崩塌地質災害治理工程實施探討

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崩塌地質災害治理工程實施探討

摘要:文中分析了靖宇縣赤松鎮二道河子村崩塌地質災害的治理方案,有利于緩解多年崩塌地質災害對當地居民人生安全及財產的威脅,改善生態環境惡化等一系列環境問題,從而營造一個宜居、宜人的生存環境,確保地方經濟的穩步可持續發展。

關鍵詞:崩塌;地質災害;擋土墻工程;實施方案

0引言

靖宇縣自然資源局于2013年7月進行地質災害隱患點排查,經野外踏勘,發現多處地質災害隱患點,其中靖宇縣赤松鎮二道河子村崩塌地質災害險情較為嚴重。該崩塌地質災害隱患點在長期風化、侵蝕及地下水的作用下已發育成熟,隨時可能發生崩塌,尤其在凍融期和雨季,災害發生的可能性極大。近年來,靖宇縣赤松鎮二道河子村崩塌地質災害隱患點曾發生過多次崩塌地質災害,形成面積較大的堆積區。頻發性崩塌地質災害已造成直接經濟損失高達650余萬元,破損居民住房7戶,受威脅居民120戶,總人數400余人。

1治理區概況

靖宇縣赤松鎮二道河子村崩塌地質災害位于靖宇縣赤松鄉二道河子村北側,緊鄰居民區,標高480~520m,高差為40m,邊坡坡度為70~90°,崩塌及潛在崩塌沿線長450m。在斜坡邊緣地帶出現較多的縱向張裂隙,近地表處多被泥質填充,在外力或者地下水的作用下,張裂隙容易延展,局部易產生崩塌地質災害。崩塌方向160~200°,地層巖性主要為第四系下更新統小椅山組玄武巖。節理裂隙發育,崩塌堆積物多為塊狀碎石,崩塌及潛在崩塌沿線呈繼續發展趨勢。

2崩塌地質災害現狀

考慮到靖宇縣赤松鎮二道河子村崩塌地質災害影響面積較大、破壞程度嚴重、治理工程復雜且資金有限,因此,按照地質災害的成因、類型、特征、危害及其對地質環境影響程度,結合治理的緊迫性,盡可能利用有限的資金做到最好的治理效果,本次治理工程范圍確定為:對靖宇縣赤松鎮二道河子村威脅嚴重的5處高陡邊坡,分別編號為P1、P2、P3、P4、P5。P1中心地理坐標為:X4716423;Y42586553。P2中心地理坐標為:X4716455;Y42586576。P3中心地理坐標為:X4716478;Y42586612。P4中心地理坐標為:X4716504;Y42586667。P5中心地理坐標為:X4716528;Y42586731。治理區崩塌地質災害共為5處,全部位于崩塌及潛在崩塌沿線。崩塌形成機制相同,空間位置相近,形成時間間隔較短。據現場調查,崩塌體原巖巖性為玄武巖,灰色、灰黑色致密塊狀、石榴狀,沿線長約150m,坡角近于直立,裂隙十分發育,產狀分別為310°∠10°(層面,平均間距1~2m);290°∠85°(構造裂隙,平均間距0.5~1m);120°∠87°(構造裂隙,平均間距0.5~1m)。裂隙及層面張開度較高,約5~10mm,夾泥、碎屑,持水(吸水)能力強,邊坡危巖體發育,重力變形現象顯著。塌體主要由松散結構及塊狀結構玄武巖構成,其中塊狀結構玄武巖氣孔較少,較為致密,裂隙較為發育,抗風化能力極差,受水侵蝕淘空,導致上部玄武巖懸空,引發崩塌地質災害。據已有地形地質基礎資料及現場勘查,將崩塌體基本特征敘述如下:P1崩塌段長89m,平均坡高20m,坡度80~90°,節理產狀為300°∠15°。P2崩塌段長25m,平均坡高21m,坡度80~90°,節理產狀為310°∠10°。P3崩塌段長56m,平均坡高21m,坡度80~90°,節理產狀為290°∠85°。P4崩塌段長80m,平均坡高22m,坡度80~90°,節理產狀為120°∠87°。P5崩塌段長46m,平均坡高23m,坡度80~90°,節理產狀為110°∠85°。

3地質災害的危害崩塌地質災害

對人員、牲畜、民房、通信設施等造成了嚴重危害,受威脅居民120戶,總人口約400余人,另外對崩塌堆積物的清理,也浪費了巨大的人力和財力。居民區大部分位于崩塌的落石區和堆積區,崩塌落石直徑10~500cm不等,對居民房屋造成嚴重威脅。多年來造成了一定的直接、間接和潛在的經濟損失。

3.1人員傷亡

1994年8月6日,該地區由于連降暴雨,引發崩塌,造成5人受傷。1998年7月,該地區由于連降暴雨,引發崩塌,造成4人受傷。2010年8月,該地區由于連降大雨,引發崩塌,造成3人受傷。

3.2房屋損毀

1994年8月6日,崩塌造成2所房屋受到不同程度損壞。1998年7月,崩塌造成3所房屋受到不同程度損壞。2010年8月,崩塌造成2所房屋受到不同程度損壞。治理區內自1994年至今,有10余戶居民因居住于崩塌落石區內,在當地政府協調下搬遷。目前,崩塌地質災害繼續發生的可能性較大,崩塌落石區內更多的居民將遭受嚴重威脅。

