè)得到的結(jié)果，對(duì)渠道周圍采取圍護(hù)措施。目前，常用的圍護(hù)處理方法包括噴混凝土、錨桿圍護(hù)基巖等，可以根據(jù)渠道的實(shí)際情況合理選擇。就0K+000～0K+100渠段迎水右內(nèi)坡這一情況而言，因該地段降雨量較大，地質(zhì)構(gòu)造容易受到水滲透的影響。而路段被雨水、地表水等長(zhǎng)時(shí)間沖刷后，大大降低了巖石結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)化能力。處理過程中需將巖石裸露地段的弱風(fēng)化層鑿去，再以錨桿錨至完整的巖層，最后對(duì)巖體表面噴射高強(qiáng)度混凝土，通過這樣的處理過程來加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.2 壓力灌漿法

壓力灌漿主要是用于處理巖層破碎、巖石裂縫等現(xiàn)象［3］。如果斜坡巖層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂或受損問題，會(huì)導(dǎo)致巖層出現(xiàn)不同程度的崩塌，使之前穩(wěn)定牢固的結(jié)構(gòu)遭到破壞。例如，此次研究的工程中，渠道0K+300-0K+700地段基巖出現(xiàn)風(fēng)化現(xiàn)象。渠道右內(nèi)坡屬于原山體，整體構(gòu)造較為復(fù)雜，巖層產(chǎn)生破裂之后有碎石掉落而易導(dǎo)致危險(xiǎn)事故。針對(duì)這一情況，用壓力灌漿法處理時(shí)在山頂上打梅花形或平行四邊形排列的灌漿孔，孔深一般控制為3～6m，通過灌水泥漿在斷層破碎巖體之間進(jìn)行有效的加固處理，避免斜坡巖層面發(fā)生變形。

3.3 斷面襯砌法

對(duì)渠道運(yùn)用的斷面襯砌法是“全斷面的鋼筋混凝土襯砌”，一般是選定左外背水坡腳位置，通過添加砂石反濾層對(duì)雨水進(jìn)行導(dǎo)流處理，避免雨水聚積而發(fā)生入滲現(xiàn)象。此前對(duì)渠道15K+850～17K+000地段選擇的處理方案中，采取的粘土材料性能不達(dá)標(biāo)，減弱了地質(zhì)層面的穩(wěn)定性。此次采用高性能的粘土材料，對(duì)渠道全斷面鋪設(shè)由φ6鋼筋制成的20cm×20cm的鋼筋網(wǎng)，最后通過澆筑混凝土的方式加固結(jié)構(gòu)。這樣在雨季天氣，可以利用斷面結(jié)構(gòu)引導(dǎo)水流及時(shí)排出，防止對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成沖刷。

3.4 加固坡腳法

加固坡腳法一般選擇“重力式擋土墻加固坡腳”，采用這種方法的同時(shí)配備相應(yīng)的倒濾層排水、截水溝隔水，這對(duì)于渠道山體滑坡問題的處理是最普遍、最見效的一類方式［4］。此次研究的渠道21K+363地段在施工過程中，因施工階段遭到暴雨襲擊，使得地質(zhì)構(gòu)造在強(qiáng)大水流的沖擊下出現(xiàn)滑坡，經(jīng)過加固坡腳法處理之后，這一路段的斜坡結(jié)構(gòu)依舊安然無恙。同樣，對(duì)其他類似結(jié)構(gòu)的處理，如左外背水坡，坡積層、殘積層、全風(fēng)化層等，加固坡腳法同樣發(fā)揮了預(yù)期的成效，值得推廣。

4 結(jié)語

對(duì)于山體斜坡破壞問題的處理，必須借助于大量的地質(zhì)勘測(cè)數(shù)據(jù)，且結(jié)合渠道周圍的實(shí)際情況綜合分析，才能用保證處理方案的有效性。此次研究的東圳灌區(qū)渠道案例中，對(duì)于山體斜坡問題的處理則采用了幾種先進(jìn)的加固、圍護(hù)方式，可供今后類似問題參考。

1 袁振棠．山體滑坡問題的形成因素與地質(zhì)危害［J］．工程地質(zhì)學(xué)．2009，14(8)：31-33.

2 吳紹寬．有關(guān)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)問題的研究［J］．工程地質(zhì)與水文地質(zhì)．2009，37(12)：30-32.

3 李金平．淺淡水利工程渠道滑坡的形成和治理［J］．中國(guó)地質(zhì)勘測(cè)．2010，19(3)：46-48.

4 陳偉彥．我國(guó)山區(qū)地質(zhì)構(gòu)造常見危害的防范與處理［J］．地質(zhì)災(zāi)害研究．2010，24(11)：76-77.