龐保平 曹軍

【摘要】黨的“十八大”提出“要大力推進生態文明建設，加大自然生態系統和環境保護力度，實施重大生態修復工程，增強生態產品生產能力，推進荒漠化、石漠化、水土流失綜合治理”的生態建設要求，加快城市破損山體生態修復工程建設。而部分重要的城市生態山體，現狀破損裸露的山體坡面經日曬雨淋后易產生水土流失和滑坡崩塌現象，形成地質災害，嚴重影響區域內的生態安全，必須及時對破損山體進行有效的生態修復，利用建筑棄土對破損山體進行生態修復將成為后續山體修復的首選方案，一方面極大地緩解了城市棄土難、成本高、安全隱患大等問題，另一方面將有助于改善城市區域生態環境。因此，對城市破損山體修復型棄土場技術進行研究具有十分重要的意義。本文僅以武漢光谷頂冠峰山體修復工程實踐為例，研究城市破損山體修復型棄土場技術措施，為其它相似城市破損山體進行修復起到指導作用。

【關鍵詞】城市破損山體；修復型棄土場技術

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 26.086

1、工程實例簡介

武漢光谷頂冠峰山體修復工程位于九峰一路以北，武漢外環高速西側，合圍于東湖高新區中北部西北角，場地東西向縱深約800m，南北向縱深約1100m，自然山體東側及北側已被開挖成殘丘、縱橫交錯的溝壑和孤立的巖堆、大小不一的崖面等多種形態。修復區面積約49.36公頃，消納建筑棄土方量約632萬方。

按照土方消納及景觀營造要求，結合山體穩定性分析的基礎上，提出山體生態修復及土消納方案，通過地基處理、排水布置、棄土堆填、防護、監測及綠化等治理措施，確保山體治理穩定、渣土填埋安全，在此基礎上實施山體復綠工程。

2、破損山體修復技術措施

2.1 基礎處理技術措施

（1）軟弱基礎處理措施

淤泥質地基采用換填或拋石擠淤的方法進行地基處理；軟弱基礎采用砂石樁或強夯的方法進行地基處理；換填方式待淤泥挖出后，同下文山體堆填技術要求進行回填。

1）拋石擠淤技術

石料選用粒徑尺寸不小于30cm，浸水抗壓強度不小于20Mpa的塊石。拋石前進行測量放線，確定拋石范圍。拋石應由單側拋置，自地面高側向低側拋投，采用推土機和挖掘機配合進行，方法為進占法；首先由挖掘機在作業半徑內均勻拋第一層塊石，完成后，挖掘機來回走動碾壓，待塊石沉入淤泥齊平后，可進行第二層拋石，完成后用同樣方法進行碾壓，若塊石無明顯沉降，可向前延伸進行下一段施工，若塊石沉降量較大，則需再拋一層塊石碾壓，直至塊石沉降量較小為止。

2）砂石樁技術

根據處理面積及布樁方式、間距在現場用小木樁標出樁位，樁位偏差不得大于3厘米，豎向偏斜不得大于1%。并做好試樁試驗，掌握施工工藝，保證單樁樁體強度不小于3MPa，確定最佳孔心距、振動電流及填料數量等；樁的施工順序，在軟弱土層采用由里向外從一邊推向另一邊的方式，以利于擠走部分軟土，對于抗剪強度較低的軟黏土或淤泥地基，為了減少制樁對軟土的擾動，宜采用隔樁跳打的方式；為避免縮徑或者斷樁，必須控制每米樁長投石量，實際每米樁身投石量不得小于計算投石量的1.2倍；砂石樁密度主要靠貫入度控制及“少吃多餐”予以保證，貫入度控制就是在保證樁長和投石量的前提下，每米樁要見到“不進錘”（即在錘擊行程大于3m，一次錘擊后樁面下降小于5cm的這一錘）；樁位中心與樁點應盡量重合，偏差不得大于樁距的5%，嚴禁漏樁，垂直度偏差<3度。

3）強夯技術

施工前，應對振動、噪聲和揚塵對周圍環境等造成的影響及風險進行評估，采取有效的防護措施。強夯過程中采用臺階法進行強夯施工，完成后對臺階部位進行補夯處理；強夯施工過程中安排專人進行盯控，做好夯沉量、隆起量、夯擊擊數、夯擊順序記錄。應采取措施，做好施工期排水。

（2）其他基礎處理措施

當填方區域地基情況滿足設計要求，但原始地面自然橫坡陡于1：6時，應在斜坡上分級挖成寬度不小于2.0m，并向內傾斜2～4%的臺階，若為土質邊坡，則用夯實機具加以夯實后方可進行分層碾壓填土。

2.2 堆填山體排水措施

（1）堆填山體內部排水措施

堆填山體內部排水采用排水盲溝技術，盲溝采取縱、橫向布置，盲溝四周鋪裹兩層滲水無紡土工布作為反濾層，無紡土工布規格選用不小于300g/㎡；所有縱向、橫向滲水無紡土工布搭接面搭接長度≥30cm，盲溝材料為塊石、卵（碎）礫石，粒徑3cm～10cm，強度≥30MPa，且不得有風化、軟化現象。

