陳志華
(廣東省地質(zhì)物探工程勘察院)
廣東省信宜市梅崗公園位于信宜市城區(qū)南側(cè)、東江河南岸,金湖東路從旁通過。地理坐標(biāo):東經(jīng)111°56′37″~111°56′39″、北緯22°21′03″~22°21′06″。梅崗公園依山而建,自然山體大致呈南北走向,周邊斜坡總長約1.10km。公園西側(cè)、南側(cè)為沿江二社區(qū),信宜市廣播電視大學(xué)、信宜市教師進(jìn)修學(xué)校和信宜市第二中學(xué)、信宜市第一中學(xué)校區(qū),東側(cè)為梅江社區(qū)。
近年來,每到汛期,小型崩塌時(shí)有發(fā)生,說明邊坡穩(wěn)定性差,發(fā)生崩塌、滑坡風(fēng)險(xiǎn)較大。2016年5月20日,強(qiáng)降雨引發(fā)梅崗公園地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)再次發(fā)生滑坡,滑坡總長度約900m,總土方量約10000m3。邊坡已嚴(yán)重威脅到坡腳市民、金湖東路道路及過往車輛和行人,以及幾個(gè)學(xué)校的師生及校園教學(xué)設(shè)施的安全,亟需治理支護(hù)。
本項(xiàng)目邊坡治理工程沿坡腳線支護(hù)總長度為1190.63m,治理總面積(垂直投影)26456m2。大致可分為A段、B段和C段,共設(shè)17個(gè)支護(hù)剖面。
A段:金湖東路及園區(qū)道路,邊坡沿坡腳線支護(hù)長度為524.60m,治理面積(垂直投影)16108m2。設(shè)10個(gè)支護(hù)剖面(1-1~10-10)。
B段:園區(qū)道路,邊坡沿坡腳線支護(hù)長度為265.33m,治理面積(垂直投影)2180m2。設(shè)1個(gè)護(hù)剖面(11-11)。
C段:進(jìn)修學(xué)校和市二中,邊坡沿坡腳線支護(hù)長度為400.70m,治理面積(垂直投影)8168m2。設(shè)6個(gè)支護(hù)剖面(12-12~17-17)。
采用理正巖土工程設(shè)計(jì)軟件對分段17個(gè)剖面進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性計(jì)算。先通過軟件自動(dòng)搜索危險(xiǎn)滑動(dòng)面來確定邊坡的最危險(xiǎn)滑裂面,然后結(jié)合工程實(shí)際情況,并參考類似已發(fā)崩塌或滑坡的滑裂面,給定圓心、半徑,進(jìn)一步搜索計(jì)算得出最可能滑裂面和穩(wěn)定系數(shù),再根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
設(shè)計(jì)荷載組合均按最不利的工況計(jì)算:
工況一:自重;
工況二:自重+暴雨(土體飽和)。
根據(jù)計(jì)算,得出自然邊坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果為:自重工況(工況一)邊坡穩(wěn)定性系數(shù)1.081~1.536,自重+暴雨工況(工況二)邊坡穩(wěn)定性系數(shù)0.776~1.041。計(jì)算結(jié)果詳見表1。
表1 邊坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果
根據(jù)實(shí)物調(diào)查指標(biāo),如果邊坡發(fā)生大型崩塌、滑坡,會(huì)造成教師進(jìn)修學(xué)校房屋或公園內(nèi)房屋倒塌損壞,預(yù)計(jì)直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)12067.2萬元;受威脅人數(shù)超過1400人。根據(jù)《滑坡崩塌泥石流災(zāi)害調(diào)查規(guī)范》中的地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情與危害程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),本項(xiàng)目的危害程度等級(jí)為特大級(jí)(特重)。
為了保證邊坡的穩(wěn)定,充分考慮本邊坡的具體特征,提出如下兩個(gè)方案:
⑴方案一:分級(jí)放坡+錨索(錨桿)+現(xiàn)澆鋼筋混凝土格梁+局部坡腳修建擋墻+綠化+截排水,其中錨索材料采用鋼絞線,錨桿材料采用HRB400鋼筋。
①1-1剖面~3-3剖面現(xiàn)狀坡面已采取錨噴臨時(shí)支護(hù)措施,本方案增加錨索(錨桿)格梁。
②4-4剖面~10-10剖面為錨索格梁+坡腳矮墻,矮墻墻高1.80m,墻頂與格梁連接為一個(gè)整體。
③11-11剖面為錨桿格梁。
