李 成，張 苑，張 瑾

（湖北省地質(zhì)局水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊，湖北 荊州 434020）

鐘祥市城關(guān)位于漢江左岸一級階地上，隸屬郢中鎮(zhèn)，面積89.14km2, 地貌單元為構(gòu)造剝蝕準平原及河流侵蝕堆積的壟崗殘丘類地貌形態(tài)特征；隨著當?shù)厣鐣?jīng)濟和旅游業(yè)的快速發(fā)展，城市建設工程切坡等人類工程活動不斷增強擴大，對地質(zhì)環(huán)境造成了較大的影響，地質(zhì)災害明顯增多，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計的地質(zhì)災害就有47 處，目前城區(qū)納入群測群防的地質(zhì)災害還有29 處，占全市地質(zhì)災害總數(shù)的32.58%。究其原因，與該區(qū)人類工程活動強烈有關(guān)。本專題就鐘祥市城區(qū)不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災害的穩(wěn)定性分析及防治措施進行研究探討，以供其他類似地區(qū)借鑒，服務于全社會，具有現(xiàn)實的指導性和社會意義[1-3]。

1 影響地質(zhì)災害產(chǎn)生的重要因素

在建筑工程領域中，其建筑現(xiàn)場的地質(zhì)地形環(huán)境和水文環(huán)境都會或多或少地影響地質(zhì)災害的產(chǎn)生，也會影響邊坡的穩(wěn)定性。在這些因素的影響下，地質(zhì)災害的出現(xiàn)頻率高，破壞力和危害性大。因此，在建筑工程的建設過程中，要查明建筑工程區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件背景，并研判突發(fā)地質(zhì)災害的可能性，做好防災預案工作。此次以湖北省荊門市鐘祥市的地質(zhì)災害發(fā)育特征為例，其災害分布圖和影響因素如下：

不同類型的地質(zhì)災害具有不同的地形地貌條件，相對高差、地形坡度的差異導致不同規(guī)模類型地質(zhì)災害的發(fā)生。高陡的懸崖峭壁易產(chǎn)生崩塌，陡坡中的凸形坡及順向坡易產(chǎn)生滑坡。

1.1 地形地貌

在地貌上總體上可劃分為3 類，分別為構(gòu)造侵蝕剝蝕低山地貌、構(gòu)造侵蝕剝蝕丘陵垅崗地貌及沖積平原。從地質(zhì)災害點在地貌分區(qū)上的分布特征上可以看出，地質(zhì)災害在構(gòu)造剝蝕丘陵垅崗地貌區(qū)最為發(fā)育，共計61 處，占地災點總數(shù)的68.54%，其次為構(gòu)造侵蝕剝蝕低山地貌區(qū)，發(fā)育地災點總數(shù)28 處，占地災點總數(shù)的31.46%。

在鐘祥市境內(nèi)，地質(zhì)災害相對集中分布于工作區(qū)西部胡集鎮(zhèn)一帶，該區(qū)為荊山南東支脈，地貌上處于構(gòu)造侵蝕剝蝕低山地形區(qū)，斜坡具較大能量差異，且該地段處于揚子準地臺北緣中段, 鐘祥- 胡家集構(gòu)造帶地貌山高坡陡，具備發(fā)生地質(zhì)災害的條件有利；該區(qū)域為磷礦富集帶，屬地下采礦等人類工程活動強烈區(qū)域，采空地面塌陷及巖溶地面塌陷類地質(zhì)災害發(fā)育。

1.2 地形坡度

地質(zhì)災害的形成與地形坡度息息相關(guān)，通常情況下，斜坡變形要具備良好的臨空條件，特別是崩塌、滑坡災害更是基于斜坡環(huán)境的變形，不同坡度形成地質(zhì)災害的類型也不盡相同。根據(jù)鐘祥市地質(zhì)災害點所在坡體的坡度進行統(tǒng)計，見表1，表明一般大于60°以上的陡坡地帶多形成崩塌，而10°～40°之間坡度通常是滑坡多發(fā)坡度。

1.3 地層巖性

地層巖性是崩滑流災害形成的物質(zhì)基礎，地質(zhì)災害活動與巖土類型、性質(zhì)及結(jié)構(gòu)具有特別密切關(guān)系。軟弱地層，在構(gòu)造作用以及其它外力作用影響下，都容易形成土狀或泥狀的軟弱夾層，成為潛在的滑動面或滑動帶，具備產(chǎn)生滑動的基本條件，同時，在軟弱地層中，由于抗風化能力弱，易形成大量的松散物質(zhì)。相反，硬質(zhì)巖類，巖體抗風化能力強，不易形成潛在滑移面和松散物質(zhì)。巖性不同，其地質(zhì)災害的發(fā)育程度及類型也不同。

