曹雪葉,張勇峰,趙丹妮
(1.延安大學 建筑工程學院,陜西 延安 716000;2.中鐵一局鐵路建設(shè)有限公司,陜西 咸陽 712000;3.長安大學 公路學院,陜西 西安 710063)
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和西部大開發(fā)的推進,黃土地區(qū)展開了大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)[1-2],以延安市為例,延安新城區(qū)建設(shè)和老城區(qū)改造是目前城市發(fā)展戰(zhàn)略的重大舉措[3-4]。新城區(qū)建設(shè)采用“削山、填溝、造地、造城”,在城市周邊的溝壑地帶建造新城,新城區(qū)與老城區(qū)具有一定的高差,新老城區(qū)連接處形成大量邊坡。老城區(qū)改造通過居民下山、樹木上山、溝道綜合開發(fā)等改善人居環(huán)境,對未支護邊坡進行合理支護,舊邊坡支護進行合理處理。因此,本文對延安新城區(qū)建設(shè)和老城區(qū)改造中的黃土邊坡支護情況進行調(diào)查研究,分析該區(qū)域黃土邊坡的支護形式及可能存在的安全隱患,給出存在安全隱患邊坡的處理建議,該調(diào)查研究對預防延安市黃土滑坡具有十分重要的意義。
以延安市的黃土邊坡為研究對象,調(diào)研范圍包括了老城區(qū)通往新城區(qū)的5條市政道路兩側(cè)的黃土邊坡、部分景區(qū)內(nèi)的邊坡及部分老城改造區(qū)的黃土邊坡。其中市政道路包括北環(huán)路—杜家溝村、公學南路—楊家?guī)X、尹家溝路、橋溝路、東十里鋪路,景區(qū)包括陜北公學舊址、寶塔山、杜公祠、楊家?guī)X舊址,此外還有黨校后山、棗園廣場北側(cè)、延安職業(yè)技術(shù)學院西側(cè)、延安中學體育場等區(qū)域的邊坡。
(1)實地勘測:通過對調(diào)研范圍內(nèi)的黃土邊坡進行實地勘測,得到該區(qū)域黃土邊坡的主要支護形式。
(2)數(shù)據(jù)采集:對部分邊坡采用坡度儀測量邊坡坡度,含水率測試儀測量黃土含水率,得到實地勘測數(shù)據(jù)。
2.1.1 新城區(qū)建設(shè)的邊坡
新城區(qū)建設(shè)所形成的邊坡主要為老城區(qū)通往新城區(qū)市政道路兩側(cè)的邊坡,具體調(diào)查信息如表1所示。
由表1可知,新城區(qū)建設(shè)市政道路兩側(cè)的邊坡主要采用階梯式放坡的形式,邊坡每隔一段距離設(shè)置有排水溝,并種植植被。調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)有些邊坡保留原始地貌,黃土裸露在外,沒有設(shè)置任何防護措施,且坡度較大,有一處邊坡下還有建筑物,存在安全隱患。
表1 調(diào)研邊坡主要信息表
2.1.2 老城區(qū)改造的邊坡
老城區(qū)改造中的邊坡包括景區(qū)內(nèi)的邊坡及部分改造形成的新邊坡和舊邊坡。整理總結(jié)調(diào)研結(jié)果發(fā)現(xiàn),景區(qū)內(nèi)的邊坡大多保留原始地貌,并采用生態(tài)護坡,保留景區(qū)的美觀性;但也有其他形式的支護方式,如楊家?guī)X舊址內(nèi)設(shè)置擋土墻,杜公祠設(shè)置石骨架植草護坡等。老城區(qū)改造中的邊坡支護形式比較多樣,有擋土墻、噴錨支護、格構(gòu)梁、抗滑樁等支護形式。調(diào)查中還發(fā)現(xiàn),景區(qū)內(nèi)的部分邊坡支護結(jié)合景區(qū)人文景觀設(shè)置,基本不影響景區(qū)的美觀;老城區(qū)改造中存在少數(shù)邊坡支護起到安全作用,但與原始地貌形成鮮明對比,不利于城市形象的建設(shè)。
邊坡采用何種支護形式受各種因素的影響,主要有邊坡的地形條件、邊坡性質(zhì)、支護結(jié)構(gòu)安全性與可實施性、環(huán)境保護、當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展水平等[5]。因此,對黃土邊坡治理時應綜合考慮各種因素,選擇適合的支護形式。
放坡支護造價經(jīng)濟,是邊坡支護時首先考慮的支護形式[6-7]。新城區(qū)通往老城區(qū)市政道路的邊坡大多不受場地因素影響,采用階梯式放坡的形式,并設(shè)置排水溝,坡面種植植被。在排水措施和坡面綠化良好的情況下,放坡支護可保證黃土邊坡的長期使用要求[8],因此該區(qū)域采用放坡支護的形式,既能保證邊坡的穩(wěn)定性,還能結(jié)合植被設(shè)置景觀,提升城市形象,為優(yōu)先選用的支護形式。
