謝常
(廣東省海洋地質(zhì)調(diào)查院 廣州 510080)
長洲島海虹路86號大院內(nèi)邊坡下部至坡腳處由于建房削坡形成總長360.10m,最高約10m的人工邊坡,坡度一般在38~74°。因2016年8-9月份連續(xù)強(qiáng)降雨,導(dǎo)致長洲島海虹路86號大院內(nèi)邊坡發(fā)生兩處小型崩塌地質(zhì)災(zāi)害。經(jīng)調(diào)查,其中崩塌一(BT1)崩塌面寬度7.0~9.0m,后壁厚度4.0~5.0m,崩塌物主要為砂質(zhì)粘性土、全風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化砂巖。崩塌體體積約230m3,屬小型土質(zhì)崩塌,崩塌物多數(shù)已被沖刷流失,局部堆積于坡腳。崩塌后壁較陡較新鮮,處于欠穩(wěn)定狀態(tài),仍可能繼續(xù)崩塌。崩塌二(BT2)崩塌面寬度6.0~7.0m,后壁高度約4.50m,厚度3.0~4.0m,崩塌物主要砂質(zhì)粘性土、全風(fēng)化砂巖。崩塌體體積約120m3,屬小型土質(zhì)崩塌,目前崩塌物多數(shù)已被沖刷流失局部堆積坡腳。該崩塌目前處于不穩(wěn)定狀態(tài),因崩塌堆積物較松散,仍可能繼續(xù)崩塌。
治理區(qū)域的巖土層按其地質(zhì)年代和成因類型的自上而下劃分為填土層(Qml)、殘積層(Qel)和上第三系中新統(tǒng)基巖(N1)三部分,各巖土層的分布和特征如下:
(1)素填土:土性為粉質(zhì)粘土,呈灰黑、褐黃色,稍濕,含砂粒,上部含植物根系。發(fā)育厚度較薄,厚度為0.6m。
(2)雜填土:土性為雜填土,松散,呈灰黑色、黃褐色,稍濕,土質(zhì)不均,含混凝土塊等。發(fā)育厚度普遍較薄,厚度一般為0.6~2.2m,平均1.2m。
土性為砂質(zhì)粘性土,呈褐紅色、褐黃色夾灰白色,稍濕,硬塑狀為主,局部可塑狀,粘性較差,含石英顆粒,手捏易散,遇水軟化崩解。厚度為0.70~1.10m,平均 0.96m。
勘查區(qū)內(nèi)基巖巖性為上第三系中新統(tǒng)砂巖,在邊坡開挖范圍內(nèi),按巖石的風(fēng)化程度可劃分為全風(fēng)化巖層、強(qiáng)風(fēng)化巖、中風(fēng)化巖和微風(fēng)化層四個風(fēng)化巖層,各巖層的分布及特征描述如下:
(1)全風(fēng)化砂巖:呈黃褐色,風(fēng)化完全,原巖結(jié)構(gòu)已全部破壞,巖芯呈堅硬土狀,手易掰斷,遇水易軟化崩解。層厚為1.0~3.7m,平均2.46m。
(2)強(qiáng)風(fēng)化砂巖:呈褐黃色、灰白色,風(fēng)化強(qiáng)烈,原巖結(jié)構(gòu)大部分破壞,原巖結(jié)構(gòu)尚可辨認(rèn),巖芯呈半巖半土狀,遇水易軟化崩解,褐黃色、灰白色,風(fēng)化強(qiáng)烈,原巖結(jié)構(gòu)大部分破壞,原巖結(jié)構(gòu)尚可辨認(rèn),巖芯呈半巖半土狀狀,遇水易軟化崩解,局部夾中風(fēng)化砂巖。揭露層厚為1.3~17.4m,平均10.26m。
(3)中風(fēng)化砂巖:青灰色,中細(xì)粒結(jié)構(gòu),薄~中厚層狀構(gòu)造,裂隙發(fā)育,巖芯較破碎,巖塊錘擊聲啞,巖質(zhì)較堅硬。揭露層厚為2~3.7m,平均2.93m。
(4)微風(fēng)化砂巖:青灰色,中細(xì)粒結(jié)構(gòu),中厚層狀構(gòu)造,巖芯呈柱狀,裂隙一般發(fā)育,硅質(zhì)膠結(jié)為主,巖質(zhì)較硬,錘擊聲脆。揭露層厚為0.7~4.2m,平均2.63m。
區(qū)內(nèi)地表無常流性水流及其他地表水體,現(xiàn)場調(diào)查時未見濕地及泉點(diǎn)等地下水的出露點(diǎn),勘查鉆孔為測量到穩(wěn)定水位。
治理區(qū)域邊坡主要為坡、殘積土及全風(fēng)化巖和強(qiáng)風(fēng)化巖構(gòu)成,目前邊坡已出現(xiàn)崩塌,地質(zhì)災(zāi)害一般發(fā)育。綜合分析邊坡的地質(zhì)環(huán)境條件,對與邊坡穩(wěn)定性相關(guān)的主要因素分析如下:
(1)人類工程活動:修建道路時開挖坡腳,造成坡面出現(xiàn)高陡臨空面且沒有采取有效的支護(hù)措施,由此降低邊坡的穩(wěn)定性。
(2)邊坡的形態(tài)特征:邊坡坡度較陡,且坡面沒有采取有效排水措施,長期被雨水沖刷,故邊坡的穩(wěn)定性必然低。
