山體滑坡治理與景觀修復融合設計技術研究

陳仲超

(廣東省地質局第五地質大隊)

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山體滑坡治理與景觀修復融合設計技術研究

陳仲超

(廣東省地質局第五地質大隊)

肇慶學院校園內景區山體滑坡，對滑坡治理工程措施、景觀周圍環境及人文環境進行了調查研究，把治理滑坡工程措施與景觀修復美化進行融合設計，創造性地應用隱藏式錨桿結構對滑坡進行支擋防護，設置暗藏式坡體內部排水設施，消除了滑坡災害隱患，保障了校園景區內師生的安全。同時，在坡面層設置了穩定表土層的土工格室，放置營養土，按修舊如舊原則種植了綠化護面草皮和景觀花、樹，對滑坡發生前的景觀按原有狀態進行了修復，使地災治理達到人與工程、自然、環境的和諧，取得了良好的社會效益、經濟效益和環境效益。此工程設計可為景區內地災防治提供參考。

滑坡修復 景觀 融合設計

一些景區山體地質條件較差，在受強降雨等不利因素的影響下，容易誘發山體滑坡或崩塌地質災害。景區發生地質災害之后，嚴重威脅景區內游人及工作人員的安全，而且景觀破壞后，泥水橫流，嚴重影響了景區的美觀，且原有景觀被破壞修建后很難與周圍其他景觀設施協調。國內外學者對景觀護坡作了大量的研究，王寶亮，周勇等[1-2]在重慶金佛山西坡旅游公路邊坡應用了景觀型抗滑樁進行治理，同時對景觀擋土墻、格構護坡進行探討。郭澤平[3]對廣東白云山天北路滑坡進行了綠化生態治理，付江濤等[4]對植物固土護坡效應進行了研究，效果良好。鐘吉祥[5]在福建上杭縣金礦應用生態袋治理滑坡技術，趙入臻等[6]對濟南破損山體應用疊石擋墻、綠化遮擋及設置景觀構筑物等進行治理，均取得一定成效，但其均為淺表層護坡措施，前提是邊坡自穩性要好。怎樣對滑坡進行深層系統治理，又能修復景觀原貌，值得深入探討。本文以肇慶學院翰墨池山體滑坡治理設計項目為例，對滑坡治理與景觀修復融合設計進行了探討。

1 項目概況

肇慶學院翰墨池山體滑坡地質災害治理工程位于該學院內翰墨池西北側山坡，屬于景區景觀園路的上邊坡。該邊坡為部分自然填土原狀土質邊坡，植草坡面防護，種植有景觀樹、花等植物。邊坡坡率約1∶1.50，坡高約12 m，滑坡前雨量較大，坡體內排水不暢，土體被雨水浸泡軟化，在2015年7月出現局部土體滑坡。滑坡體東西長約40 m，南北向寬約20 m，平均深3 m，滑坡體積約2 400 m3，屬小型滑坡。滑坡區周圍環境見圖1。

圖1 滑坡研究區周圍環境

2 地形地貌及地質情況

邊坡坡腳為翰墨池景區的公園景觀道路，路寬2 m，園內景觀路外側距離約1 m為翰墨池，水深約1.5 m。邊坡上方為校內綠化地、道路及其他設施。邊坡為部分素填土，部分粉質黏土原狀山體，下部為第四紀坡積土，下伏基巖為石灰巖(C)、粉砂巖。各巖土層力學參數見表1。

3 滑坡治理難點分析

(1)邊坡為部分填土層，巖土力學性質較差，須保證邊坡治理之后安全穩定，滑坡的工程治理難度較大。

表1 巖土工程參數

(2)滑坡點為校園內景區，已進行很好的綠化及景觀布置，如果采用一般治理工程措施，將鋼筋混凝土或土石結構物外露，會與周圍環境極不協調，故景觀治理的難度高[7]。

4 滑坡治理及景觀措施設計

4.1 治理總體方案

由于該滑坡區處于肇慶學院內風景區，為使滑坡得到治理，又能使景觀得到恢復，經方案比選論證，選用隱藏式錨桿框架+土工格室綠化護面(景觀修復)+埋藏式坡內排水設施的治理方案。

