趙建強 陳旭
作者簡介:趙建強(1983.12-),男,天津人,大學本科,地質工程師,目前主要從事礦產地質勘查和地質災害治理工程、礦山生態(tài)環(huán)境恢復治理工程的勘查、可研、設計、監(jiān)理工作。陳旭(1997.12-),男,安徽人,大學本科,技術員,目前從事地質災害治理工程、工程設計和施工。
摘 要: 為盡可能降低突發(fā)地質災害對廣大人民群眾造成的生命財產損失,地質災害治理工作勢在必行,延慶區(qū)位于北京北部山區(qū),其地質災害的治理更是刻不容緩,筆者以多年地質災害治理工作經(jīng)驗為依據(jù),對延慶區(qū)井莊鎮(zhèn)八家村不穩(wěn)定斜坡地質災害的地質環(huán)境特征及具體治理措施進行分析研究,以供同行參考指正。
關鍵詞: 延慶區(qū);不穩(wěn)定斜坡;地質災害
【中圖分類號】TV223.3 【文獻標識碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.25.007
0 引言
不穩(wěn)定斜坡地質災害位于北京市延慶區(qū)井莊鎮(zhèn)八家村,威脅對象主要為斜坡下方的村民、房屋、道路、線纜及斜坡上方的農田、土地等,為有效控制地質災害威脅,保障當?shù)卮迕裆a、生活及生命財產安全,因此對不穩(wěn)定斜坡進行治理是必要的和緊迫的。
本治理區(qū)邊坡均為層狀的黃土邊坡,部分坡體還分布有碎石層,其變形破壞模式為:黃土邊坡在短時強降雨條件下,邊坡土體物理力學性質指標迅速降低引起的滑塌破壞。
1 地理環(huán)境
1.1 氣候
延慶區(qū)屬暖溫帶大陸性半濕潤季風氣候,冬季受西伯利亞、蒙古高壓氣候控制,嚴寒干旱多西北風;夏季受大陸低氣壓和太平洋高壓影響,高溫多雨,盛行東南風。氣候特點四季分明,雨熱同期,干濕冷暖變化劇烈。受大氣環(huán)流、地貌等因素影響,水熱條件年際間、季節(jié)間、不同地域間具有明顯差異[1]。
1.2 水文
自1980年有降雨量統(tǒng)計記錄以來,1980年至2012年,延慶區(qū)年平均降雨量437.6mm,其中1998年年降雨量最大達608.2mm,日最大降雨量在1998年7月5日,大莊科站達356mm,日均降雨量為100mm;多年平均降水量534.2mm。
降水在年內、年際和地區(qū)間分布都不均衡:以延慶站為例,自有資料記錄以來,最大值1956年降水量799.0mm,最小值1935年降水量僅為161mm,相差5倍。年內降水極不平均:全年降水大多集中在汛期,6至9月的汛期降水量約占全年總降水量的80%。
降水地區(qū)分布不均:東部多于西部,山區(qū)多于平原。大莊科、四海一帶是全縣最大降水中心,四海地區(qū)多年平均降水量642.1mm,大莊科多年平均降水量596.2mm,而西部康莊地區(qū)多年平均降水量僅為409.2mm。
區(qū)內降雨具有集中且強度高的特點。短歷時、高強度的降雨,極易引發(fā)滑坡、崩塌、泥石流等地質災害的發(fā)生[2]。大暴雨與連陰雨是區(qū)內崩塌、不穩(wěn)定斜坡和泥石流形成的主要誘發(fā)因素,因此,區(qū)內絕大多數(shù)崩塌、不穩(wěn)定斜坡、泥石流均發(fā)生在夏秋兩季。
2 地質環(huán)境特征
2.1 地形地貌
延慶區(qū)地處燕山沉降帶西端,是華北平原向張北高原的過渡地帶,其山脈屬燕山系軍都山脈。在漫長的地質時期中,山地不斷褶皺、斷裂和抬升,同時也接受外力剝蝕;平原地區(qū)在地質構造上屬華北斷拗,中生代末期以來不斷下陷,也不斷接受山地剝蝕的堆積物。
延慶區(qū)北東南三面環(huán)山,西臨官廳水庫的小盆地,即延懷盆地,延慶位于盆地東部,整體地勢為東北部高,西南部低,盆地區(qū)域平均海拔500m左右;境內山地面積占全區(qū)總面積的72.8%,平均海拔1000m左右。
延慶區(qū)西部的山地與平原接觸帶分布有北京市最大的斷陷盆地—延懷盆地。盆地邊緣的山前地帶,海拔為600-700m;盆地中部地勢較平,海拔高程500m左右;最低處在官廳水庫媯水河入口處。高程為472m。延懷盆地由北東-西南延伸,東西長35km,南北最寬處16km。
本治理區(qū)位于延懷盆地邊緣的山前地帶,整體呈現(xiàn)為臺地地貌,受切挖邊坡、建房、修路等人類工程活動影響,治理區(qū)兩側形成臺地陡坎,陡坎之間低洼區(qū)為居民聚集區(qū),區(qū)內海拔高程在540m~620m,整體地勢呈南高北低。