根據(jù)調(diào)查資料，區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害主要發(fā)育在低丘垅崗區(qū)的第四系更新統(tǒng)松散土體中，共45 處，占總數(shù)的48.61%，點密度最高的為震旦系變質(zhì)巖，點密度0.34 處/km2。

1.4 大氣降雨

在滑坡發(fā)育規(guī)律一節(jié)中，已就滑坡發(fā)育的群發(fā)性、周期性和季節(jié)性等特征進行了論述，在此不再贅述。而這些特征，無一不與降雨存在緊密聯(lián)系，汛期短時暴雨或持續(xù)強降雨是區(qū)內(nèi)重要的地質(zhì)災害誘發(fā)因素之一。

表1 地形坡度與地質(zhì)災害關(guān)系統(tǒng)計表 單位：處

通過對調(diào)查區(qū)多年降雨量統(tǒng)計數(shù)據(jù)和有時間記錄的71 處地質(zhì)災害進行比較分析（圖1）可知，二者關(guān)系十分密切。地質(zhì)災害發(fā)生時間主要集中在雨季，即每年5 月～8 月是地質(zhì)災害的頻發(fā)高峰期。這些時間段也是區(qū)內(nèi)降雨主要時段，集中了區(qū)內(nèi)降雨量60.68%，共發(fā)生滑坡等地質(zhì)災害60 處，占有時間記錄地質(zhì)災害的84.50% ；而其它月份降雨量占39.32%，發(fā)育地質(zhì)災害11 處，占有時間記錄地質(zhì)災害的15.49%。由此可見，地質(zhì)災害在月份上分布不均，且多分布于汛期5-8 月份，地質(zhì)災害的時間分布規(guī)律受降雨周期及降雨量影響明顯。

圖1 鐘祥市地質(zhì)災害點發(fā)生時間與降雨量關(guān)系直方圖

2 典型不穩(wěn)定斜坡變形破壞機制及穩(wěn)定性分析

農(nóng)機學校地處鐘祥市郢中鎮(zhèn)的，這一地區(qū)的不穩(wěn)定斜坡由BP5 及獨立的BP5-1 兩部分組成，BP5 不穩(wěn)定斜坡分為北段、東段A、東段B、東段C、東段D 共5 段。從農(nóng)機學校西北側(cè)的食堂起至東南的子胥臺街公路，全長528m，坡長8m ～30m，標高46.5m ～65.5m，相對高差10m ～19m。BP5-1 不穩(wěn)定斜坡位于農(nóng)機學校以南，方城坡東巷以東，南北寬約130m，相對高差12m。

2.1 主要治理工程措施

農(nóng)機學校不穩(wěn)定斜坡防治工程總體設計。根據(jù)農(nóng)機學校不穩(wěn)定邊坡的穩(wěn)定性分析結(jié)果和變形跡象，該邊坡在暴雨等因素的影響下大多處于不穩(wěn)定狀態(tài)，極易發(fā)生失穩(wěn)。

2.2 防治工程分項設計

（1）工程布置。bp5 農(nóng)機學校北側(cè)不穩(wěn)定斜坡為坡腳強風化軟巖裸露段，坡長8m ～10m，寬136m，下坡段地表風化碎屑應清理整形。坡度控制在65°～85°之間。錨桿長度3M，5m，縱橫間距2m，梅花形布置。截排水溝應平行于坡腳布置。坡腳種植爬藤，間距0.3m ～0.5m，坡上部為土質(zhì)邊坡，坡長15m，寬70m，首先對邊坡進行整形，將坡度控制在40°左右，并進行格構(gòu)錨固。錨桿長5m、7m，呈正方形布置，間距2.5m，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)噴CBS 植被混凝土。

bp5 農(nóng)機學校東側(cè)不穩(wěn)定斜坡為土質(zhì)邊坡。a 段邊坡長20m，坡度約30°，寬度約56m。本標段擬拆除防護功能較差的變形磚墻。自由段設A 型擋土墻，與外側(cè)平行設置截排水溝。坡腳種植爬藤，間距0.3m ～0.5m，C 段邊坡12M，坡度約26°，寬度73m，擬用于防護功能較差的2 級，拆除變形磚墻和干砌塊墻，在原臨空面設置一級A 型擋土墻。坡頂是密集的居民區(qū)。生活污水長期排放使坡面長期浸泡，坡腳有滲水現(xiàn)象。邊坡表面采用噴射混凝土硬化，以減少地表水入滲對邊坡的不利影響。在坡腳外側(cè)平行設置截排水溝，坡腳綠化處種植爬藤，間距0.3m ～0.5m ；D 段坡長6m ～8m，坡度約40°，坡寬49m，建議先拆除既有變形磚墻，在無防護地段設置A 型擋土墻，外側(cè)設置截排水溝，坡腳種植攀緣植物，間距0.3m ～0.5m。