（2）堆填山體外部排水措施

經調查及研究，山體堆填完成后的3年～5年內存在自然沉降，而常規的硬質材料排水溝隨山體沉降后會出現不同程度的拉裂現象，因此，選用柔性材料兩布一膜加鍍高爾凡覆高耐磨有機涂層雷諾護墊技術成為此類工程山體外部排水的首選方案。根據城市破損山體修復型棄土場技術特點，山體堆填完成后，山體外部將布置有坡腳排水明渠、截洪溝、消能區、馬道排水溝，以及在坡體設置急流槽等排水系統。根據實際流速參考流速表選擇襯砌方案，擬采用17～30cm雷諾護墊防護，下部鋪設兩布一膜土工布反濾、防滲；坡腳排水明渠、截洪溝、消能區、馬道排水溝以及在坡體設置急流槽等斷面尺寸根據計算后的匯水量確定。

2.3 棄土消納堆填措施

采用城市建筑棄土進行破損山體生態修復前，首先按照土方消納需求及景觀營造要求，結合山體穩定性分析的基礎上，確定山形、山勢，山體防護及堆山方案。

（1）施工前場地處理

場地堆填前除進行基礎處理外還應進行原始面排水、清除浮淤、清除表層耕植土等工作，清表厚度0.5m，清除的淤泥及淤泥質粘土可用于綠化種植花木，但不可作為回填土使用；填方地段現狀地面應經檢壓至無回彈、無明顯沉陷后方可填土。

（2）填料及壓實要求

壓實填土的填料選用粉質粘土、灰土、級配較好的砂土或碎石土，以及質地堅硬、性能穩定、無腐蝕和無放射性危害的工業廢料等。回填土不得使用泥炭、淤泥、凍土、膨脹土、污染土、有機質土含量大于5%的土料及工業污染土。

場地范圍內壓實度要求按重型擊實標準，由于采用雜填土進行回填壓實，壓實度每層回填壓實度不低于85%。碾壓法和震動壓實法施工時，應根據壓實機械的壓實性能，地基土性質、密實度、壓實系數和含水量等，結合現場試驗確定碾壓分層厚度、碾壓遍數、碾壓范圍等施工參數。

（3）填土碾壓技術

填土應按確定的山形、山勢，分層填筑、碾壓，每層虛鋪厚度根據不同壓實機具確定最佳厚度，經檢驗達到壓實度要求，其外觀無回彈、起皮后，方可進行下一層填土。雨季施工時填土應隨鋪隨壓，若土壤含水量過大，有翻漿回彈現象，應開挖晾曬，處理后重新碾壓，對地面坡度陡于1：5的地段，應開挖梯坎后進行填土。

采用振動壓路機進行碾壓，土方填筑松鋪土厚度不大于50cm，填方高程誤差為+5.5cm，確保坡項以下10m及邊坡坡面往內約10m厚度范圍應保證回填土料為透水性較小的粉質黏土，防止坡頂及坡面滲水。碾壓遍數應為：靜壓一遍、弱振一遍、強振二遍、弱振一遍（往返為一遍）；面層要求光面再加靜壓慢走一次，共計6遍（靜2動4）。壓路機的最大碾壓行使速度不宜超過4km/h。分段分區施工時，各段土層之間應設立標志，縱向搭接寬度不小于0.5m，橫向搭接長度不小于0.5m，防止漏壓、欠壓和過壓，同時分段碾壓時接茬處應做成不陡于1：5的斜坡，上下層分段位置應錯開不小于3.0m，碾壓時碾跡應重疊1.0m。對每層填土料的規定含水量進行取樣檢查外，施工土方含水量與設計最優含水量偏差在±2%范圍內，填土應嚴格控制含水量，施工前應檢驗，當土的含水量大于最優含水量范圍時，應采用翻松、晾曬、風干法降低含水量，或采用換土回填、均勻摻入干土或其他吸水材料等措施來降低土的含水量。若由于含水量過大夯實時產生橡皮土，應翻松晾干至最佳含水量時再填筑。如含水量偏低，可采用預先灑水潤濕。

（4）邊坡修整

為符合山形要求，在山坡的變化處做到坡度的流暢，每堆筑2m高度對山體坡面邊線按設計體型進行一次修整，采用人工配合反鏟進行作業，以符合山形要求。

整個山體回填完成后，再依據施工圖平面等高線尺寸形狀和豎向設計的要求自上而下對整個山體的山形變化點精細地修整一次，以人工作業為主、機械配合為輔。要做到山體地形不積水，山脊、山坡曲線順暢柔和，邊坡修整完成后對山體邊坡覆蓋高密度土工布進行防護。

