張玉倫，袁秋月，朱航威（杭州市閑林水庫管理處，浙江 杭州 310012）

閑林水庫壩址區(qū)公路邊坡綜合治理

張玉倫，袁秋月，朱航威
（杭州市閑林水庫管理處，浙江 杭州 310012）

閑林水庫是浙江省重點工程，建成后將作為杭州市應急備用水源。壩址區(qū)公路內(nèi)側(cè)由于開挖形成工程邊坡，巖體破碎，總體巖質(zhì)軟弱，其穩(wěn)定性直接關(guān)系到水庫的順利建設與安全運行。通過系統(tǒng)的研究，提出了邊坡綜合治理措施。圖4幅。

水庫；壩址區(qū)公路；邊坡；穩(wěn)定性；治理措施

1　概 述

閑林水庫是浙江省重點工程，總庫容1 984 萬m3，建成后將作為杭州市應急備用水源，可使城市備用水量滿足2020年水平年主城區(qū)水廠8 d以上源水需要，在新安江、富春江電廠放水配合下，抗咸基本達到97%保證率的標準；結(jié)合河道整治，下游地區(qū)防洪能力由5年一遇提高到20年一遇；同時河道生態(tài)環(huán)境得到改善。

壩址區(qū)公路連接著壩址兩岸及輸水隧洞進口閘門井等主要樞紐建筑物的交通，并將大壩左、右兩岸與閑祝公路相連；公路內(nèi)側(cè)邊坡巖性較差 ，大量坡面已采用了掛網(wǎng)噴混凝土防護，但在降雨等不利工況下，仍存在一定的安全隱患，威脅坡腳車輛及行人安全。目前，國內(nèi)外學者和工程技術(shù)人員主要集中于高速公路路塹邊坡穩(wěn)定治理研究［1_5］，同時重點解決高邊坡地質(zhì)災害問題［6_9］以及生態(tài)治理邊坡措施［12_15］。因此 ，在前人分析研究的基礎(chǔ)上 ，基于閑林水庫壩址區(qū)公路特點，提出了對應的生態(tài)治理邊坡措施，供類似工程參考、借鑒。

2　邊坡地質(zhì)條件

2.1地形地貌

壩址區(qū)公路邊坡位于閑林水庫壩址兩岸 ，山坡地形總體較陡，一般40°～50°，坡面植被茂密。壩址處河床高程約40 m，河流曲折延伸，總體流向自西向東；谷底地形較開闊，寬約150 m，兩側(cè)漫灘發(fā)育，河谷橫斷面呈“U”型。閑林水庫壩址左岸公路位于壩后山坡，依山而建，起點接閑祝線，終點接左壩肩，路面高程約53～74 m。左岸山體較雄厚，受沖溝切割影響，坡面曲折，總體走向N60°E ～N50°W；山坡地形陡峻，自然邊坡一般40°～50°，局部工程邊坡大于65°，坡頂?shù)匦蜗鄬^緩，一般20°～30°，坡頂高程約100～105 m。

右岸公路起點位于朱田塢，路面高程約46～74m，向SE依山而上，連接右壩肩、引水進口閘門井。右岸山體較單薄，為多條小沖溝切割，坡面地形起伏較凌亂，總體走向約N60°～70°E；山坡地形較陡，自然邊坡一般為35°～50°，局部工程邊坡大于60°，坡頂為狹長山脊，地形平緩，一般10°～20°，坡頂高程約90～105 m［10］。

2.2地層巖性

覆蓋層淺薄，邊坡大部基巖裸露，區(qū)內(nèi)分布的基巖地層為奧陶系上統(tǒng)文昌組 （O3w）地層，區(qū)內(nèi)分布的奧陶系地層為上統(tǒng)文昌組的第一段和第二段。文昌組第一段地層巖性主要為青灰、灰綠色粉砂質(zhì)泥巖，厚層層狀為主，局部夾少許巖屑細砂巖，巖性較軟，巖體表部多風化呈灰黃色 ，分布于壩址左岸；文昌組第二段地層巖性主要為青灰、灰綠色泥質(zhì)粉砂巖，厚層～塊狀，局部夾少許巖屑細砂巖，巖性中等堅硬～較軟，分布于壩址右岸。零星分布的第四系主要為殘坡積物 （Qel+dl）、坡洪積物 （Qdl+pl）和崩坡積物 （Qcol+dl）。