4治理工程總體治理思路

在充分收集基礎資料的基礎上,進行地質災害的野外現場勘查及測量工作。在勘測基礎上,結合地質災害發育特征,合理地進行地質災害治理工程的設計,有針對性地采取技術可行、經濟合理的措施對地質災害進行治理。在現場踏勘、群眾訪問的基礎上,收集治理區的資料,綜合地質災害勘察成果及數字地形圖資料,綜合當地氣象資料、工程地質、水文地質資料,系統地評估治理區地質災害現狀,分析地質災害產生的原因。結合國內外有關地質災害治理的經驗,提出切實可行的方案。靖宇縣赤松鎮二道河子村崩塌地質災害治理,應根據現狀以及地質災害影響程度,確定地質災害治理的范圍,因地制宜,就地取材,以比較經濟合理的辦法和措施取得最佳的治理效果。靖宇縣赤松鎮二道河子村崩塌地質災害治理工程主要為:削坡工程、堆積區清理工程、綠化工程、擋土墻工程。

4.1削坡工程設計要求及施工方法:

(1)治理區內邊坡的坡面十分陡峭,巖性主要為第四系下更新統小椅山組玄武巖,考慮巖石的力學性質,本次削坡整體坡度修整到54°,計算采用Cass7.0的DTM土石方計算法進行計算。

(2)本次削坡的位置在較陡部位,加之陡坡表面浮石較多,挖掘機在陡坡施工相對比較危險,易產生設備側翻和下滑,故采用人工削坡。

(3)在施工前,首先在坡下部設置安全警示標志、彩旗、安全旗或警示牌,以引起行人和作業生產人員注意,同時,采用風鉆鉆孔,放置炸藥爆破,對爆破塊石進行解小,對已松動尚未掉落體巖體利用機械撬移,最后對坡面進行清理。

4.2堆積區清理工程

靖宇縣赤松鎮二道河子村崩塌形成較大面積的堆積區,堆積區面積為6300m2,堆積區內碎石散亂分布,嚴重影響周邊居民生活,采用單斗挖掘機、履帶式推土機、自卸汽車等進行清運,運至二道河子村東側及西側,運距3~4km,堆積區清理工程量3000m3。

4.3綠化工程

靖宇縣赤松鎮二道河子村崩塌形成較大面積的堆積區,堆積區面積為6300m2,削坡工程及倒石堆清運后,對山體植被造成一定破壞,為恢復地形地貌景觀并美化當地環境,堆積區清理后進行植樹綠化。綠化樹種的選擇要堅持“適地適樹”的原則,以鄉土樹種為主,適當選用經過多年引種和馴化的外來植物品種,以增加生物多樣性和景觀的多樣性。根據靖宇縣地區氣候條件和土壤特征,可營造喬木生態林,以對崩塌地質災害影響區進行植被恢復。綠化樹種以云杉為主,種植前先覆土50cm,采用土球栽植法,土球直徑50cm以內,樹高1.5m,樹齡以1~3年生為宜,穴狀整地,挖坑規格50cm×50cm×50cm,株行距2m×2m。綠化時按挖好的樹坑栽植,澆透水,保證成活率,綠化面積6300m2,客土量3150m3,植樹1575株。

4.4擋土墻工程

由于擋土墻工程修筑位置無交通及防災搶險等特殊要求,工程設計如下:

(1)崩塌災害防治工程安全等級標準

①崩塌災害防治工程設計標準的確定,應進行充分的技術經濟比選,既要安全可靠,也要經濟合理。

②崩塌災害防治工程設計標準,應使其整體穩定性滿足抗滑(抗剪或抗剪斷)和抗傾覆安全系數的要求。

(2)設計工況參數

治理工程設計標準遵循DZ/T0240-2004《滑坡防治工程設計與施工技術規范》等規定?;竞奢d情況下,抗滑穩定性Fs≥1.3,抗傾覆穩定性Ft≥1.5。

(3)擋土墻工程規格

①基礎開挖

擋土墻基礎開挖截面積為4.5m2,基礎開挖長度為230m,挖方工程量為1035m3。

②漿砌石砌筑

本次設計擋土墻規格為:高4.8m(其中基礎部分1.8m,地上部分為3m),底寬2.5m,頂寬1m,擋土墻砌筑截面積為9.8m2,擋土墻砌筑長度為230m,擋土墻砌筑量工程量為2254m3。

③伸縮縫

擋土墻伸縮縫每10m設置一道,縫寬20~30mm,縫中填瀝青麻筋,瀝青沙板或其他有彈性的防水材料。擋土墻砌筑截面積為9.8m2,擋土墻砌筑長度為230m,共設置21個伸縮縫,伸縮縫工程量為205.8m2。

④泄水孔

擋土墻內設置泄水管,泄水管為直徑110mm的PVC管,設置位置為墻胸面距地表30cm和130cm,北高南低,傾斜度為8°。經計算求得泄水管長度分別為1.8m、2.2m,泄水管間距為1m,泄水孔工程量為912m。

5結語

實施地質災害治理工程,改善區內生態環境,降低或避免地質災害的危害,使當地居民遠離地質災害的困擾,從而營造了良好的生態環境。(1)崩塌地質災害的治理,可以有效改善治理區的生態環境和居民的生活環境。(2)項目的實施能有效保持水土,有效改善當地不斷惡化的生態環境,減少土壤養份的流失,提高植被生長態勢,從而提高環境容量。綜上所述,通過實施地質災害治理工程,改變人類生產活動,減少環境污染并提高人們的環保意識,同時保障區內經濟可持續發展,對提高人民的生產、生活、健康水平具有重要的現實意義和長遠意義。

作者:孫繼野 單位:中國建筑材料工業地質勘查中心吉林總隊

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