bp5-1 農(nóng)機學校西南側(cè)不穩(wěn)定斜坡為土質(zhì)邊坡，前緣朝天，已修建部分擋土墻。根據(jù)邊坡地形起伏，邊坡北段長10m，坡度約30°，寬度約36m。先拆除原磚墻，未防護地段沿坡腳設置一級C 型擋土墻，外側(cè)平行設置截排水溝。坡腳種植爬藤，間距0.3m ～0.5m，中段上坡長17m，坡度小于25°，寬度40m，沿坡面布置格構(gòu)錨固，錨桿長度為4m 和6m，方形布置，間距2.5m，噴CBS 植被混凝土格構(gòu)式結(jié)構(gòu)，南坡變緩，長20m，坡度約22°，寬55m，沿坡腳設置B 級擋土墻，外側(cè)平行設置截排水溝，坡腳種植攀援藤蔓，間距0.3m ～0.5m。

（2）擋土墻設計。擋土墻按漿砌石結(jié)構(gòu)設計。根據(jù)邊坡形狀、穩(wěn)定性和施工條件，擋土墻主要設計為垂直墻背和斜墻。砂漿砌塊石強度等級mu30 以上，砌筑砂漿M10，抹灰厚度2cm。為便于墻后排水，應在墻上設置1 排～2 排錯開的排水孔，水平和垂直間距應控制在2m 左右，最低點排水孔的出水口應高出地面200mm。排水孔采用φ50pvc 管，坡度5%。排水孔入口處應設置200mm 過濾層，最低排水孔進水口下部應設置隔水層。墻體每隔10m 設伸縮縫，縫寬20mm。接縫處設置瀝青杉木板止水。

（3）掛網(wǎng)噴砼設計。設計采用工程類比法。巖質(zhì)邊坡錨桿采用Φ25BRB335 鋼筋，長度3m，5m，平均4m?？v橫間距2m，梅花形布置，傾角15°，孔徑110mm。錨桿灌漿采用全粘結(jié)M30 水泥砂漿。掛網(wǎng)采用φ6 bpb300鋼筋，間距200mm。掛網(wǎng)及下緣垂直預埋Φ25 鋼筋。壓邊鋼筋的長度為1.5 m，壓釘間距為2 m，錨固頭采用系桿12×BPB300 固定。噴射混凝土為C25，厚度為150mm，分兩次噴射制成。噴射混凝土前，應對坡面進行清理和修整。

（4）鍍鋅鐵絲網(wǎng)和錨釘?shù)匿佋O安裝。電錘垂直于坡面鉆孔，打入地腳螺栓。地腳螺栓采用Φ14 螺紋鋼，瀝青防腐，砂漿錨固。一般情況下，邊坡坡度小于60°，錨桿間距100cm，邊坡坡度60°～75°，錨桿間距80cm ；邊坡坡度>75°，錨桿間距60cm ；錨桿入坡深度根據(jù)邊坡地質(zhì)條件確定，保證錨桿本身牢固，鋼筋網(wǎng)和CBS 基層局部穩(wěn)定，錨桿長度不小于45cm。孔深35cm，螺栓外露10cm。根據(jù)設計的錨桿規(guī)格、巖石貫入深度和間距，錨桿垂直于坡面布置，然后鋪設14# 鍍鋅鋼絲網(wǎng)（網(wǎng)眼5cm×5cm）。網(wǎng)格從上到下鋪設在網(wǎng)格結(jié)構(gòu)上。鋼筋網(wǎng)的鋪設應張緊。網(wǎng)格從上到下搭接不小于5cm。無需重疊網(wǎng)格的左右兩側(cè)，但所有網(wǎng)片之間應用18# 鐵絲綁扎牢固，在錨釘接觸處也一并用18# 鐵絲與錨釘綁扎牢固。網(wǎng)片距坡面保持7cm 的距離，用墊塊支撐[4]。

（5）地表截排水溝設計。設計依據(jù)：地面截排水溝的作用是盡可能截留自然降水形成的坡面水流，并通過人工修建的溝渠快速疏導排水，減少地表徑流的入滲，提高邊坡穩(wěn)定性。設計標準：設計暴雨強度為50mm/b（10 年一遇），降雨歷時1b，截排水溝邊墻超高標準一般采用設計水位以上的安全超高，不小于0.3m。

3 結(jié)語

綜上所述，對于地質(zhì)災害的治理工程而言，研究其邊坡的穩(wěn)定性和治理工程的有效性是很有必要的。故此，相關(guān)人員在研究過程中，應在了解自然災害形成原因和形成機理的基礎上，著重對邊坡穩(wěn)定性的維護工作展開研究，并通過合理的工程治理措施方式，可大大提高地質(zhì)災害工程的穩(wěn)定性。