2.3地質(zhì)構(gòu)造

壩址區(qū)公路邊坡位于羅墳尖～大墳山向斜北翼，受構(gòu)造影響，地層產(chǎn)狀陡傾，其中左岸巖層層面產(chǎn)狀約N45°E，SE∠75°～85°，右岸巖層發(fā)生倒轉(zhuǎn)，層面產(chǎn)狀約N25°～45°E，NW∠50°～75°。邊坡無區(qū)域性斷裂通過，數(shù)條小斷層發(fā)育，規(guī)模不大，多節(jié)理裂隙發(fā)育。

2.4水文地質(zhì)

壩址區(qū)公路邊坡地下水主要來源于大氣降水補給，以基巖裂隙水為主，主要賦存于基巖裂隙及破碎帶中，屬潛水類型，邊坡坡面地表水系不發(fā)育。邊坡地形多陡峻，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體滲透性良好，地下水埋深總體較深 ，地下水活動性強。邊坡范圍內(nèi)未見地下水露頭，勘探鉆孔揭露的左岸公路邊坡地下水埋深一般20～25 m，右岸邊坡地下水埋深一般15～20 m，局部8～10 m。

3　變形破壞

壩址區(qū)右岸邊坡巖體節(jié)理裂隙發(fā)育、相互切割，局部長大節(jié)理順坡陡傾且平行密集發(fā)育 ，結(jié)構(gòu)面結(jié)合差，在工程開挖、雨水沖刷等不利工況下產(chǎn)生垮塌。查明右岸邊坡發(fā)育垮塌3處 （C1～C3），均產(chǎn)生于邊坡淺表部破碎巖體強風化帶內(nèi)。

C1：為新近發(fā)生 ，位于壩址區(qū)右岸牛塢畈溝溝口右岸附近邊坡，坡面地形約45°～60°，垮塌平面上呈不規(guī)則半圓形，后緣高程約90 m，前緣高程約74 m，寬約15～20 m，為淺層強風化巖體垮塌，垮塌物堆積于場內(nèi)公路路面，方量約200 m3?？辈槠陂g，該崩塌后緣坡頂仍有拉張裂縫發(fā)育 （L2），N70°～80°E展布，延伸長約15 m，張開5～10 cm，可見深度約1 m，坡頂有少量棄渣堆積。

C2：位于壩址區(qū)右岸邊坡，距C1下游約80 m，坡面地形約50°～60°，垮塌平面上呈不規(guī)則長條形，后緣高程約83 m，前緣高程約74 m，寬約5～8 m，垮塌物已崩落、清除，殘留空腔。該垮塌規(guī)模小，主要為邊坡表部客土及表層巖體垮塌。

C1和C2滑坡主要由于兩處邊坡泥質(zhì)粉砂巖以強風化為主，僅局部坡腳巖體弱風化，坡內(nèi)地下水埋深較大，節(jié)理裂隙發(fā)育，結(jié)構(gòu)面總體結(jié)合差 ，巖體屬碎裂鑲嵌～碎裂結(jié)構(gòu)，全段均有順傾坡外的不利結(jié)構(gòu)面或其不利組合發(fā)育，邊坡巖體質(zhì)量Ⅳ類為主。現(xiàn)狀邊坡較高，坡形陡峻，巖體質(zhì)量較差，邊坡整體欠穩(wěn)定。

C3：位于右岸壩后邊坡，距壩肩約30 m，坡面地形約45°～60°，垮塌平面上呈不規(guī)則倒梯形，后緣高程約85 m，前緣高程約60 m，寬約20～25 m，為淺層巖體垮塌，垮塌物堆積于壩后坡腳，大部已被清理，殘留方量約50 m3。

C3滑坡主要由于邊坡分布地層巖性為O3w2泥質(zhì)粉砂巖為主，夾部分細砂巖，邊坡上部巖體強風化，中下部巖體弱風化，巖質(zhì)總體較軟，局部存在不利結(jié)構(gòu)面組合并產(chǎn)生垮塌，局部欠穩(wěn)定。

