全风化花岗岩滑坡治理的工程...以秀里景区及方家棚滑坡为例_卢玲.pdf
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1、127126量0.2644、地表水直接影响区域0.1676、暴雨洪水淹没区域0.1931、植被丰富度0.1737和水质0.2012。2.4 水域环境等级分析结果根据水域环境等级评定方法,对选取的5个因子进行叠加,得到水域环境等级的分值图对其进行重分类。按照自然间断点法划分为3个等级,即:1级(分值13)、2级(分值35)和3级(分值58)3个等级,高平市水域环境质量大部分为2级和3级,据统计1级、2级、3级的水域环境面积分别为222976.91 hm、867.83 hm 和983.75 hm。3 水域环境评价根据三调地类图斑与水域环境分析图层进行叠加,得出现状水域环境评价内容,主要涉及丹河流域
2、附近的地类和水库周围地类。2水域环境保护面积为12917.3702 hm,其中建设2用地面积为2728.4759 hm,占地面积最大为农村宅2基地1262.9131 hm,占丹河流域水域环境保护面积的46.29%,主要分布在沿丹河干支流周边范围,部分分布在水库等周边区域;其次是工业用地为2255.1063 hm,占丹河流域水域环境保护面积的9.35%,主要分布在丹河上游地区的寺庄镇南部区域、丹河支流马村镇东部区域和丹河下游河西镇的北部区域,多数企业为煤炭及煤炭相关企业;再次2是公路用地为248.8052 hm,占丹河流域水域环境保护面积的9.12%,主要是沿丹河干支流两岸修筑的公路。高平市丹河
3、流域生态环境问题,既有历史时期生态变迁的因素,又有经济社会高速发展造成的破坏和影响,主要是水资源过度开发利用,大量挤占生态用水森林覆盖率低纳污量超出水域环境承载能力表现在“地下水位逐步降低,地表径流量不断减少,水域面积严重萎缩,水土流失加重,河流污染没有得到明显改善”。丹河流域所在地区经济相对发达,主要工业为煤炭开采、电力、煤化工、冶炼、造纸等,属于高能耗、高水耗的重污染型产业结构。工矿企业主要分布在丹河及许河沿岸,排污相对集中。工业污染是高平市主要污染源,近年来,流域内高平煤焦化工园区等工业园区发展迅速,重污染行业成为流域内重点行业,但流域内能源化工产业植物设施和技术、企业监管及沿河污染预警
4、应急水平相对落后,使得工业园区的建设和发展已对流域水质造成一定影响。随着有关规划工业园区的建设,流域内水域环境风险将大大增加。高平市煤炭资源丰富,从地质条件上形成了“水煤共存”的基本环境特征。一方面,煤矿开采后形成的裂隙导水带、沉降带波及地表,形成地面塌陷、地裂缝、地面沉降等一系列地质灾害;另一方面,采煤改变了煤系含水层及其上覆含水层中地下水原有的循环运转条件以及矿区地表径流的产汇流条件未导致地下水水位下降、河川径流为下渗转化矿坑水、含水层疏干、相应水井出水量减少甚至干涸、矿坑废水通过竖井排放以及地下水经过煤矿坑道后变成污水等一系列水域环境问题。4 结语坚持科学和可持续发展思想对水生态环境的保
5、护与管理进行指导,在实际管理中总结问题,进一步掌握高平市水生态环境的建设要领。此外,水生态环境保护工作中要从强化排污管理、控制化肥用量和提升污水处理能力等方面出发,根据已实行的管理成果对水资源的保护和管理工作进行规划,使高平市的水生态环境建设更加科学规范。摘要:在地质灾害治理中,经常会遇到因人类活动形成的全风化花岗岩边坡,其普遍特点是坡面冲刷严重、渗透性强,易引发滑坡地质灾害。对此,文章结合黄山市黟县秀里景区滑坡、黄山市黄山区三口镇方家棚滑坡两个案例全面分析全风化花岗岩滑坡地质灾害治理中采用的工程措施,以期为该类边坡治理工作提供帮助。关键词:全风化花岗岩;坡面冲刷;滑坡中图分类号:P694 文
