李瑋娜 張旭梅 張舜堯
摘 要:文章對(duì)清澗縣寨溝小學(xué)崩塌地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了分析論證,提出了治理方案。并對(duì)治理方案實(shí)施效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)、最終認(rèn)為該項(xiàng)目具有可行性。
關(guān)鍵詞:崩塌;地質(zhì)災(zāi)害;可行性研究
1 項(xiàng)目概況
清澗縣位于陜西省北部,榆林東南部與延安交界處及無定河、黃河交匯處。屬陜北黃土高原丘陵溝壑區(qū),是陜西省地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)縣之一。寨溝小學(xué)崩塌位于清澗縣寬州鎮(zhèn)東門灣村,寨溝小學(xué)崩塌南側(cè)坡面人為破壞輕微,坡度較緩,基本保持原地形,北側(cè)坡面形成較陡的土坡,在遇連續(xù)降雨的情況下,坡面很容易發(fā)生滑塌,直接威脅12家住戶36孔窯洞的安全。
2 自然地理及地質(zhì)條件
清澗縣屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。治理區(qū)地下水位埋深大,隱患點(diǎn)范圍內(nèi)未見地下水出露,工程不考慮其影響。治理區(qū)受降雨影響較大,在雨季,降水下滲和產(chǎn)生地面徑流,對(duì)坡體的穩(wěn)定性產(chǎn)生較大危害。
治理點(diǎn)位于縣境西北部,屬黃土峁梁狀丘陵溝谷區(qū)。擬治理工程滑坡體均為第四系黃土,出露基巖為三疊系上統(tǒng)永坪組。黃土層根據(jù)出露情況,依次為:中更新統(tǒng)黃土層(離石黃土Q3eol)、上更新統(tǒng)黃土層(馬蘭黃土Q3eol)、全新統(tǒng)(Q4)。
3 地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘,該滑坡為小型黃土崩塌。在強(qiáng)降雨、凍融及其它外力等條件下,發(fā)生再次崩塌的可能性較大,直接威脅道路過往車輛行人、小學(xué)45名教師和學(xué)生的安危,危險(xiǎn)性較大。崩塌形成的原因主要有以下幾點(diǎn):
3.1 地形條件
由于本區(qū)地處陜北黃土高原丘陵溝壑區(qū),地形破碎、梁峁起伏、下部沖溝常年沖刷坡腳,邊坡高差大。坡面較徒,坡度大于45°,為崩塌形成創(chuàng)造了良好的地形條件。
3.2 土體結(jié)構(gòu)條件
高陡邊坡的物質(zhì)主要為第四系中上更新統(tǒng)黃土組成。黃土在干燥情況下,強(qiáng)度較高,壁立性好,遇到連陰雨或暴雨,土體穩(wěn)定性差。
3.3 降水
降水是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主導(dǎo)誘發(fā)因素。長時(shí)間的降雨入滲使土體抗剪強(qiáng)度大幅度降低,易濕陷變形和崩解抗剪強(qiáng)度降低。降水是引起本處崩塌的主要原因。
3.4 人類工程活動(dòng)
人類在進(jìn)行道路改擴(kuò)建時(shí)大量開挖坡腳,使土體的完整性受到破壞而松動(dòng)。
對(duì)該地區(qū)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析結(jié)果如下:據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001),榆林地區(qū)抗震設(shè)防烈度Ⅵ度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g,本次設(shè)計(jì)不考慮地震作用。
3.4.1 邊坡安全系數(shù)
根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001),按次要工程,取邊坡安全系數(shù)Fs為1.15。
3.4.2 巖土物理力學(xué)性質(zhì)
根據(jù)我公司在榆林南部黃土地區(qū)的工作經(jīng)驗(yàn),參考臨近場(chǎng)地的工程地質(zhì)資料,設(shè)計(jì)對(duì)場(chǎng)地松散土的物理力學(xué)參數(shù)取值如下:
(1)馬蘭黃土(Q3):天然重度 γ=18.2g/cm3
粘聚力 C=35kpa
內(nèi)摩擦角 φ=27°
(2)離石黃土(Q2):天然重度 γ=19.6g/cm3
粘聚力 C=50kpa
內(nèi)摩擦角 φ=30°
4 工程治理方案
4.1 工程設(shè)計(jì)
4.1.1 削坡卸載工程
由于該邊坡高度大于45°,采用分級(jí)開挖的方法,在平臺(tái)上削坡卸載。根據(jù)坡高,北部坡分3級(jí)設(shè)2個(gè)平臺(tái)進(jìn)行,南部和西部坡分2級(jí)設(shè)1個(gè)平臺(tái)進(jìn)行,平臺(tái)寬1.2m,刷方坡面坡比取1:0.85。共開挖土方911m3。
4.1.2 護(hù)坡工程
對(duì)坡腳刷漿砌石護(hù)坡,刷坡高度為5m,刷坡厚度為0.3m。共需漿砌石26m3。
4.1.3 排水方案
排水方案分為外圍截水渠、平臺(tái)截水渠兩種。外圍截水渠布置在滑坡體的外部,不讓坡體外部雨水進(jìn)入坡體,同時(shí),收集平臺(tái)截水渠的水,排入下部溝道;平臺(tái)截水渠布置在削坡平臺(tái)上,每個(gè)平臺(tái)布置一條橫線截水渠,收集削坡坡面水,匯入外圍排水渠中。
外圍排水渠:根據(jù)實(shí)際地形,北面高南面低,在北部坡面一端沿坡體走向設(shè)置排水渠,用漿砌石砌筑。外圍截水渠長度為36m,漿砌石20m3。
平臺(tái)截水渠設(shè)置:在削坡平臺(tái)的內(nèi)側(cè),用漿砌石砌筑,坡降取1:100。向兩邊外圍排水渠排水,平臺(tái)截水渠長度為26m,漿砌石14m3。
截水渠總長度為62m,開挖土方量56m3,漿砌石34m3。
4.1.4 植物防護(hù)方案
在每個(gè)削坡坡面上種植檸條、紫穗槐等根系發(fā)達(dá)、耐旱的灌木,既可起到穩(wěn)坡固坡的作用,又可美化環(huán)境和工程效果。株間距1.5m×1.5m,共約100株,工程驗(yàn)收前要保證100%的成活率。
4.2 施工方法及放線