4　邊坡綜合治理措施

4.1 工程規(guī)模

根據(jù)現(xiàn)場實際情況將治理坡面分為左岸邊坡及右岸邊坡兩部分，左岸邊坡由大小不等的3塊混凝土封閉邊坡組成 （分別為Ⅰ號坡面、Ⅱ號坡面、Ⅲ號坡面），現(xiàn)狀最大坡高約30 m，現(xiàn)狀坡面面積約6 000 m2；右岸邊坡由大小不等的7塊邊坡組成（Ⅳ～Ⅹ號坡面），現(xiàn)狀最大坡高約25 m，現(xiàn)狀坡面面積約28 000 m2，現(xiàn)狀坡面面積合計約34 000 m2。場內(nèi)邊坡大部分進行了掛網(wǎng)噴混凝土治理，少量進行了生態(tài)恢復治理，但邊坡發(fā)生了垮塌。坡腳道路已修建完善，寬約7.0 m，高程46～74 m，邊坡下方已修建有排水溝，坡頂大部分修建有截水溝。限于篇幅，本文只針對3處發(fā)生滑坡的Ⅳ（發(fā)生滑坡C3）、Ⅷ_2（發(fā)生滑坡C1、C2）坡面邊坡綜合治理措施進行詳細闡述 （見圖1）。

圖1　大壩右岸公路邊坡綜合治理工程平面布置

4.2治理思路

以場地地質(zhì)環(huán)境條件、邊坡穩(wěn)定性狀況及當?shù)丶夹g(shù)經(jīng)濟條件為前提，邊坡開挖現(xiàn)狀為事實 ，勘查成果與結(jié)論為依據(jù)確定綜合治理方案 ，優(yōu)先采用技術(shù)可行、施工簡便、投入少的防治方法，按永久性邊坡治理進行考慮，消除隱患，恢復生態(tài)環(huán)境。充分考慮現(xiàn)場施工條件，合理選擇邊坡支護方案，確保方案順利實施；采用科學合理的綠化治理方案，達到生態(tài)治理與美化環(huán)境的目的。

對于Ⅳ（發(fā)生滑坡C3）、Ⅷ_2（發(fā)生滑坡C1、C2）坡面經(jīng)處理后噴混植生復綠，內(nèi)置單層鐵絲網(wǎng) （見圖2～圖4）［11］。

圖2　噴混植生結(jié)構(gòu)剖面

圖3　鐵絲網(wǎng)及樁釘平面結(jié)構(gòu) （單位：cm）

圖4　鐵絲網(wǎng)編織結(jié)構(gòu)及連接 （單位：cm）

4.3施工工序

每平方米坡面 （按10 cm厚度計）基質(zhì)配合比：泥炭土5 kg，過篩腐植土0.3 m3，草纖維5 kg，保水劑40 g（視具體情況可調(diào)），復合緩釋肥80 g，粘合劑30～50 g（可調(diào)），種子一小袋 （已配好），計量單位v350攪拌機料斗，水可以根據(jù)噴射情況做出調(diào)整，以達到既能粘結(jié)在巖面上又不致產(chǎn)生流淌為宜。施工工序：坡面處理—鋪網(wǎng)、釘網(wǎng)—噴混植生—養(yǎng)護管理。

4.3.1坡面處理

人工清除表面松散石塊及坡面雜物 ，特別針對機械處理后遺留的松渣或浮石等，不僅保證坡面干凈無隱患，還要保持坡面基本平順。

4.3.2鋪網(wǎng)、釘網(wǎng)

鋪網(wǎng)：坡頂內(nèi)側(cè)50～100 cm始向下鋪設網(wǎng)孔5 cm×5 cm的鍍PVC菱形鐵絲網(wǎng)，在馬道處斷開，馬道延伸不低于50 cm，繼續(xù)向下鋪設至坡腳，左右兩片之間搭接寬度不小于10 cm，坡面有錨桿處必須套進錨桿。

釘網(wǎng)：采用φ10mm、長度約18 cm的 “L”形螺紋鋼鋼錨釘 （彎鉤長度3 cm，桿體15 cm）。坡頂錨釘橫向間距50 cm，坡面搭接處間距100 cm，其余位置按4～5枚/m2梅花形布置，完全嵌入；對于個別不平順的坡面須增設錨釘達到鐵絲網(wǎng)貼附坡面并與坡面保持3～4 cm間隙。所有網(wǎng)邊搭接處必須勾接牢固。遇坡頂部巖石松軟、破碎，更換為錨桿，入巖深度100 cm，于坡頂線、馬道外緣線不低于100 cm布置，網(wǎng)隨錨桿位置鋪設。

