楊承富,鄭飛舟,楊 俊
(1.貴州省地礦局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究院,貴州 畢節(jié) 551700;2.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局114 地質(zhì)大隊(duì);3.貴州省地礦局第二工程勘察院有限公司,貴州 遵義 563000)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人類(lèi)工程活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞日益加劇,人與自然的矛盾越發(fā)突出,因此綠色發(fā)展理念正在成為人與自然和諧共生的主旋律[1-3]。本文以某景區(qū)停車(chē)場(chǎng)入口邊坡支護(hù)工程為例,對(duì)飄臺(tái)種植槽在巖質(zhì)邊坡支護(hù)工程中的應(yīng)用進(jìn)行研究,從而實(shí)現(xiàn)邊坡生態(tài)修復(fù)。
研究邊坡位于景區(qū)停車(chē)場(chǎng)入口道路附近,已開(kāi)挖成型。邊坡高度為30~35 m,剖面形態(tài)呈下陡上緩型。下段高度為15~17 m,坡比為1.00∶0.20~1.00∶0.35;上段高度為15~21 m,坡比為1.00∶0.50~1.00∶0.70。邊坡區(qū)巖體為寒武系中上統(tǒng)婁山關(guān)群( ?23ls- )中風(fēng)化白云巖,為灰白-淺灰色,呈薄至中厚層狀;巖層呈單斜產(chǎn)出,產(chǎn)狀為290°∠15°,主要發(fā)育3 組節(jié)理。J1節(jié)理產(chǎn)狀為252°∠53°,J2節(jié)理產(chǎn)狀為148°∠72°,J3節(jié)理產(chǎn)狀為58°∠82°。邊坡區(qū)中風(fēng)化白云巖巖體飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為25.22 MPa,屬較軟巖,巖體較破碎,巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)。
根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50330—2013),外傾結(jié)構(gòu)面是指傾向與坡向的夾角小于30°的結(jié)構(gòu)面。根據(jù)研究邊坡巖體中主要發(fā)育的節(jié)理裂隙產(chǎn)狀、巖層產(chǎn)狀、坡面形態(tài)作赤平投影圖[4-5],如圖1所示。邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)分為穩(wěn)定和不穩(wěn)定兩級(jí),定性評(píng)價(jià)后,不穩(wěn)定邊坡需要進(jìn)行定量計(jì)算。定性評(píng)價(jià)指標(biāo)如表1所示,赤平投影分析結(jié)果如表2所示。
表1 邊坡穩(wěn)定性分級(jí)及評(píng)價(jià)指標(biāo)
表2 邊坡赤平投影分析結(jié)果
圖1 赤平投影圖
由表2 可知,研究邊坡各結(jié)構(gòu)面均處于穩(wěn)定狀態(tài),但發(fā)育3 組不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)面組合(YC 與J1、YC 與J3、J1與J3)。進(jìn)一步對(duì)研究邊坡3 組定性評(píng)價(jià)為不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)面組合按楔形體進(jìn)行定量評(píng)價(jià),邊坡沿結(jié)構(gòu)面組合交棱線發(fā)生楔形體滑動(dòng)的穩(wěn)定性系數(shù)均大于邊坡安全系數(shù),因此邊坡整體處于穩(wěn)定狀態(tài)。但是,邊坡巖體較破碎,高度較大,在長(zhǎng)時(shí)間風(fēng)化及自重荷載等作用下,局部破碎區(qū)域的巖石將沿臨空方向發(fā)生松動(dòng)、變形和開(kāi)裂,進(jìn)而形成崩塌、掉塊,對(duì)坡腳景區(qū)停車(chē)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)道路構(gòu)成巨大威脅。