6、 献标识码:A文章编号:2096-7519(2023)02-127-4卢 玲(安徽省地质矿产勘查局332地质队,安徽 黄山 245000)全风化花岗岩滑坡治理的工程措施研究以秀里景区及方家棚滑坡为例由于黄山市的地理位置因素,近年来强降雨多发,甚至出现了几次大暴雨天气,全风化花岗岩边坡受降雨入渗影响,防护能力弱,水土流失严重,从而发生滑坡地质灾害,影响正常通行。本文通过对秀里景区及方家棚两处滑坡案例的对比分析说明,针对不同情况选择适合的工程治理措施十分必要。1 全风化花岗岩土质边坡特点边坡的组成成分均为全风化花岗岩,属于燕山期侵入岩;主要矿物成分为长石、石英、云母,其中长石含量占比最高,约65%
7、,石英占比约17%。由于长石及云母的抗风化能力较弱,膨胀系数不一致,在温度变化影响下晶体相对碎裂,物理风化较强烈,而且黄山雨量充沛,花岗岩在降雨作用下化学风化异常强烈,从而造成出露的花岗岩多呈全风化残积土的形态。全风化花岗岩的长石已风化成高岭土,硬度、强度均下降,石英矿物风化程度较弱,大部分保持原状,经过对残积土进行土样筛分试验,花岗岩残积土中砂粒含量约43%,其余为粉粒、粘粒。从试验数据分析可知,该类土体粘聚力小,渗透系数较大,抗冲刷能力差,若不对该类边坡进行坡面防护,极易形成由坡面径流形成的冲蚀沟槽。2 黟县秀里边坡破坏类型及原因该点花岗岩土质边坡破坏类型主要为表层冲蚀沟槽,主要表现形式为
8、在坡面上形成多道顺坡向下的弯曲沟槽,不平直,形状犹如“S”形,在槽内有大量的粗粒土沉积。汛期来临时,雨水沿着坡面汇集至沟槽内向下倾泄,由于花岗岩残积土矿物成分的特殊性,遇水极易崩解,细粒土流失后,粗粒土易发生滑塌。在持续降雨作用后,很容易在坡面上形成侵蚀沟槽,沟槽在雨水冲刷下进一步下切扩大形成深层冲沟,并且雨水在冲沟出口处会破坏原有的建筑物或构筑物。在罕见暴雨工况下,会出现雨水携带泥沙沿着深切沟槽向下流失,形成坡面泥石流。若发生在市区,可能会堵塞市政排水系统及加剧坡面水土流失,危害程度较大。作者简介:卢玲(1991),女,工程师,本科,毕业于石家庄经济学院,主要从事地质灾害勘查、设计、评估工作
9、。参考文献:1 天气加.高平市属于山西省哪个市EB/OL.2021-11-4.2 李秀萍.高平市:文旅康养深度融合“诗和远方”再出发N.太行日报,2022-09-14(7).3 郑婷婷.高平市生态功能保护体系及区域划定研究 D.太原理工大学,2016.4 查字典地理网.高平市_地理百科EB/OL.2017-5-23.华北自然资源地质环境2023.2卢 玲:全风化花岗岩滑坡治理的工程措施研究总第113期022023年129128坡不适用,主要有以下几个原因:1)重力式挡墙基础尺寸较大,向坡体内部开挖方量较大,易造成施工过程中的整体失稳;2)分级挡墙基础持力层承载能力不足,由于“小船漂浮在水面上”
10、,无处生根;3)由于分级挡墙未留置分级平台,相当于本身不稳定的坡体受到附加荷载,增加坡体的下滑力,从而加剧坡体的不稳定。针对该点的防治措施应以“支档+固坡”为主。4.2 黟县秀里景区边坡工程治理措施1)截排水系统(排水)由于该点汇水面积较大,且排水能力差,针对该点最主要是设置截排水系统。在坡顶外围、马道设截水沟,坡顶迎水面垂直,背水面为慢坡,梯形断面;分别于坡面、坡脚、坡两侧设置排水沟,断面呈矩形,均顺坡面自然排出至排水系统。为便于有效截流坡面浅表水分,在截排水沟内壁两侧以及马道靠坡一侧内壁设置泄水孔,入100聚氯乙烯硬质管,加速坡体水分排出。2)固坡由于全风化花岗岩呈砂状,粘聚力很小,放坡后