④12-12剖面、13-13剖面、16-16剖面和17-17剖面現(xiàn)狀坡腳已有砌石擋土墻,本方案墻頂增加錨索(錨桿)格梁。
⑤14-14剖面和15-15剖面為錨索格梁+坡腳仰斜式擋土墻。
⑥綠化:在邊坡格構(gòu)梁方格內(nèi)培土綠化,保持水土。園區(qū)道路段坡腳花池,分段分片綠化。
⑦截排水系統(tǒng):坡頂設(shè)置截水溝,坡中平臺(tái)設(shè)置排水溝,將坡頂雨水?dāng)r截后通過縱向排水溝排入坡腳排水溝內(nèi),縱向排水溝底設(shè)砂井。
⑵方案二:分級(jí)放坡+錨索(錨桿)+現(xiàn)澆鋼筋混凝土格梁+抗滑樁+局部坡腳修建擋墻+綠化+截排水,其中錨索材料采用鋼絞線,錨桿材料采用HRB400鋼筋。
①1-1剖面~3-3剖面現(xiàn)狀坡面已采取錨噴臨時(shí)支護(hù)措施,本方案增加錨索(錨桿)格梁。
②4-4剖面為錨索格梁+抗滑樁。
③5-5剖面為錨索格梁+抗滑樁+坡腳矮墻,矮墻墻高1.80m,墻頂與格梁連接為一個(gè)整體。
④6-6剖面~10-10剖面為錨索格梁+坡腳矮墻,矮墻墻高1.80m,墻頂與格梁連接為一個(gè)整體。
⑤11-11剖面為錨桿格梁。
⑥12-12剖面、13-13剖面、16-16剖面和17-17剖面現(xiàn)狀坡腳已有砌石擋土墻,本方案墻頂增加錨索(錨桿)格梁。
⑦14-14剖面和15-15剖面為錨索格梁+坡腳仰斜式擋土墻。
⑧綠化:在邊坡格構(gòu)梁方格內(nèi)培土綠化,保持水土。園區(qū)道路段坡腳花池,分段分片綠化。
⑨截排水系統(tǒng):坡頂設(shè)置截水溝,坡中平臺(tái)設(shè)置排水溝,將坡頂雨水?dāng)r截后通過縱向排水溝排入坡腳排水溝內(nèi),縱向排水溝底設(shè)砂井。
對方案一和方案二的優(yōu)缺點(diǎn)、技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)性和適宜性等方面進(jìn)行比較,詳見表2。
表2 治理方案比選
對技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、適宜性充分論證評(píng)價(jià),因?qū)W校前期已采取重力式擋土墻支護(hù)措施,因此推薦采用方案一:分級(jí)放坡+錨索(錨桿)+現(xiàn)澆鋼筋混凝土格梁+局部坡腳修建擋墻+綠化+截排水為治理方案。
從技術(shù)角度而言,該方案是可行的,分級(jí)放坡可大大提高邊坡穩(wěn)定性。采取格梁+錨索(錨桿)+坡腳矮墻(局部)處理前,不利工況(工況二,自重+暴雨)計(jì)算邊坡穩(wěn)定性系數(shù)為0.776~1.041,采用上述加固方案后,計(jì)算邊坡穩(wěn)定性系數(shù)為1.382~1.667,可以得出邊坡穩(wěn)定系數(shù)滿足規(guī)范要求。
本邊坡直接威脅到坡腳園區(qū)道路以及周邊建筑物的人身和財(cái)產(chǎn)安全,治理完成后可保護(hù)現(xiàn)有建(構(gòu))筑物,經(jīng)濟(jì)價(jià)值達(dá)到12000萬元以上,經(jīng)濟(jì)效益明顯。
⑴由于邊坡威脅到坡腳民居、公園活動(dòng)的人員以及學(xué)校學(xué)生的安全,因此對邊坡進(jìn)行勘查治理,對當(dāng)?shù)厣鐣?huì)的穩(wěn)定和發(fā)展、對人民群眾的安居樂業(yè)將起到積極的作用。
⑵通過對邊坡綠化設(shè)計(jì),邊坡治理完成后,美化環(huán)境。
該治理工程方案對周圍環(huán)境沒有造成壞的影響,相反通過治理邊坡,保護(hù)了人們賴以生存的環(huán)境,改善當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境條件,減少了水土流失,改善了邊坡環(huán)境,具有良好的環(huán)境效益。邊坡防治工程可保護(hù)坡體上現(xiàn)有的設(shè)施和土地資源,避免造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,在地表排水工程基礎(chǔ)上輔以生物治理工程,可美化環(huán)境,優(yōu)化地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境。
邊坡是維護(hù)建筑區(qū)域周邊結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定的保護(hù)體系,同時(shí)也是維護(hù)建筑工程主體性能安全的保護(hù)體系,必須對其支護(hù)工作予以高度重視。在實(shí)際施工過程中,施工人員需要根據(jù)地質(zhì)空間的要求進(jìn)行合理規(guī)劃與設(shè)計(jì),將各類隱患因素消除于萌芽中,使得地質(zhì)災(zāi)害邊坡的穩(wěn)定性得到有效的保障。