惠東縣吉隆鎮(zhèn)瑤布村磨坑村民自留山體邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理施工圖設(shè)計(jì)

蔡耿彪

廣東省有色金屬地質(zhì)局九三五隊(duì) 廣東 惠州 516001

1 工程概況

惠東縣吉隆鎮(zhèn)瑤布村磨坑村民自留山體邊坡位于廣東省惠州市惠東縣吉隆鎮(zhèn)瑤布村文明五路與育才路交匯處，由于早期礦山開(kāi)采導(dǎo)致該處山體形成環(huán)繞形狀的高陡邊坡，巖體裸露，存在崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害隱患，坡體經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的風(fēng)化、雨水沖刷等因素影響，已造成2處微型崩塌，暫未造成人員傷亡及較大的財(cái)產(chǎn)損失。據(jù)調(diào)查，磨坑村民自留山體邊坡主要威脅對(duì)象有坡腳文明五路自編12～20號(hào)9棟5～12層民宅，和育才路自編 28～48號(hào)21棟5～12層民宅，建筑面積約8583m2，綜合評(píng)價(jià)勘察區(qū)受地質(zhì)災(zāi)害威脅總?cè)藬?shù)約 328人，潛在經(jīng)濟(jì)損失約 4900萬(wàn)元。

本次治理范圍內(nèi)2級(jí)邊坡，其中臨近民宅邊坡區(qū)域（第一級(jí)邊坡），邊坡長(zhǎng)約418m，為人工開(kāi)挖巖土質(zhì)混合邊坡，坡向240°～310°，坡高16～25m，坡度65°～80°，局部可見(jiàn)臨空面。后山邊坡區(qū)域（第二級(jí)邊坡）邊坡長(zhǎng)約312m，為巖土質(zhì)混合邊坡，坡向290°，坡高26～51.20m，坡度60°～75°。坡面巖土體裸露，可見(jiàn)雨水沖刷痕跡。坡腳為原采石平臺(tái)。根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50330-2013)，邊坡破壞結(jié)果嚴(yán)重，邊坡安全等級(jí)為一級(jí)。為減災(zāi)、防災(zāi)，保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全，擬對(duì)該滑坡地質(zhì)災(zāi)害（隱患）點(diǎn)進(jìn)行工程治理。

治理區(qū)的若遇強(qiáng)降雨，滑坡形成的后壁高陡，側(cè)壁由于雨水沖刷，易形成溝槽，雨水入滲后使巖土體抗剪強(qiáng)度降低，從而形成滑移面，可能出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)，造成二次滑坡。預(yù)測(cè)該邊坡主要的失穩(wěn)形式是土質(zhì)牽引式滑坡。地質(zhì)災(zāi)害防治等級(jí)為I級(jí)，邊坡安全等級(jí)為一級(jí)，為中型地質(zhì)災(zāi)害治理工程[1]。

2 工程地質(zhì)條件

根據(jù)《惠東縣吉隆鎮(zhèn)瑤布村磨坑村民自留山體地質(zhì)災(zāi)害治理工程勘查報(bào)告》及野外工程地質(zhì)調(diào)查，場(chǎng)地內(nèi)揭露的巖土層按其成因分類自上而下主要有：①第四系殘積層（Q4el）、②燕山期花崗巖（R5 3）；各巖土層按其成因分類、物質(zhì)成份分述如下（前面數(shù)字為層序號(hào)）：

（1）第四系殘積層（Q4el）

①砂質(zhì)粘性土：紅褐色；黃褐色；硬塑；為下伏基巖殘積層，捻面較光滑，無(wú)光澤，干強(qiáng)度及韌性中等，無(wú)搖振反應(yīng)，遇水易軟化、崩解。本次勘察共有 7 個(gè)孔揭露本層，其中：層厚 1.00～9.00m，平均厚度 5.64m；頂板標(biāo)高48.77～99.60m，平均頂板標(biāo)高 73.60m。

（2）燕山期花崗巖（R5 3）

②-1 全風(fēng)化花崗巖：褐黃色，組織結(jié)構(gòu)基本破壞，結(jié)構(gòu)、構(gòu)造層理失辨，礦物全部變成次生礦物，性狀基本與土相似，巖體疏松易碎，干時(shí)手可捏碎，浸水時(shí)可迅速軟化或崩解。層厚 1.00～10.00m，平均厚度 5.63m；頂板標(biāo)高47.27～93.86m，平均頂板標(biāo)高 53.08m。

②-2 強(qiáng)風(fēng)化花崗巖：褐黃色，組織結(jié)構(gòu)已大部分破壞，礦物成分已顯著變化，風(fēng)化成次生礦物，風(fēng)化裂隙很發(fā)育，局部見(jiàn)中風(fēng)化巖碎塊，干時(shí)手可折斷，浸水時(shí)可迅速軟化或崩解，層厚0.50～14.00m，平均厚度 5.61m；頂板標(biāo)高11.10～86.86m，平均頂板標(biāo)高47.44m。