11、剩余下滑力可以不考虑,综合上述情况,该工程治理主要在护面而不是抗滑,因此坡面采用六棱砖压护较适宜。4.3 黄山区三口镇方家棚边坡工程治理措施若采重力式挡土墙支挡,基础尺寸较大,向坡体内部开挖方量较大,易造成施工过程中的整体失稳;若采取坡率法或格构护坡进行治理,均需对坡表土体进行大量修整,坡脚距离坡顶高差大,工程量较大,费用高;若采取微型抗滑桩板墙支挡,占用空间小,抗滑效果明显。根据上述分析提出如下治理方案:削坡减载+双排锚拉式微型桩板墙+地表排水+方格砖压护。1)锚拉式微型抗滑桩板墙 微型桩采用桩径0.3 m、型钢为I20a型热轧工字钢。桩净距为2.0 m,桩长9 m,悬臂段2.5 m,锚固段
12、6.5 m。要求微型桩成孔时,入中风化基岩不小于3 m。板墙设置于微型桩之间,挡土板的受力主要为滑坡推力及土压力作用,挡土板应双面配筋,挡土板受力钢筋选用12HRB400、分布筋选用8HPB300。桩间板墙厚0.4 m,高3.0 m,要求入土埋深0.5 m。为控制桩顶位移、保证路基稳定、提高土体抗剪强度,自桩顶向下1.5 m设置锚杆,锚杆孔径110 mm,锚杆为216钢绳锚杆,长9 m,均锚入稳固岩土坡面,入射角25,锚固段5 m,自由段4 m。2)地表截排水为排除坡体内浅层地下水,板墙体设置泄水孔,将水排出坡体。板墙泄水孔孔位高于地面0.5 m,间距2.0 m。泄水孔孔径100 mm,呈内高
13、外地俯斜式。同时在坡顶外围设截水沟,梯形断面,截水沟底宽0.4 m,深0.4 m。3)固坡施工完成后,对微型桩板墙间坡段进行方格砖压护。5 植被护坡措施的综合应用边坡防护采取以防护为主、治理为辅的方法。护坡措施主要包括坡面防护和支挡防护等加固措施,这类措施对工程建设初期坡面的不稳定性及防坡面冲刷效果显著,但随着时间推移,混凝土会出现老化,钢筋暴露于大气会发生锈蚀,降低支挡措施的整体稳定性,不能达到治理目的,因此,目前在对花岗岩土坡防护时,经常采用工程护坡和植被护坡相结合的综合应用,既降低造价,又保护了生态环境。黟县秀里、黄山区方家棚边坡坡面冲刷较严重,形成多道侵蚀沟槽或局部浅层滑塌,在治理时,
14、如果有放坡空间则先放坡后复绿,复绿前首先对坡面进行覆土(一般10 cm左右可种花草,小灌木需要覆土厚度30 cm),然后铺设一层土工材料,增强坡体稳定性,例如土工格栅、土工网等,再铺贴方格砖进行压护,经济且效果好,而后在方格砖内撒上草籽。在选择具体方案时要根据坡率进行设计,在坡率小于1.25时,可采用直接客土喷播;若坡率在3 黄山区三口镇方家棚边坡破坏类型及原因该点花岗岩边坡破坏类型主要为浅层滑塌,即坡体出现原有坡面剥落型滑塌,形成原因主要有两方面:一是开挖放坡不当,在坡体开挖卸荷后形成应力集中带,浅层与深层土体之间出现卸荷裂隙后会发生分离,从而出现坡肩滑塌、剥落现象;二是降雨作用,坡面汇水面
15、积较大,但排水能力差,地表水无法及时排出,从而沿着原生及次生裂隙入渗,导致裂隙内部在总水头差及连续的孔隙通道共同作用下,发生渗流现象,形成软弱带,软弱带上下土体易产生分离,从而发生滑塌。与前一种原因不同的是在这种模式下发生的边坡失稳破坏速度很快,在暴雨后几小时或者几天内可能发生,滑塌规模预测不精准,危害程度较大。近年来,由于地质灾害的防治力度不断加大,深层滑动破坏少见,但由于滑塌后形成应力集中区,浅层滑塌若不及时治理,滑面会向后牵引,造成溯源侵蚀,最终在后缘形成拉裂缝以及下错的台坎,破坏坡体植被,使植被覆盖率降低,打破生态系统的平衡,同时也造成了较大的安全隐患,威胁人民生命财产安全。4 边坡防
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