4.3.3墊木條

坡面釘網(wǎng)結(jié)束后，為了增加坡面的粗糙度和保證基質(zhì)在坡面停留的穩(wěn)定性 ，便于基質(zhì)厚度的控制作業(yè)，根據(jù)坡面實際在坡面光滑部位與網(wǎng)材之間梅花形布置木條，規(guī)格φ5 cm，L50 cm。

4.3.4引流

在前期坡面滲水調(diào)查的標記點處采用打孔或人工掏挖的方式形成孔洞，內(nèi)部插入排水花管 ，用水泥砂漿封閉孔口，保證滲水全部排到排水管內(nèi)，排水管由滲水口延伸到坡腳 ，從而起到保護坡面免受沖刷的作用。

4.3.5噴混植生

待上述工序結(jié)束后即可進行噴混植生。將保水劑、粘合劑、植物纖維、泥炭土、腐植土、緩釋復合肥、種子等混合基質(zhì)按比例攪拌均勻后用高壓縮空氣通過噴射機噴射，在槍頭處與水混合成潤料最終粘結(jié)在坡面和鐵絲網(wǎng)上，噴射一次成型，最終噴射混合料平均厚度達16 cm。過程中材料混合比例嚴格控制，用水量以基質(zhì)最佳粘結(jié)于坡面為準 ，不得產(chǎn)生流淌。

4.3.6種子配合比

針對余杭區(qū)氣候、水文條件，結(jié)合當?shù)赝临|(zhì)以及施工時間，選擇如下植物種。冷季型草本：高羊茅 （2g/m2）；暖季型草本：百喜草 （3g/m2，狗牙根（1g/m2，豆科：紫花苜蓿 （1g/m2），灌木：紫穗槐 （2g/m2），胡枝子 （1.5g/m2），馬棘 （1.5g/m2），多花木蘭 （2g/m2），種子配比要求搭配均勻，構(gòu)成灌草型的多物種群落；外來物種必須提供檢疫報告；禾本科植物種子質(zhì)量不低于GB 6142—1985規(guī)定的二級標準；鄉(xiāng)土種要在使用前進行發(fā)芽率試驗；要求種子和泥炭、粘合劑、保水劑、營養(yǎng)液充分攪拌均勻后一次性播于坡面，做到播種均勻，不多噴、不漏噴。

5　監(jiān)測預警

5.1監(jiān)測目的

為確保邊坡施工的順利進行，應及時獲得邊坡的變形信息，以求掌握邊坡施工對邊坡的影響，作出安全預報，實行信息化施工，有效控制邊坡變形。邊坡監(jiān)測應選擇有較強實力及有同類工程施工經(jīng)驗的監(jiān)測單位。

5.2監(jiān)測內(nèi)容

（1）邊坡變形觀測。坡頂分段布置11個表面位移觀測點，采用測量儀器進行沉降及水平位移變形觀測，觀測期不少于2個水文年。

（2）坡體及坡頂后緣斜坡監(jiān)測。監(jiān)測內(nèi)容有地表裂縫出現(xiàn)的位置、規(guī)模、方位、時間等；崩塌掉塊發(fā)生的時間、位置、范圍等。

5.3監(jiān)測要求

（1）須對周邊環(huán)境做全面調(diào)查，掌握監(jiān)測對象的初始狀態(tài)。

（2）施工期間需每天進行邊坡變形觀測，完成后觀測頻次為1次/月，臺風、暴雨季節(jié)增加觀測頻次。

6　結(jié) 語

（1）壩址區(qū)公路邊坡的地質(zhì)構(gòu)造復雜、巖性條件差及暴雨影響等是造成部分區(qū)域滑坡的主要原因。

（2）充分根據(jù)前期的地質(zhì)勘查成果，針對滑坡邊坡提出了針對性的治理方案：坡面經(jīng)處理后噴混植生復綠，內(nèi)置單層鐵絲網(wǎng)。

（3）后續(xù)將加強邊坡治理的監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果進行動態(tài)設計，確保工程建設的順利進行。

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責任編輯 吳 昊

2016-04-25

張玉倫 （1984-），男，工程師，主要從事水利工程建設與管理工作。

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