2.4 山體邊坡防護措施

城市破損山體修復型棄土場技術中堆填山體邊坡以自穩定為主，但山體修復治理區堆填料高度較高，為防止局部堆填山體邊坡發生滑移變形、破壞，在山體內部布置有阻滑鍵及在坡腳區域布置抗滑樁與加筋土工格柵土壩相結合等措施抗滑移。

（1）加筋土工格柵土壩技術

①按基礎處理要求清除基底地表覆蓋層及不良巖土，對基底進行碾夯，陡坡處按設計要求在清除后的基巖上開挖臺階（沿路線橫、縱方向均要求），開挖后回填中硬質巖；

②填區應嚴格分層填筑，分層壓實，分層檢測，經檢驗合格方可進行下一層土方回填。壓實度檢驗，可采用環刀法、靜力觸探等方法；

③施工期間應做好臨時排水，已填筑好的區域與天然坡面形成臨時排水溝。并設高填方觀測裝置，對填筑過程中沉降變形實行動態監控。

（2）抗滑樁技術

①抗滑樁樁孔施工前應詳細了解地質、地下水文情況，樁孔開挖中若發現風化巖層與勘察報告、設計文件有較大差異時，應及時告知監理單位，與建設單位、勘察設計單位共同協商研究處理。開挖樁孔應按由淺至深、由兩側向中間的順序施工，從兩端沿抗滑樁主軸線間隔1～2孔開挖。樁身強度不低于75%時可開挖鄰樁，一般為樁身混凝土灌注完畢1d后，方可進行鄰樁開挖；

②為確保開挖施工安全和孔壁質量要求，應采用分節開挖，每節高度宜為0.6～2.0m，挖一節立即支護一節。禁止在滑動面或土石層變化處分節；護壁后的樁孔應保持垂直、光滑，必須保證護壁不侵入樁截面凈空以內。樁孔開挖過程中應隨時校準其垂直度和凈空尺寸。必須嚴格控制成孔質量，孔位偏差不大于10cm，孔徑不小于設計樁徑，傾斜度不大于0.5%，孔深不小于設計孔深；確定終孔后，應立即對樁孔底進行清理，做10cm厚砂漿墊層，以防止縱向鋼筋直接置入樁孔殘存渣石中無保護層而銹蝕；

③開挖應在上一節護壁混凝土終凝后進行，護壁混凝土模板的支撐應在混凝土強度達到能保持護壁結構不變形后方可拆除，一般為灌注24h以后。每開挖一節，做好該節護壁，護壁各節縱向鋼筋應焊接連接，禁止簡單綁扎；

④樁孔開挖過程中應及時排除孔內積水。當滑體富水性較差時，可采用坑內直接排水；當滑體富水性較好、水量較大時，宜采用樁孔外管泵降排水；

⑤縱向鋼筋接頭采用對頭焊接或套筒連接，采用對頭焊接連接時，焊縫長度應≥10d，（d為縱筋直徑）。每一截面焊接根數不超過50%，接頭間距應≥35d，并不得小于500。縱向鋼筋與水平鋼筋（加勁筋及螺旋筋）采用焊接時，交接處應焊牢。

2.5 堆填山體綠化

破損山體按設計山形填筑完成及陡坡坡面削坡完成后，要根據修復山體地區的氣候特點，選擇處于同一氣候帶的植物品種，主要的物種具有自我繁殖能力，易與當地植被融合，有利于保持長久并產生近自然修復效果，優先選用鄉土植物、地帶性植物對植物群落的健康，加快生態系統的恢復有著重要的意義；同時可以避免由于引進物種而帶來的一系列問題甚至是產生物種大量入侵的災難，坡面綠化按陡坡面綠化和緩坡面綠化布置。

選擇根系發達的植被不但能夠很好地固持土壤，保護邊坡貧瘠的生長基質，還可以吸收巖石裂隙內深層水分，有較強的生命力。建筑棄土填筑山體邊坡植被生境惡劣，植物生長、發育非常困難，坡面保水能力差，所以應該堅持以喬灌優先，以喬灌木為主，喬灌木的根系發達，可以穿透建植層深入巖石裂隙中，形成建植層和巖層根系交織的穩定結構，吸收深層水分，這有利于坡面的淺層防護作用。

結語：

工程實踐證明，城市破損山體修復型棄土場技術的綜合應用在破損山體修復整治中具有廣闊的應用前景，因為城市破損山體修復型棄土場技術充分考慮利用城市建筑棄土進行破損山體生態修復，改善了生態環境和提升了城市整體形象；對服務國家中心城市建設，打造生態宜居城市，提高市民文明幸福指數都具有十分重要的現實意義；綜合平衡渣土資源及破損山體生態修復需求，體現了技術應用的科學性，在城市破損山體生態修復工程中，城市破損山體修復型棄土場技術是一項首選方案，通過對城市破損山體修復型棄土場技術的研究，為以后類似工程設計提供了參考依據。

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