②-3 中風(fēng)化花崗巖：淺灰白、淺灰色，原巖結(jié)構(gòu)部分風(fēng)化，巖芯多呈短柱狀，局部呈塊狀，巖體完整性較好，節(jié)理裂隙發(fā)育，錘擊聲較脆，巖質(zhì)較硬，巖芯采取率約80%，揭露層厚5.00～35.80m，平均揭露厚度13.63m；頂板標(biāo)高 10.10～73.86m，平均頂板標(biāo)高 39.59m。巖土體具體參數(shù)如表1。

表1 巖土體具體參數(shù)表

3 水文地質(zhì)條件

本項(xiàng)目地貌單元屬殘丘，地下水埋藏較深，本次勘察鉆探僅23個(gè)鉆孔揭露地下水，在第一級(jí)邊坡區(qū)地下水埋深8.00～21.00m，標(biāo)高為-4.92～18.28m；第二邊坡區(qū)地下水埋深為 17.00～～26.50m，標(biāo)高為40.46～73.60m。根據(jù)巖組特征及地下水賦存條件，地下水可劃分為孔隙水及基巖裂隙水兩種類型?？紫端饕x存于第四系砂質(zhì)黏性土及全風(fēng)化花崗巖中，由于砂質(zhì)黏性土層結(jié)構(gòu)較致密、孔隙小、厚度不大，富水性和透水性差，地下水受大氣降水、地表水及地下水體的垂向、橫向滲透補(bǔ)給為主，屬上層滯水。其補(bǔ)給來(lái)源主要為雨水入滲，自上至下產(chǎn)生滲流?；鶐r裂隙水主要賦存于風(fēng)化巖體中。埋深較大，含水巖組富水性較貧、透水性較差，補(bǔ)給來(lái)源有限，沿邊坡臨空面及深部排泄，旱季基巖裂隙水富水性較差，但雨季基巖裂隙水富水性較好[2]。

4 邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與計(jì)算

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，勘察區(qū)內(nèi) 2 處崩塌點(diǎn)均位于后山邊坡區(qū)域（第二級(jí)邊坡），屬新崩塌，該段邊坡長(zhǎng)約312m，為人工開(kāi)挖巖土混合邊坡，坡向290°，坡高 26～57m，坡度60°～75°。坡面巖土體裸露，可見(jiàn)雨水沖刷痕跡。坡腳為原采石平臺(tái)。其北部崩塌點(diǎn)定為 BT1，中部崩塌點(diǎn)定為BT2，根據(jù)鉆探揭露，滑塌體主要由第四系殘積層及全風(fēng)化花崗巖組成。崩塌主要表現(xiàn)為陡坡表層巖土體崩落、掉塊，發(fā)生在殘積層和全風(fēng)化巖中，崩塌體呈松散狀堆積于坡腳，崩塌坡面較新鮮，可見(jiàn)干枯的植物樹(shù)干。BT1 所在坡高約 18m，坡度65°～70°。坡面為自然山體。上部由殘積土及全風(fēng)化花崗巖組成，高約2m，寬約3m，厚1～2m，堆積坡度40°，后壁較陡，方量約12m3，屬微型崩塌體，坡面有雨水沖刷的痕跡，后壁較陡，平面形態(tài)呈半圓形，坡體上部由花崗巖殘積土組成，下部由全～強(qiáng)風(fēng)化花崗巖構(gòu)成。根據(jù)地質(zhì)環(huán)境條件和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，勘查區(qū)內(nèi)潛在地質(zhì)災(zāi)害類型主要為滑坡及崩塌。目前區(qū)內(nèi)由于人工無(wú)序開(kāi)挖形成陡坡。區(qū)內(nèi)不良地質(zhì)作用以潛在崩塌、滑坡為主，其形成主要是因?yàn)闃?gòu)成邊坡的巖土體工程地質(zhì)條件較差，水理性能差；此外人工邊坡開(kāi)挖過(guò)高過(guò)陡，且未采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理也不利于邊坡的穩(wěn)定。因此這些邊坡在自重或降雨等不利條件作用下，容易出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象[3]。

5 邊坡設(shè)計(jì)方案

5.1 設(shè)計(jì)原則

本工程以“確保安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用”為原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。施工時(shí)設(shè)置邊坡變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)施工情況隨時(shí)反饋信息，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)本設(shè)計(jì)做修改和補(bǔ)充。

1、安全原則：邊坡設(shè)計(jì)必須保證邊坡本體及坡頂、坡腳建（構(gòu)）筑物的安全，并滿足規(guī)范規(guī)定的使用年限的要求。

2、經(jīng)濟(jì)原則：在安全的前提下，盡量減少工程造價(jià)，避免投資的浪費(fèi)。

3、施工具有可行性：邊坡設(shè)計(jì)方案必須結(jié)合周邊環(huán)境情況、工程地質(zhì)條件及變電站建筑物布置情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證邊坡施工具有可行性，能夠確保合理施工工期。

4、提倡“環(huán)境巖土”的理念，貫徹文明施工的原則，減少對(duì)周邊環(huán)境的污染，在施工在破壞的區(qū)域工程完成后應(yīng)盡量恢復(fù)，各區(qū)域邊坡坡面完成后及時(shí)防護(hù)與綠化。

