武汉市勘察设计有限公司 湖北武汉 430022
摘要:文章对黄陂区张家大湾19号屋后岩质边坡滑坡地质灾害隐患进行了原因分析及治理可行性评价,得出该项目可行的结论。
关键词:滑坡;地质灾害;可行性研究
1 项目概况
张家大湾位于湖北省武汉市黄陂区锦里沟景区内,有锦里沟公路从旁经过。原始坡面结构较稳定,但因当地村民向屋后扩建,挖掘坡脚致边坡失稳,2016年夏季武汉市普降暴雨,导致张家大湾19号屋后发生岩体滑坡,滑坡体下滑后抵住坡前房屋后墙,造成坡体下部长约20m、高约1m的挡土墙垮塌。虽然在灾情发生后,有关部门采取了紧急措施,但是在2017年6月,该点再次发生岩体滑坡,对坡脚居民的生命及财产安全具有较大的威胁。
2 自然地理及地质条件
黄陂区属于属亚热带季风气候,雨量充沛、光照充足。本区地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水,且水量较小,工程可忽略该区地下水的影响。
张家大湾位于黄陂区北部,大别山余脉中,属低山丘陵区。拟治理滑坡体为第四系残坡积粉质黏土夹碎石(Qel+dl)和强风化元古界红安群(Pt2h)片麻岩,滑床为中风化元古界红安群片麻岩(Pt2h)。
3 地质灾害现状
根据现场调查及钻探结果,灾害类型为小型岩质顺层滑坡。平面形态呈舌形,剖面形态呈阶形,滑坡主滑方向为190°,整体坡度35-50°;水平长约30-50m,坡长10-20m,平均厚度约5m,规模约6000m3。滑坡形成的主要原因有以下几点:
3.1 地质因素
未发生滑坡前,边坡的整体坡度较陡,为50-70°,部分地方近直立;坡前由于切坡建房形成一定高度的临空面,为滑坡的形成和发展提供了有利条件。
地表覆盖较薄第四系残坡积粉质黏土夹碎石,厚度约0.2-0.5m。下覆基岩表层的强风化,节理裂隙发育,岩体较破碎,透水性较强,自稳性差;当岩层倾向与坡体坡向相近,易产生顺层滑动。
3.2 降雨因素
长时间的降雨入渗坡体使坡体岩土体饱和,坡体自重增加,浸泡软化岩土结构面,抗剪强度降低,对坡体稳定产生不利影响;裂缝充水后的动水、静水压力对坡体的稳定性也产生影响。
3.3 人类工程活动因素
从现场调查可知,该岩质滑坡点由于人为建房的原因切坡形成一定高度的的临空面,为局部坡体变形破坏提供空间条件,坡体前缘的平衡结构遭到破坏。
3.4 滑坡稳定性计算与评价
根据现场钻探和岩土力学试验可知治理区岩土体重度和岩土体(结构面)抗剪参数如下:
表1 岩土体重度表
由上表可知,在天然及暴雨两种工况下,滑坡均处于稳定状态或基本稳定状态,稳定性系数满足安全要求。
4 工程治理方案
4.1 格构护坡
采用钢筋混凝土格构梁+锚杆的防护措施。对于已出现滑塌以及可能即将滑塌的地段,施作格构梁(柱)+锚杆的治理方案。格构梁(柱)截面尺寸300×400mm,混凝土设计强度C25。格构柱水平间距为2.0m,格构梁竖向间距2.0m。
4.2 边坡排水
本项工程排水设计考虑三个方面:坡面排水、坡顶平台截水、坡脚排水。
坡面排水坡面排水主要由各种横断面形状和尺寸的沟渠(槽)组成,通过改变排水沟设置来调整水流速度。排水沟的断面形状设计为矩形,沿坡向做成阶梯。为了防止水流进入水渠等自然河沟中冲刷水沟端部,排水沟端部加设一道隔水墙,隔水墙一般低于沟底1~1.5m。
坡顶的截水沟坡度为其纵向坡度不小于0.5%,沟底宽度及沟的深度均为0.6m。当排水沟的长度超过500m时,需在其中间位置处增设泄水口,由急流槽或急流管分流排出。
边沟用于汇集和排除路面、路肩和边坡坡面上流下的表面水。其纵坡坡度与路线的纵坡坡度相同或相近。边沟通过急流槽与排水沟或自然沟渠相接。
