某洪積層岸坡邊坡治理設計實踐

黎識敏

摘 要： 文章為某古棧道邊坡工程治理設計，邊坡主要由坡積層、洪積層、殘積層及風化基巖組成，其中洪積層為主要的物質組成，洪積層為邊坡上部巖質邊坡發(fā)生多期崩塌后經洪水作用沉積形成的。邊坡因開挖修復古棧道形成了大量路塹邊坡，極端氣候下，局部較高陡的洪積層路塹邊坡的穩(wěn)定性受到影響。選用SNS防護網對較高陡路塹邊坡和坡面松散碎石進行臨時支護是合理、經濟、有效的。

關鍵詞： 洪積層； 邊坡； 臨時； SNS； 治理

1. 前言

本工程為古棧道邊坡治理工程，工程位于廣東省某市北東的風景名勝區(qū)內，修復該古棧道，目的將其建成一條觀賞歷史文化、風景、生態(tài)的綜合性綠道，不僅有利于把該風景名勝區(qū)打造成健身休閑的活動基地，而且可傳承該市歷史文化及推動旅游業(yè)和社會經濟的發(fā)展。

經調查，古棧道邊坡曾誘發(fā)了七處小型崩塌地質災害和一處大規(guī)模的泥石流地質災害。一旦古棧道修復完成并通行使用，在極端氣候下，沿線潛在的崩塌、滑坡地質災害隱患可能會威脅過往游客和村民人身安全，危害性和危險性大，因此對古棧道邊坡進行有效治理，顯得尤為重要了。

2. 項目實例

2.1 項目概況

本古棧道修復工程位于景區(qū)內峽谷北岸，地勢陡峻。擬沿原有的古棧道遺跡進行修復和局部拓寬，屬于限制性通行（即持續(xù)強暴雨或地質災害易發(fā)季節(jié)禁止通行）的一般性觀光人行通道。里程為K0+000～K2+797.73，可通行路面最小凈寬1.5m，可通行人和自行車，總建設面積為6071.52m2。沿線地處丘陵山區(qū)，大部分巖石裸露，山體坡度約1∶1.5～1∶0.8。棧道沿坡麓而行，以減少對山體破壞為原則進行設計，總投資2342.11萬元。棧道交替采用填方、挖方構建，形成了大量的路塹和路堤邊坡。經前期地質災害評估和勘查，古棧道北側道路邊坡，地質災害種類有崩塌和滑坡，已發(fā)現(xiàn)微—中型崩塌29處、小型滑坡3處。地質災害規(guī)模雖小，但成群連續(xù)出現(xiàn)，一旦同時發(fā)生，形成的破壞力較大，可能威脅到棧道通行安全，潛在經濟損失大。

2.2 地質環(huán)境條件

氣象水文：項目區(qū)所在區(qū)域屬于中亞熱帶濕潤性季風型氣候。據當?shù)貧庀笳举Y料統(tǒng)計，該區(qū)歷年平均氣溫為21.7℃，歷年最高氣溫為38.7℃，最低氣溫為-0.6℃；歷年平均降雨量為2202.1mm，年最大降雨量為3089.6mm，年最小降雨量為1510.1mm。4月～9月為豐水期，10月～次年3月為枯水期。特大暴雨出現(xiàn)過3次，其中1982年5月12日出現(xiàn)過極值，最大日降雨量達640.6mm，山洪暴發(fā)，造成500年一遇的大洪澇。擬建古棧道地處峽谷北岸，距江水面20m～45m。該峽谷為發(fā)電樞紐工程，樞紐設計洪水位為15.54m，棧道沿線設計路面標高15.90m～23.00m，洪水對其影響小。

地形地貌：古棧道邊坡地處丘陵山區(qū)，呈東西向延伸，北高南低，地形起伏大，標高為15m～445m，相對高差約437m。自然坡度一般30°～50°，局部小于30°或為50°～70°。古棧道往山坡方向約15m內因修建防火通道，雜草全無，僅保留小樹和老樹，早期洪積形成的碎石層裸露于坡面。古棧道路塹邊坡坡角達45°以上，山坡近頂部的巖質陡坎裸露，局部見小型崩塌。

地層巖性：項目區(qū)目出露地層主要有K0+412以東路段的泥盆系老虎頭組細砂巖，K0+412以西路段的泥盆系春灣組粉砂巖。

地質構造：本區(qū)的斷裂主要有北東向斷裂組，傾角40°～80°，項目區(qū)起主要作用為斷裂F1，從棧道K1+065m處通過，走向北東，傾向北西為主，傾角75°，長5km，寬10m～15m，發(fā)育于泥盆紀地層中，為一碎裂巖帶，地貌顯示為斷續(xù)分布的陡崖。沿線山坡上部大部分巖石裸露，巖石節(jié)理發(fā)育，產狀變化大。

水文地質條件：項目區(qū)地下水劃分為松散巖類孔隙水和層狀巖類裂隙水兩大類。其中，松散巖類孔隙水主要賦存于沖積層細砂中，層厚0.50m～2.10m，埋藏淺，民井單位涌水量0.04L/s·m～0.24L/s·m，富水性貧乏。崩積層基本位于地下水位以上，但雨后短時間內易形成地下水徑流，對碎石間細粒充填物有強烈的沖刷作用。層狀巖類裂隙水主要分布于古棧道下伏基巖泥盆系細砂巖中，厚度0.50m～2.00m，平均0.58m，鉆探巖芯破碎呈塊狀，風化裂隙發(fā)育，但以閉合裂隙為主，富水性差。