4.2 穩定性計算

依據《滑坡防治工程設計與施工技術規范》(國土部DZ/T 0219—2006)，計算邊坡穩定性系數Kf：

(1)

滲透壓力產生的平行滑面分力

(2)

式中，NWi為孔隙水壓力，NWi=γWhiWLi，kN；hiWLi為浸潤面以下土體面積,m2；γW為水容量，kN/m3；Wi為第i條塊的重量,kN/m；Ci為第i條塊的內聚力,kPa；φi為第i條塊內摩擦角,(°)；Li為第i條塊滑面長度,m；ai為第i條塊滑面傾角,(°)；βi為第i條塊地下水流向,(°)；A為地震加速度(重力加速度),g[8]。

根據計算，現狀邊坡按原有坡率1∶1.50分層回填壓實整形之后，穩定性系數為0.96，處于不穩定狀態，必須進行加固。邊坡土體部分下滑力Ti=832 kN，土體部分抗滑力Ri=801 kN，要達到1.30的穩定性系數，支擋力T為

(3)

計算得T=281 kN。

4.3 工程措施

為滿足安全要求，布置6排錨桿，錨桿的軸向設計拉力自上而下分別為180，180，180，150，150，100 kN。錨桿水平間距取3.0 m。具體工程措施如下：

(1)坡體回填及錨桿設計。首先清除滑坡體，按1∶1.50回填部分黏土，分層放置土工格柵壓實土體，按原有邊坡形狀修坡整形。從坡腳向上1.0 m起布置6排錨桿，水平間距3.0 m，垂直間距2.0 m，自下而上長度分別為10，15，15，18，18，18 m。錨孔直徑150 mm，與水平線夾角15°。錨桿采用φ32 mm 的HRB400螺紋鋼筋制作。注漿時孔口設置長度為1.0 m的止漿塞，孔內注M30水泥砂漿或水泥純漿，注漿壓力1.0 MPa。

(2)鋼筋混凝土格構設計。在坡面挖槽，施作鋼筋混凝土格構梁，梁截面為30 cm(寬)×40 cm(高)，現澆C30混凝土。格構梁主筋采用HRB400鋼筋，箍筋采用HPB300鋼筋，豎梁主筋為6φ20 mm，橫梁主筋為6φ18 mm，箍筋均為φ8@200 mm。鋼筋混凝土框架梁頂面比設計坡面低15 cm。

(3)坡體內部排水設計。在距離坡腳2，6 m處分別布置一排向上仰斜式泄水孔，向上與水平面夾角20°，孔徑110 mm，孔深15 m，內置φ90 mm軟式透水管。孔口3 m范圍內安裝φ100 mm的PVC泄水管，泄水管埋藏進土體內，向下引至坡腳排水盲溝內。

(4)景觀修復設計。在框架梁面鋪設土工格室，厚10 cm，格室頂面距離設計坡面5 cm，鋪設好后回填營養土，種植跟滑坡前一樣的草皮以及景觀樹、花，修復原有景觀。對坡腳被破壞的石板景觀道也按原狀修復[9]。

滑坡治理及景觀恢復措施詳見圖2。

圖2 滑坡治理及景觀恢復措施剖面

5 滑坡治理效果

2015年7月15日接到設計任務，進行了快速勘查設計，于2015年8月30日完成施工，總治理面積1 080 m2，治理坡面面積1 298 m2。

(1)原來滑坡之后松散的土體被清除，邊坡按滑坡前的狀態完成修復，安全穩定，排水通暢，消除了滑坡災害隱患，達到了地質災害治理的目的。滑坡治理工程措施錨桿格構被隱藏在坡體內部，不外露，效果理想。