4.3 坡面喷混植生绿化方案
喷混植生是利用客土掺混黏合剂和锚杆加固铁丝网技术,通过特制喷混机械将土壤、肥料、有机质、保水材料、植物种子等混合干料加水后喷射到岩面上,形成大于10cm厚度的具有连续空隙的植生层,种子可在空隙中生根、发芽、生长。
5 工程实施效果评价
5.1 环境影响评价
拟建项目在建设期污染物按设计及评价要求治理后,能够做到达标排放,对环境的影响较小。项目实施后,对区域内的大气环境质量和声学质量有一定的影响。特别是道路所通过的敏感地段会增加大气和噪声污染,因此,在新建的敏感地段设立防护墙,有条件的地方应建防护地带,其防护墙的高度及防护距离,应在下阶段工作中确定。
5.2 社会效益及经济效益评价
拟建项目所在地为黄陂区锦里沟景区,工程的实施可以完全消除该岩质边坡滑坡对坡脚居民、景区游客和通行道路的安全威胁,保障人民群众生命财产安全。
6 项目风险分析与控制
6.1 项目风险分析
本项目以消除岩质边坡滑坡隐患为目的,无政策风险。但工程可能存在如下风险因素:投资估算风险、自然灾害风险和安全或质量事故的风险等。(1)投资估算风险:主要来自工程方案变化、工程量增加、工期延长、各种费率变化、通货膨胀导致的人工、材料、机械台班费用的上涨;(2)自然灾害风险:近几年来,湖北省自然灾害发生较多,如火灾、病虫害、旱灾、水灾等有可能对项目产生危害;(3)安全或质量事故的风险:本项目处于旅游区。若施工管理出现薄弱环节,有可能造成安全或质量事故。
6.2 项目风险控制
为了项目快速且高效的实施,使项目可能风险降到最低,对上述风险就要进行合理控制。
(1)做好工程方案的严格审查,优化设计方案,做好设计阶段的投资概算控制。在工程施工阶段加强管理,通过招投标,择优选择施工企业和监理单位,做好造价、工期和质量控制,避免工程事故的发生。
(2)自然风险防范对策
①防火:配备必要的扑火机具,加强施工过程中防火安全控制,防治人为及自然火灾的产生。防火制度责任到人。
②病虫害防治:严格审核使用苗木的病虫害检疫工作,加强植物病虫害的监测和预报,及时发现、处置和控制疫情,防止疫情扩散。
③自然灾害防范:加强对气象资料的收集,及时掌握气象变化状况,做到早预知、早防范;夏、秋季节,注意掌握土壤水分状况,采取必要的措施,防止幼苗、幼树干旱致死;冬季,采取保护措施,加强树干保温防冻。
(3)项目建立自然灾害风险基金,从工程预算中提取一定比例专项存储,用于弥补可能的自然灾害损失。
(4)参加工程保险,转嫁风险。
(5)做好工程项目的地质勘察和现状地形测量工作,进一步落实沿线地质情况,查明地质灾害特征,用以指导设计工作,同时更好地控制工程量和工程投资。
7 建议
(1)本次治理项目持续时间较长,施工时应对现场进行实时监测,做好安全保障工作,必须将安全意识放在首位;
(2)治理工程现场边角部同设计方案有差别时,可依据现场实际情况进行修改,以根治隐患为修改原则;
(3)治理工程完成后,应进行一个水文年的现场监测,监测数据符合相关规定后,方可进行最终成果验收。
参考文献:
[1] GB50330-2013.建筑滑坡工程技术规范[S].中国建筑工业出版社,2009.
[2] 武汉市勘察设计有限公司. 武汉市黄陂区蔡店街道士冲村张家大湾岩质边坡滑坡灾后修复工程可行性研究报告[R].2018.4
论文作者:吴品磊
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/9
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