工程地質條件：項目區(qū)巖土層自上而下劃分為坡積層（Q4dl）、洪積層（崩積層Q4col）、沖積層（Q4al）、殘積層（Q4el）和下伏強風化巖、中風化巖基巖，為泥盆系細砂巖夾粉砂巖（巖土體物理力學參數(shù)見表1）。其中，洪積層（崩積層（Q4col））物質組成為碎石土，多呈棱角、次棱角狀，磨圓度差。碎石含量一般為40%～60%。粒徑多為5cm～12cm，碎石間充填物質為粉質黏土和細小碎石。層厚0.15m～4.86m，平均2.13m。該層連續(xù)分布于棧道兩側邊坡上，沖刷斷面可見明顯多期崩塌沉積現(xiàn)象。

3. 治理方案選擇

由于古棧道為限制通行的道路，即極端氣候下禁止通行。根據施工環(huán)境，棧道潛在的地質災害數(shù)量大、分布廣，難以根治且治理經費大。因此，針對古棧道洪積層在持續(xù)降雨作用下可能產生滑坡危險，兼顧安全和環(huán)境美觀，應盡量少破壞古棧道植被和保持邊坡現(xiàn)狀穩(wěn)定性，可選用SNS防護網對坡面碎石和較陡的路塹邊坡進行臨時支護。

3.1 SNS主動防護網構造特征

（1）SNS主動防護系統(tǒng)是以柔性鋼繩網系統(tǒng)覆蓋有潛在危巖落石的坡面，用縱橫向交錯的φ16支撐繩與4.5m×4.5m或4.5×2.5m矩形模式布置的錨桿相聯(lián)結，由支撐繩構成的每個4.5m×4.5m、4.5m×2.5m網格內分別鋪設一張4m×4m、4m×2m的DO/08/300型鋼繩網，每張鋼繩網與四周支撐繩間用縫合繩縫合聯(lián)結并進行預張拉，同時在鋼繩網下鋪設小網孔的SO/2.2/50型格柵網，以阻止小尺寸巖塊的塌落。鋼繩網以全黏結錨桿固定在坡面上，錨桿長度穿過坡面碎石土進入強中風化巖層（圖1）為宜。全長黏結錨桿采用1根直徑22mm的HRB335鋼筋，錨桿孔徑110mm，錨桿孔傾角18°，防護網周邊長度為6m，坡面錨桿長度4m～6m，注漿強度不小于30Mpa，單孔錨桿承載力設計值Nt=[錨桿長度（m）-2.0m]×36KN/m。

（2）鋼繩網配件要求。網格內部節(jié)點處需采用"十"字卡扣聯(lián)接，內部與外部連接需采用鋁質接頭套管。"十"字卡扣采用Q235的專用鋼質、厚度≥2mm、電鍍鋅層厚度≥8μm；鋁質接頭套管長度≥5cm、外徑<3cm、壁厚≥3mm。

（3）外觀質量要求和機械性能。鋼絲繩不得有斷絲、脫絲現(xiàn)象，每張網最多出現(xiàn)兩個接頭，網的形狀平整，網繩無打結和明顯扭曲現(xiàn)象。鋼絲繩交叉結點處的抗錯動強度≥6.5KN，鋼絲繩交叉結點處的抗脫落強度≥14.5KN。

3.2 邊坡排水

采用坡腳邊溝、坡頂截水溝、集水坑進行排水。坡腳邊溝沿坡腳布置，內徑尺寸為50cm×70cm，排水溝與現(xiàn)有排水溝連通；坡頂截水溝在治理邊線5m外布置，收集邊坡上部雨水引至周邊自然山。

3.3 邊坡綠化

為減少次生地質災害，建議短時間內暫時不綠化。待邊坡穩(wěn)定后坡面可采用鍍鋅絲網+噴混植生護坡，坡腳碎落臺采用素混凝土硬化，坡頂恢復原生態(tài)形式。

3.4 監(jiān)測

長期監(jiān)測坡頂15m范圍內地表裂縫數(shù)量、寬度和走向，坡頂、坡面、坡腳的水平位移與垂直變形及坡面和坡腳水位變化。做到信息化監(jiān)控，增加人工巡查防護網狀況，對有松弛等問題的部位進行及時處理。

4. 結束語

峽谷岸坡邊坡洪積層一般由于上部危巖體多期崩塌沉積形成的，物質組成多為碎石土，碎石間充填物質為粉質黏土和細小碎石。因長期洪積作用膠結致密，自然坡面發(fā)生滑坡的可能性較小，但修復古棧道形成路塹邊坡后，在極端氣候下，坡面流易對山坡面松散的固體物源形成強烈沖刷，當洪積層中細小碎石土充填物被強烈侵蝕帶走后，洪積層邊坡的穩(wěn)定性會受到影響。

根據古棧道潛在的地質災害數(shù)量大、分布廣、難于根治等特點，兼顧安全、環(huán)境美觀和盡量保持邊坡現(xiàn)狀穩(wěn)定性，選用SNS防護網對較高陡路塹邊坡和坡面松散碎石進行臨時支護是合理、經濟、有效的。