2.2 地層巖性
治理區(qū)巖土工程勘查勘探深度范圍內(最深20.0m)的地層,按成因類型、沉積年代劃分為人工填土層、第四紀沉積層等兩大類,并按巖性及工程特性進一步劃分為3個大層,現(xiàn)自上而下分述如下:
1)人工填土層:
素填土①層:黃褐色,稍濕,松散~稍密,為場地平整人工回填土及耕植土,主要成份為粉質粘土、粘質粉土。
2)第四紀沉積層:
粉質粘土②層:黃土狀土,局部為粉土,淺黃色~棕黃色,可塑~硬塑狀態(tài),可見蟲孔,含鈣質結核,局部夾碎石。本層為濕陷性黃土層,據(jù)濕陷性試驗結果,黃土濕陷性輕微~中等。
碎石土③層:雜色,中密,稍濕~濕,以次棱角形為主,碎石顆粒含量約40%~55%,一般粒徑2~5cm,最大粒徑15cm,砂土充填,局部以粘性土充填,母巖成分以白云巖為主。
3 地質災害情況
不穩(wěn)定斜坡地質災害位于延慶區(qū)南部、西南部低山區(qū)與延懷盆地交接區(qū)域,屬于盆地邊緣的山前地帶,整體呈現(xiàn)為山前臺地地貌。近些年來主要在還是屋后、路邊、院前的斜坡局部垮塌,在暴雨作用下,住戶屋后排水條件很差,坡表土層沖刷嚴重,且屋后坡腳部位出現(xiàn)局部垮塌、鼓脹現(xiàn)象,威脅住戶的生命財產安全,部分邊坡已開挖成型且無任何防護及排水設施,以往未發(fā)生人員傷亡情況。
屋后、路邊、院前有部分自建簡易擋墻,但墻身較薄,僅對陡坎表面進行了護坡,能防止雨水的直接沖刷,但不足以對坡體的滑移進行支擋。此外,擋墻強度不夠,只是毛石干砌沒有粘結,且沒有修建截排水溝,排水條件差。
4 治理的具體措施
本治理工程與新農村建設相結合,最大限度保護已有的耕植土地,盡可能減少對綠化環(huán)境的破壞。本治理區(qū)地質災害治理工程包括土石方、擋水墻、板肋式錨桿擋墻、漿砌石擋墻等[3]。
在不穩(wěn)定斜坡位置設置擋土墻,采用的形式包括:直立式擋土墻、板肋式錨桿擋墻以及在擋墻坡頂和坡底設置截(排)水溝、擋水墻[4]。
直立式擋墻工程采用漿砌石方法施工,保護坡面防止匯水對坡面的沖刷破壞以及保證坡體穩(wěn)定。其主要是依靠自身的重量來抵擋土的側壓力而保持自身的穩(wěn)定,一般采用塊石與砂漿砌筑而成,因其整體結構形式較簡單,施工工藝比較簡易且成熟,適用范圍相對較廣。但由于直立式擋墻工程開挖的土方及施工量一般較大,且已受到天氣的影響,也導致施工工期普遍較長。不僅如此,由于直立式擋墻墻身材料通常為塊石,所衍生出的開采及搬運等問題也制約著其發(fā)展前景與普適性。
板肋式擋墻形式為鋼筋混凝土肋柱+錨桿,是控制坡面穩(wěn)定的關鍵性工程。其主要是依靠錨固在巖層內的錨桿的水平拉力來承受土體測壓力。板肋式擋墻一般適用于墻體高度較大、石料缺乏或基槽開挖困難的地區(qū),其具有施工方便、安全穩(wěn)定性好等特點。但由于板肋式擋墻受力比較特殊,現(xiàn)有施工工藝不夠成熟,而其強度的又容易受到諸如錨桿強度、與肋柱的連接度、預制構件的質量等方面的影響,且在安裝施工時,施工方法、施工工序等也會導致施工的失敗,這些也使得板肋式擋墻的成本相對較高。
在擋墻坡頂和坡底設置截(排)水溝、擋水墻,作用是為了保護擋墻防止匯水對擋墻的沖刷破壞以及保證匯水的安全排導,其主要分為楔型、矩型和球型3種結構類型。由于其結構簡單、施工工藝成熟,且可以有效為擋墻避免或減少水的侵蝕與影響,具有很強的普適性。在設計時需要考慮當?shù)氐牡乩憝h(huán)境及水文環(huán)境,充分考慮降雨;在施工時需要充分考慮本身的防水性、對水流的引導及水流量的大小等。
5 結語
不穩(wěn)定斜坡地質災害在延慶區(qū)相對比較常見,一般多見于房前屋后及路邊的局部垮塌,輕則造成一定的財產損失,重則可能引發(fā)傷亡事件,對人民群眾的影響極大。因此,不穩(wěn)定斜坡防治工程是相當必要且有價值的,不僅可以有效保護住戶的生命財產安全,保障鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路的正常運轉,還可以有效改善當?shù)氐刭|環(huán)境條件,減少水土流失的危害,起到顯著的減災效果,而且有利于消除當?shù)鼐用駥Σ环€(wěn)定斜坡的擔憂恐懼心理,促進當?shù)厣鐣膱F結與穩(wěn)定,使得居民可以安家樂業(yè)。
參考文獻
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