5、貫徹“動(dòng)態(tài)化設(shè)計(jì)、信息化施工”的原則，通過(guò)采取多項(xiàng)監(jiān)測(cè)措施及施工期間的跟蹤調(diào)查，來(lái)提供準(zhǔn)確的施工信息，及時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況核對(duì)設(shè)計(jì)方案，確保設(shè)計(jì)、施工的安全。

5.2 邊坡工程安全等級(jí)

調(diào)查區(qū)內(nèi)的人工邊坡主要由殘積層砂質(zhì)粘性土、全風(fēng)化花崗巖構(gòu)成，根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2012），由殘積層、全風(fēng)化巖構(gòu)成的邊坡為土質(zhì)邊坡，即勘查區(qū)邊坡總體為土質(zhì)邊坡?？辈閰^(qū)內(nèi)邊坡安全等級(jí)為一級(jí)。地質(zhì)災(zāi)害防治等級(jí)為I級(jí)，為中型地質(zhì)災(zāi)害治理工程，設(shè)計(jì)使用年限為50年。

5.3 邊坡治理設(shè)計(jì)方案

1）邊坡坡面清除松散堆積物、危險(xiǎn)巖土體（孤石）及松散土體，對(duì)邊坡按《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2012）表 14.2.1、表 14.2.2 邊坡坡率允許值進(jìn)行修整，修整坡率不小于 1:0.5，局部地段為 1:1.5。

2）新建坡頂截水溝及坡底排水溝、平臺(tái)排水溝，加強(qiáng)邊坡排水，減少?zèng)_刷。

3）掛網(wǎng)植草，新建坡腳毛石擋土墻[4]。

4）本邊坡采用動(dòng)態(tài)信息化設(shè)計(jì)，施工期間如實(shí)際地質(zhì)情況與地質(zhì)資料不同時(shí)要及時(shí)通知設(shè)計(jì)人員進(jìn)行復(fù)核，根據(jù)現(xiàn)狀坡面的修整情況及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)。列舉1-1、2-2、11-11剖面設(shè)計(jì)圖如下：

圖1 1-1 剖面設(shè)計(jì)圖

圖2 2-2剖面設(shè)計(jì)圖

圖3 11-11剖面設(shè)計(jì)圖

邊坡穩(wěn)定性分析與計(jì)算表明：邊坡支護(hù)后設(shè)計(jì)工況一（天然）穩(wěn)定性系數(shù)Fs=1.491，校核工況二（暴雨）穩(wěn)定性系數(shù)Fs=1.251，均為穩(wěn)定狀態(tài)。說(shuō)明本設(shè)計(jì)方案可達(dá)到支護(hù)的要求。

5.4 邊坡監(jiān)測(cè)及信息法施工

本邊坡監(jiān)測(cè)工作的主要任務(wù)是變形監(jiān)測(cè)、施工安全監(jiān)測(cè)和治理效果檢查監(jiān)測(cè)。邊坡監(jiān)測(cè)需由具備監(jiān)測(cè)資質(zhì)的專業(yè)監(jiān)測(cè)單位完成，并提交詳細(xì)的監(jiān)測(cè)方案，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置需達(dá)到掌握邊坡變形現(xiàn)狀與變化趨勢(shì)的精度要求。

施工期間的監(jiān)測(cè)方案：在坡頂后緣沿邊坡走向每 30m設(shè)一監(jiān)測(cè)點(diǎn)，測(cè)量精度滿足三等精度要求，監(jiān)測(cè)點(diǎn)要求與坡體牢固連接，不可因風(fēng)、雨或人為影響移動(dòng)。監(jiān)測(cè)內(nèi)容：①坡面變形監(jiān)測(cè)；②邊坡后緣裂縫觀察與測(cè)量；③邊坡地表人工巡視。

監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置：

①坡面變形監(jiān)測(cè)：沿邊坡頂部每隔 30m 布置水平位移及沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，共計(jì) 5 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)詳見(jiàn)圖4監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面布置圖；

圖4 監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面布置圖

②邊坡后緣裂縫觀察與測(cè)量：沿治理邊坡坡頂，自頂邊線至向外延伸 30m 范圍的全部地帶；

③邊坡地表人工巡視：邊坡坡面、坡頂自頂邊線至向外延伸 30m 范圍的全部地帶[5]。

施工過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)所揭露的實(shí)際地層出入較大，或有其它可能危及支護(hù)結(jié)構(gòu)和建筑設(shè)施的情況，應(yīng)及時(shí)通知相關(guān)人員采取有效的處理措施；設(shè)計(jì)人員可根據(jù)信息資料的不斷完善進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，調(diào)整施工圖；保證設(shè)計(jì)和施工人員的有效溝通，達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)和諧統(tǒng)一。

6 結(jié)論

對(duì)于存在足夠場(chǎng)地及空間位置的情況下，對(duì)于已發(fā)生的崩塌邊坡可采用進(jìn)行分級(jí)放坡并采用截水、排水溝及新建坡腳擋土墻的支護(hù)型式。此支護(hù)型式安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，可作為未來(lái)相似工況和地質(zhì)環(huán)境的邊坡的處理方式，也起到實(shí)例參考作用。