(2)滑坡治理區域的坡面按滑坡前的形狀進行了修復，坡面線條平順美觀，對坡面上的草皮、景觀樹、花以及坡腳景觀道路等所有景觀均按滑坡前的狀態成功修復，跟周圍環境協調。委托單位的評價治理后恢復了原有景觀，幾乎看不出研究區曾發生過滑坡。

治理效果見圖3所示。

圖3 滑坡治理效果

6 結 論

(1)由于高質量定量化滑坡治理設計，精心的地災治理施工和精細化的管理，對治理過程的嚴密跟蹤控制，對效果的可視化預估，肇慶學院翰墨池山體滑坡治理工程既消除地災隱患，又修復原有景觀，最終實現了安全可靠、景觀優美、技術先進及經濟合理的景區滑坡治理。

(2)隱藏式的滑坡治理工程措施得到了成功應用。作為滑坡治理支擋工程措施，錨桿框架梁全部埋藏于坡體內部，既加固維護邊坡，又不顯露在外；坡體排水設施，泄水管深入坡體內部15 m，將坡體內的滲水通過PVC管引至坡腳排水盲溝，在排水管路不外露的條件下，達到了良好排水效果。實踐證明，該滑坡支擋及排水措施安全有效。

(3)滑坡研究區按原有的景觀進行了修復，效果顯著。因為滑坡區處于校園內景區，原來對整個湖畔邊坡布置了較好的景觀，如果滑坡治理后再建造其他的景觀，很難跟原有景觀及周圍環境和諧。故按“修舊如舊”原則，使治理后的坡面景觀跟周圍環境充分協調，治理效果證明該設計技術方法是成功的。

(4)布置于坡面層的土工格室穩定了邊坡表土，對坡面植被修復起了關鍵作用。在坡體表面應用土工格室，回填營養土，對坡面整形平順，坡面線條順滑美觀，并且表土穩定不下溜，再在坡面上種植草皮、景觀樹及景觀花草，取得了良好效果。

(5)所有滑坡治理工程及景觀工程布置，一定要在確保邊坡穩定的前提下實施，景觀工程措施不得起破壞邊坡穩定的不良作用，絕不可為了追求美觀而破壞邊坡穩定，確保邊坡安全。

(6)滑坡治理工程措施與景觀修復技術措施的協同作用，治理后肇慶學院邊坡安全美觀，取得了良好的社會效益、經濟效益和環境效益。

[1] 王寶亮,彭盛恩,王 昱.重慶風景名勝區旅游公路滑坡災害及景觀治理方案選擇[J].災害學,2010(3):60-64.

[2] 周 勇,王寶亮,陳又麟,等.邊坡景觀治理方法研究[J].四川建筑,2012(4):150-153.

[3] 郭澤平.淺議景區山體滑坡復綠工作——以廣州白云山云天北路塌方復綠工程為例[J].廣東園林,2013(6):78-80.

[4] 付江濤,李光瑩,虎嘯天，等.植物固土護坡效應的研究現狀及發展趨勢[J].工程地質學報,2014(6):1135-1146.

[5] 鐘吉祥.新型生態袋邊坡治理技術在某礦區滑坡體的應用[J].黃金,2015(1):67-69.

[6] 趙入臻,趙 鵬,趙環金.濟南破損山體概況及生態修復技術研究[J].山東國土資源,2012(9):31-36.

[7] 施春輝.淺談景觀修復技術在滑坡治理工程中的應用[J].西部資源,2015(5):82-84.

[8] 中華人民共和國地質礦產行業標準.DZ/T 0219—2006 滑坡防治工程設計與施工技術規范[S].北京：中國標準出版社，2006.

[9] 靳鳳玉.土工格室柔性護坡的穩定性研究[D].山東大學,2013.

2016-09-07)

陳仲超(1974—)，男，教授級高級工程師，562020 廣東省肇慶市端州區梅庵路9號。