邊坡整體處于穩(wěn)定狀態(tài),邊坡支護(hù)的主要目的是防止坡體表層破碎及松動(dòng)巖塊發(fā)生零星掉塊。邊坡處于景區(qū)入口,其生態(tài)景觀是游客對(duì)景區(qū)的第一印象,因此,在護(hù)坡過(guò)程中,將工程措施與生態(tài)措施相結(jié)合,設(shè)計(jì)采用飄臺(tái)種植槽進(jìn)行坡面防護(hù)。研究邊坡的開(kāi)挖坡比為1.0∶0.5,邊坡受爆破、開(kāi)挖等外力卸荷作用影響,表層形成大量松動(dòng)巖塊,發(fā)生零星掉塊的風(fēng)險(xiǎn)極大。邊坡設(shè)置飄臺(tái)種植槽,覆土種植植物進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡,局部巖體破碎邊坡在生態(tài)種植槽內(nèi)側(cè)設(shè)置一道主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)。本方案先采用工程措施對(duì)邊坡進(jìn)行加固,即清理坡面松石、掛網(wǎng)、錨桿固定,再澆筑飄臺(tái)種植槽,以防止水土流失、零星掉塊等次生災(zāi)害,同時(shí)在種植槽內(nèi)培土種植灌木及藤本植物進(jìn)行生態(tài)景觀修復(fù),增強(qiáng)邊坡綠化效果。
施工前先進(jìn)行全面清坡,剔除浮石、亂石,再在坡面掛設(shè)一道絲徑14 mm、網(wǎng)孔規(guī)格50 mm×50 mm的菱形鐵絲網(wǎng),并采用鋼筋固網(wǎng)。對(duì)于局部巖體破碎區(qū)域,鐵絲網(wǎng)改為高強(qiáng)加筋網(wǎng)。
飄臺(tái)種植槽縱向垂直間距為2 m,采用錨桿固定。槽板與水平面成45°角,斷面為梯形,頂端厚為8 cm,底部厚為10 cm,斜伸高度為50 cm(斜向高度),如圖2所示。槽板分為主筋、構(gòu)造筋和分布筋,主筋和構(gòu)造筋錨固邊坡崖壁,間隔配置,左右間距為0.5 m,分布筋橫向配置,與主筋和構(gòu)造筋垂直,形成鋼筋網(wǎng),如圖3所示。種植槽每隔4.0 m 設(shè)置隔板,隔板垂直于邊坡與種植槽,呈三角形,厚度為100 mm,加設(shè)主筋(錨固段長(zhǎng)度大于0.5 m)錨固邊坡崖壁,增加種植槽剛度。主筋長(zhǎng)度一般為1.5 m,錨入較完整巖體的不得低于1 m,巖體破碎時(shí)可適當(dāng)加長(zhǎng),伸出坡面預(yù)留0.5 m;構(gòu)造筋長(zhǎng)度一般為1.0 m,錨入較完整巖體的不得低于0.5 m,巖體破碎時(shí)可適當(dāng)加長(zhǎng),伸出坡面預(yù)留0.5 m;分布筋間距為20 cm,與主筋、構(gòu)造筋的交叉點(diǎn)采用扎絲進(jìn)行綁扎固定;槽板采用混凝土立模澆筑。在槽板下側(cè)5 cm 處設(shè)置泄水孔,采用直徑50 mm 的聚氯乙烯管,并設(shè)置500 mm×500 mm的濾水包,泄水孔水平間距為2.0 m。
圖2 飄臺(tái)種植槽剖面圖
圖3 飄臺(tái)種植槽平面圖
飄臺(tái)種植槽縱向垂直間距為2 m,分級(jí)采用錨桿固定,增強(qiáng)了邊坡整體穩(wěn)定性。各級(jí)飄臺(tái)種植槽將漫長(zhǎng)的邊坡切割成多層局部小邊坡,將邊坡化整為零,縮短坡長(zhǎng),減少巖體拉裂破壞而發(fā)生崩塌。種植槽回填營(yíng)養(yǎng)土,可種植豆科植物、灌木、藤蔓植物等快速生長(zhǎng)的植物[6-7],對(duì)坡面進(jìn)行遮擋,豐富景觀多樣性。
對(duì)于穩(wěn)定性較好的巖質(zhì)邊坡,坡面設(shè)置飄臺(tái)種植槽不僅可以增加整體穩(wěn)定性,減少巖體拉裂破壞而發(fā)生崩塌,更有利于實(shí)現(xiàn)生態(tài)景觀修復(fù),豐富景觀多樣性。因此,飄臺(tái)種植槽在巖質(zhì)邊坡支護(hù)工程中具有廣闊的應(yīng)用前景。