(3)巖土體特征:構(gòu)成坡體的巖土層淺部為坡殘積土,工程性質(zhì)較差。上述巖土層工程性質(zhì),一方面使邊坡體表面在雨水作用下易發(fā)生沖刷并導(dǎo)致土體崩塌,另一方面雨水使坡體自重增大,巖土體抗剪強(qiáng)度降低,也易發(fā)生崩塌甚至滑坡,對邊坡局部和整體穩(wěn)定性極為不利。
(4)氣象和水文地質(zhì)條件:工程區(qū)強(qiáng)降雨時間較長,春夏季節(jié)多臺風(fēng)暴雨,連續(xù)降雨期間對坡面沖刷嚴(yán)重且給地下水提供了豐富的補(bǔ)給來源。由此可見,區(qū)內(nèi)的氣象和水文地質(zhì)條件對邊坡穩(wěn)定性均存在不利影響。
根據(jù)上述對邊坡穩(wěn)定性影響因素的分析結(jié)果可見,邊坡高度大、坡體土層力學(xué)性質(zhì)差、水理性能差是影響邊坡穩(wěn)定性的主要因素,大氣降雨是邊坡失穩(wěn)的誘發(fā)因素。
治理區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)危害對象主要為坡腳當(dāng)?shù)貎蓱艟用駱羌爱?dāng)?shù)鼐用瘢瑵撛谑芡{人口100余人,一但出現(xiàn)較大規(guī)模的邊坡失穩(wěn),則直接經(jīng)濟(jì)損失超過500萬元,按現(xiàn)行《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T 0218-2006)第6.3條規(guī)定,邊坡危害對象等級為二級。
根據(jù)現(xiàn)行《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》(DZ/T 0219-2006)第5.1條規(guī)定,邊坡的防治工程等級為二級。
勘查區(qū)邊坡淺部主要由殘積土以及全、強(qiáng)風(fēng)化巖構(gòu)成。根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2013),可確定該邊坡上部總體為土質(zhì)邊坡。該邊坡多數(shù)地段坡高大于10m,最高可達(dá)約11m,鑒于邊坡坡高<15m且邊坡破壞后果屬于嚴(yán)重級別,由此可確定邊坡安全等級為二級。
綜合上述三方面,可判斷該邊坡的安全等級為二級,危險對象等級為二級,邊坡防治等級為二級。
根據(jù)治理區(qū)域邊坡特點(diǎn)、周邊環(huán)境以及重要性,采取了錨桿+格構(gòu)梁(坡面綠化)、錨桿+噴射混凝土的支護(hù)結(jié)構(gòu)措施,并結(jié)合邊坡截排水措施等結(jié)合的綜合治理方案。
其中,錨桿+格構(gòu)梁(坡面綠化)支護(hù)結(jié)構(gòu)采用錨桿長度分別為10m、12m,φ28鋼筋,成孔直徑為130mm,格構(gòu)梁采用300mm×300mm按照2000mm×2000mm正方形布置,格構(gòu)梁內(nèi)進(jìn)行噴播綠化。錨桿+噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)采用錨桿長度6m,錨桿間距為1000mm×1000mm,φ28鋼筋,成孔直徑為130mm,噴射面層為厚度150mm的C20混凝土。典型的支護(hù)結(jié)構(gòu)剖面詳見圖1、圖2,各施工段剖面支護(hù)形式詳見表1。
表1 施工剖面段支護(hù)結(jié)構(gòu)類型
邊坡施工清表自上而下有序進(jìn)行,并保持兩側(cè)坡體的穩(wěn)定,保證棄土、棄渣不導(dǎo)致邊坡附加變形或破壞現(xiàn)象發(fā)生。對削方后存在的裂縫利用粘土進(jìn)行回填或封堵處理,防止雨水沿裂隙滲入到邊坡中。邊坡施工工作宜在枯雨季節(jié)進(jìn)行。
施工順序:測量放線→清表→錨桿施工→格構(gòu)梁施工→網(wǎng)噴混凝土施工→截排水施工→綠化施工→綠化養(yǎng)護(hù)。
以上施工順序可根據(jù)實際情況調(diào)整,如遇多雨季節(jié)則應(yīng)當(dāng)先施作截排水溝,使其在邊坡治理施工階段就開始發(fā)揮作用。
圖1 邊坡支護(hù)剖面圖(一)
圖2 邊坡支護(hù)剖面圖(二)
經(jīng)過邊坡治理施工,該邊坡安全得到了很好的控制,邊坡的截排水系統(tǒng)有效地改善邊坡表面的雨水徑流,提高了邊坡的穩(wěn)定性,錨桿的施工為邊坡體提供了深層加固,起到了邊坡整體抗滑以及局部防崩塌效果;格構(gòu)梁以及植草綠化確保邊坡表面的水土流失并起到很好的景觀效果。根據(jù)后期的邊坡監(jiān)測觀察情況,邊坡已經(jīng)保持安全穩(wěn)定狀態(tài),達(dá)到了預(yù)期治理目標(biāo)。
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