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1項目概況
清澗縣位于陜西省北部,榆林東南部與延安交界處及無定河、黃河交匯處。屬陜北黃土高原丘陵溝壑區,是陜西省地質災害多發縣之一。寨溝小學崩塌位于清澗縣寬州鎮東門灣村,寨溝小學崩塌南側坡面人為破壞輕微,坡度較緩,基本保持原地形,北側坡面形成較陡的土坡,在遇連續降雨的情況下,坡面很容易發生滑塌,直接威脅12家住戶36孔窯洞的安全。
2自然地理及地質條件
清澗縣屬暖溫帶大陸性季風氣候區。治理區地下水位埋深大,隱患點范圍內未見地下水出露,工程不考慮其影響。治理區受降雨影響較大,在雨季,降水下滲和產生地面徑流,對坡體的穩定性產生較大危害。治理點位于縣境西北部,屬黃土峁梁狀丘陵溝谷區。擬治理工程滑坡體均為第四系黃土,出露基巖為三疊系上統永坪組。黃土層根據出露情況,依次為:中更新統黃土層(離石黃土Q3eol)、上更新統黃土層(馬蘭黃土Q3eol)、全新統(Q4)。
3地質災害現狀
根據現場踏勘,該滑坡為小型黃土崩塌。在強降雨、凍融及其它外力等條件下,發生再次崩塌的可能性較大,直接威脅道路過往車輛行人、小學45名教師和學生的安危,危險性較大。崩塌形成的原因主要有以下幾點:
3.1地形條件由于本區地處陜北黃土高原丘陵溝壑區,地形破碎、梁峁起伏、下部沖溝常年沖刷坡腳,邊坡高差大。坡面較徒,坡度大于45°,為崩塌形成創造了良好的地形條件。
3.2土體結構條件高陡邊坡的物質主要為第四系中上更新統黃土組成。黃土在干燥情況下,強度較高,壁立性好,遇到連陰雨或暴雨,土體穩定性差。
3.3降水降水是地質災害發生的主導誘發因素。長時間的降雨入滲使土體抗剪強度大幅度降低,易濕陷變形和崩解抗剪強度降低。降水是引起本處崩塌的主要原因。
3.4人類工程活動人類在進行道路改擴建時大量開挖坡腳,使土體的完整性受到破壞而松動。對該地區的穩定性進行分析結果如下:據《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001),榆林地區抗震設防烈度Ⅵ度,設計基本地震加速度值為0.05g,本次設計不考慮地震作用。
3.4.1邊坡安全系數根據《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001),按次要工程,取邊坡安全系數Fs為1.15。
3.4.2巖土物理力學性質根據我公司在榆林南部黃土地區的工作經驗,參考臨近場地的工程地質資料,設計對場地松散土的物理力學參數取值如下:(1)馬蘭黃土(Q3):天然重度γ=18.2g/cm3粘聚力C=35kpa內摩擦角φ=27°(2)離石黃土(Q2):天然重度γ=19.6g/cm3粘聚力C=50kpa內摩擦角φ=30°
4工程治理方案
4.1工程設計
4.1.1削坡卸載工程由于該邊坡高度大于45°,采用分級開挖的方法,在平臺上削坡卸載。根據坡高,北部坡分3級設2個平臺進行,南部和西部坡分2級設1個平臺進行,平臺寬1.2m,刷方坡面坡比取1:0.85。共開挖土方911m3。
4.1.2護坡工程對坡腳刷漿砌石護坡,刷坡高度為5m,刷坡厚度為0.3m。共需漿砌石26m3。
4.1.3排水方案排水方案分為外圍截水渠、平臺截水渠兩種。外圍截水渠布置在滑坡體的外部,不讓坡體外部雨水進入坡體,同時,收集平臺截水渠的水,排入下部溝道;平臺截水渠布置在削坡平臺上,每個平臺布置一條橫線截水渠,收集削坡坡面水,匯入外圍排水渠中。外圍排水渠:根據實際地形,北面高南面低,在北部坡面一端沿坡體走向設置排水渠,用漿砌石砌筑。外圍截水渠長度為36m,漿砌石20m3。平臺截水渠設置:在削坡平臺的內側,用漿砌石砌筑,坡降取1:100。向兩邊外圍排水渠排水,平臺截水渠長度為26m,漿砌石14m3。截水渠總長度為62m,開挖土方量56m3,漿砌石34m3。
4.1.4植物防護方案在每個削坡坡面上種植檸條、紫穗槐等根系發達、耐旱的灌木,既可起到穩坡固坡的作用,又可美化環境和工程效果。株間距1.5m×1.5m,共約100株,工程驗收前要保證100%的成活率。
4.2施工方法及放線根據場地地形地貌條件,削方按自上而下、自后向前的順序進行,放線時以邊坡坡腳與操場西側水平面為施工定位線,施工放線應保證定位線的施放準確,自定位線向上按設計坡度及臺階刷方并校核上邊界。
5工程實施效果評價
5.1環境影響評價本次治理工作中,其主要的機械設備有混凝土攪拌機、鉆機、挖掘機、發電機等,這些設備在施工過程中,發出聲音的強度較低,不致于達到噪聲污染的程度。本次施工過程中的混凝土制作過程中產生揚塵,對大氣環境不會產生多少影響。施工過程中所排放的廢水不含有任何有毒有害的物質,不含有任何超標因子。
5.2經濟效益評價本工程項目建設區環境質量現狀良好,工程的實施可以完全消除崩塌地質災害對村民及居民安全的威脅,保障人民生命財產安全。
5.3社會效益評價地質災害治理項目的實施,清澗縣下甘里鋪鄉梨家灣村的地質環境將會得到明顯的改善,使得村民能夠安居樂業。
6項目風險分析與控制
6.1項目風險分析按照本項目風險產生的原因及其性質分類如下:(1)管理風險:項目實施單位在管理制度、管理經驗等方面的不足,導致管理不善,成本增加,故存在管理不善的風險。(2)經濟風險:一是資金到位不及時,導致工期延長;二是資金使用不合理,開支與災害治理無關的費用,或專項資金挪作他用;三是受市場因素影響,價格上漲,人工、材料費增加。以上因素均會導致工程造價增加。(3)技術風險:一些新技術條件的不成熟及地質災害治理的復雜性,均會造成技術風險。
6.2項目風險控制為了使項目能更快更好的實施,使項目風險降到最低,對于上述的項目風險就要進行科學合理的控制。(1)管理風險控制:組建地質災害治理領導小組,依法對項目實施組織管理,并聘請項目監理單位對工程進行監理,嚴格按要求執行,確保工程質量。(2)經濟風險控制:資金到位后,設立專門的資金管理賬戶,對項目經費實行專款專用。(3)技術風險控制:參考同類地質災害治理的技術方法,確保設計方案在實際、安全、經濟可靠的情況下進行實施。
7建議
(1)本次治理用時較長,工程施工時應對坡體進行必要的監測工作,并做好安全保障工作,時刻將安全放在第一位。(2)工程設計中邊角部的位置、尺寸與現場有出入時,可按實際情況進行調整,原則上與自然坡面弧形銜接,確保消除隱患,達到根治的目的。(3)工程驗收合格后,建議做好邊坡的日常管理,保障邊坡的完整性。
作者:李瑋娜張旭梅張舜堯單位:西安地質礦產勘查開發院