景區(qū)內(nèi)邊坡由于其特殊的政治意義和歷史價值,邊坡治理時應盡量不破壞原有植被,在支護時做到安全可靠、經(jīng)濟合理,且支護后能保持景區(qū)的原有景觀[9]。調(diào)研范圍內(nèi)的景區(qū)邊坡大多保留原始地貌,采用種植植被,或結(jié)合其他的支護形式種草護坡,待坡面植被恢復后支護工程的結(jié)構(gòu)基本隱蔽,不影響景區(qū)的美觀性。
老城區(qū)改造中的邊坡大多受地形條件的影響,采用擋土墻、噴錨支護、格構(gòu)梁、抗滑樁等支護形式。擋土墻造價經(jīng)濟,在設(shè)計和施工良好的情況下,對黃土邊坡具有良好的適應性,因此老城區(qū)改造中存在大量的邊坡坡底采用擋土墻支護形式;噴錨支護工藝簡單、施工快速、安全可靠,在老城區(qū)改造中也有采用,但部分邊坡裸露在外,與周圍自然景觀形成鮮明對比,影響城市形象,因此采用噴錨支護的形式應設(shè)置在較隱蔽的區(qū)域。抗滑樁在排水措施和坡面綠化良好的情況下,處理黃土邊坡效果良好[8]。
邊坡的支護形式較多,各種支護形式具有它們的特點及適應性。在選擇邊坡支護形式時,應綜合考慮多種因素的影響,使支護后的邊坡安全、經(jīng)濟、美觀、合理。
實地調(diào)研中發(fā)現(xiàn)少量邊坡坡度較大,保留原始地貌,黃土裸露在外,沒有采取任何防護措施,且邊坡下還有建筑物,如圖1所示。
圖1 存在安全隱患的邊坡
該邊坡在地形上較為陡峻,重力勢能積聚,若受到連續(xù)降雨的影響,土體重度增大,抗剪強度指標降低,可能引起邊坡失穩(wěn),存在極大的安全隱患,應采取合理的邊坡支護方式。
該邊坡地處東十里鋪市政道路旁,邊坡下有建筑物,在治理時因考慮以下因素影響:(1)考慮地質(zhì)災害可能形成的原因,在設(shè)計時做到安全可靠、技術(shù)可行、施工相對簡便、經(jīng)濟合理,不影響邊坡下建筑的正常使用;(2)治理后能夠?qū)υ械孛灿兴纳?,提升城市形象?/p>
考慮上述因素,噴錨支護能起到安全的作用,但對地貌改善不大;放坡開挖,地形條件受限制,且施工中影響坡底建筑物的使用;綜合考慮坡體現(xiàn)狀和治理工程的預期效果,建議采用格構(gòu)錨桿支護,該方法對坡面擾動較小、施工快捷方便、加固效果顯著,治理后的坡面待植被恢復后景觀效果較佳。
通過對延安新城區(qū)建設(shè)的5條市政道路、部分景區(qū)和老城改造區(qū)的黃土邊坡進行調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),老城區(qū)通往新城區(qū)市政道路兩側(cè)的邊坡主要采用階梯式放坡的形式,邊坡每隔一段距離設(shè)置有排水溝,并種植植被;景區(qū)邊坡大多保留原始地貌,并采用生態(tài)護坡方式;老城區(qū)改造采用的邊坡形式比較多樣,有擋土墻、噴錨支護、格構(gòu)梁、抗滑樁等支護形式;調(diào)研中有少量存在安全隱患的邊坡,對于此類邊坡應根據(jù)實際情況采用合理的支護形式。本文研究結(jié)果可為尚需支護或存在安全隱患邊坡的支護提供參考。
(1)排水溝設(shè)置防護措施。
老城區(qū)通往新城區(qū)市政道路兩側(cè)的邊坡主要采用階梯式放坡的形式,設(shè)置了大量的排水溝,這些排水溝的設(shè)置大多采用明溝的方式。對于這類型的排水溝經(jīng)過時間的推移,受天氣尤其是陜北地區(qū)的黃沙天氣及人文因素的影響,排水溝內(nèi)會有砂石、樹枝、黃土、廢舊垃圾等堆積,導致排水溝堵塞,不能起到排水的作用。若對這些排水溝的治理采用人工清理的辦法,工作量較大,而且隨著坡面上植被的生長,清理也比較困難。故建議在明溝上設(shè)置防護措施,如鋼絲網(wǎng)、水泥板等,可以有效地防止外部的雜物進入排水溝引起堵塞。
(2)支護應與當?shù)氐淖匀蝗宋木坝^相結(jié)合。
選擇何種邊坡支護形式除了考慮安全經(jīng)濟等因素外,還應考慮美觀性。對于老城區(qū)改造中的部分邊坡,考慮城市形象可以選擇較生態(tài)的護坡形式,若場地等因素不允許的情況下,也可采用擋土墻等支護形式,可在上面繪制一些當?shù)靥厣珮酥?,使支護結(jié)構(gòu)不突兀。對于景區(qū)內(nèi)的邊坡而言,更應該具有人文特色,盡量選擇一些生態(tài)的支護方式,還可以加鋼筋網(wǎng)、錨固等,在其表面種植植被,盡量使支護結(jié)構(gòu)隱蔽,不影響景區(qū)的美觀性。
(3)對未支護的邊坡進行安全評估。
實地調(diào)研中發(fā)現(xiàn)少量邊坡坡度較大,未采用任何支護形式,黃土裸露在外,存在安全隱患,影響美觀性。對于此類邊坡應盡快進行安全評估,采取合理的支護手段。