根據(jù)場(chǎng)地地形地貌條件,削方按自上而下、自后向前的順序進(jìn)行,放線時(shí)以邊坡坡腳與操場(chǎng)西側(cè)水平面為施工定位線,施工放線應(yīng)保證定位線的施放準(zhǔn)確,自定位線向上按設(shè)計(jì)坡度及臺(tái)階刷方并校核上邊界。
5 工程實(shí)施效果評(píng)價(jià)
5.1 環(huán)境影響評(píng)價(jià)
本次治理工作中,其主要的機(jī)械設(shè)備有混凝土攪拌機(jī)、鉆機(jī)、挖掘機(jī)、發(fā)電機(jī)等,這些設(shè)備在施工過程中,發(fā)出聲音的強(qiáng)度較低,不致于達(dá)到噪聲污染的程度。本次施工過程中的混凝土制作過程中產(chǎn)生揚(yáng)塵,對(duì)大氣環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生多少影響。施工過程中所排放的廢水不含有任何有毒有害的物質(zhì),不含有任何超標(biāo)因子。
5.2 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)
本工程項(xiàng)目建設(shè)區(qū)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀良好,工程的實(shí)施可以完全消除崩塌地質(zhì)災(zāi)害對(duì)村民及居民安全的威脅,保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
5.3 社會(huì)效益評(píng)價(jià)
地質(zhì)災(zāi)害治理項(xiàng)目的實(shí)施,清澗縣下甘里鋪鄉(xiāng)梨家灣村的地質(zhì)環(huán)境將會(huì)得到明顯的改善,使得村民能夠安居樂業(yè)。
6 項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析與控制
6.1 項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析
按照本項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的原因及其性質(zhì)分類如下:(1)管理風(fēng)險(xiǎn):項(xiàng)目實(shí)施單位在管理制度、管理經(jīng)驗(yàn)等方面的不足,導(dǎo)致管理不善,成本增加,故存在管理不善的風(fēng)險(xiǎn)。(2)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn):一是資金到位不及時(shí),導(dǎo)致工期延長;二是資金使用不合理,開支與災(zāi)害治理無關(guān)的費(fèi)用,或?qū)m?xiàng)資金挪作他用;三是受市場(chǎng)因素影響,價(jià)格上漲,人工、材料費(fèi)增加。以上因素均會(huì)導(dǎo)致工程造價(jià)增加。(3)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn):一些新技術(shù)條件的不成熟及地質(zhì)災(zāi)害治理的復(fù)雜性,均會(huì)造成技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
6.2 項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)控制
為了使項(xiàng)目能更快更好的實(shí)施,使項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)降到最低,對(duì)于上述的項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)就要進(jìn)行科學(xué)合理的控制。(1)管理風(fēng)險(xiǎn)控制:組建地質(zhì)災(zāi)害治理領(lǐng)導(dǎo)小組,依法對(duì)項(xiàng)目實(shí)施組織管理,并聘請(qǐng)項(xiàng)目監(jiān)理單位對(duì)工程進(jìn)行監(jiān)理,嚴(yán)格按要求執(zhí)行,確保工程質(zhì)量。(2)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)控制:資金到位后,設(shè)立專門的資金管理賬戶,對(duì)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)實(shí)行??顚S谩#?)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)控制:參考同類地質(zhì)災(zāi)害治理的技術(shù)方法,確保設(shè)計(jì)方案在實(shí)際、安全、經(jīng)濟(jì)可靠的情況下進(jìn)行實(shí)施。
7 建議
(1)本次治理用時(shí)較長,工程施工時(shí)應(yīng)對(duì)坡體進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)工作,并做好安全保障工作,時(shí)刻將安全放在第一位。(2)工程設(shè)計(jì)中邊角部的位置、尺寸與現(xiàn)場(chǎng)有出入時(shí),可按實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,原則上與自然坡面弧形銜接,確保消除隱患,達(dá)到根治的目的。(3)工程驗(yàn)收合格后,建議做好邊坡的日常管理,保障邊坡的完整性。
參考文獻(xiàn)
[1]GB50021-2001.巖土工程勘察規(guī)范[S].中國建筑工業(yè)出版,2009.
[2]陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局西安地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院.清澗縣寨溝小學(xué)崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理工程可行性研究報(bào)告[R].2014,2.
作者簡(jiǎn)介:李瑋娜,研究方向是水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)。endprint