王麗俊
江蘇省地質礦產(chǎn)局第二地質大隊,江蘇 常州 213022
滑坡地質災害危害性較大,在滑坡治理工作中,需規(guī)范化地開展質量工程設計,為后期治理工作開展提供有效支撐。
滑坡地質災害嚴重威脅擬建工程的穩(wěn)定性和安全性,并對周邊區(qū)域人們的生活質量具有較大影響。在滑坡地質災害治理工作中,應重視其工程設計特殊性和社會性特征的把控。滑坡地質災害治理工程設計的特殊性表現(xiàn)為滑坡本身具有較大危害性,在工程設計中,需從治理手段有限和滑坡危害程度最小來兩個層面展開設計。另外,滑坡治理工程設計源于社會現(xiàn)實,也服務于社會,因此,在工程設計中需考慮對滑坡治理社會性特征的把控。
創(chuàng)造性與科學性是滑坡治理工程設計的兩個基本特征。滑坡地質災害的發(fā)生地區(qū)、滑坡表現(xiàn)及所造成的危害具有較大差異性,因此需結合實際情況,實施針對性、創(chuàng)造性設計。在具體設計內容層面,應重視滑坡設計準備、構筑物設計、防護設計、設計圖件編制等要素的精準把控,不斷提升設計內容的科學性。
滑坡地質災害工程設計還具有專業(yè)性、綜合性的特征。一方面,滑坡治理設計不僅要考慮邊坡巖土力學強度,還要注意消除和減輕水的危害,同時要考慮技術、經(jīng)濟、社會等條件的限制與約束,設計專業(yè)性較強。另一方面,滑坡治理需要多個專業(yè)、多個部門的協(xié)同作用,在治理工程設計階段,設計人員只有樹立及早發(fā)現(xiàn),預防為主的理念,結合監(jiān)測的實際情況進行綜合治理,并在力求根治、不留后患原則的指導下開展綜合設計,才能有效提升治理工程設計質量,減少滑坡地質災害的危害。
滑坡地質災害設計不僅需考慮項目設計內容,還需重視治理工程設計用途和功能要求,此外,需要對滑坡治理方案的使用環(huán)境和使用條件進行系統(tǒng)分析。在系統(tǒng)考慮這些因素的基礎上,按照標準程度開展工程設計,從而有效保證滑坡治理工程設計過程的規(guī)范程度,提升滑坡治理實效性。滑坡地質災害治理工程設計具體流程如圖1所示[1]。

圖1 滑坡地質災害治理工程設計具體流程
規(guī)范化開展滑坡地質災害治理工程設計,對于削弱滑坡地質災害影響,保證擬建工程的穩(wěn)定安全,具有深刻影響。針對滑坡地質災害的治理,需嚴格按照《滑坡防治設計規(guī)范》(GB/T 38509—2020)(以下簡稱《設計規(guī)范》)開展工程設計工作。在具體設計中,需在安全性、質量性、順應性和協(xié)調性準則的指導下,進行治理工程的總體考慮和全面布局,并在滑坡治理工程平面位置、高度、結構類型、截面尺寸等要素計算的基礎上,深化滑坡地質災害的變形監(jiān)測,確保治理工程結構的安全性、穩(wěn)定性。值得注意的是,不論是在滑坡防治工程排水、抗滑樁、錨索設計,還是在抗滑擋土墻、格構筑錨固及滑坡檢測中,均需按照經(jīng)濟性和綠色設計準則要求,在保證滑坡治理工程防護效果的基礎上,實現(xiàn)防護質量工程設施與周圍環(huán)境、景觀的協(xié)調統(tǒng)一。
方案圖紙設計是滑坡地質災害治理工程設計的核心要素。為了充分保證滑坡地質災害治理工程設計的科學性、合理性,提升滑坡治理實際效果,在具體設計中,應在《設計規(guī)范》的指導下,規(guī)范開展排水、抗滑樁、錨桿、抗滑擋墻等工程防護體系的有效設計。
首先,在排水工程方案設計中,應重視地表排水工程、地下排水工程施工方案的有效設計。在地方防水方案設計中,應重視排水系統(tǒng)各主、支溝段的控制,并對匯流的面積進行分割計算,提升排水溝過流能力。以排水工程頻率地表回水流量設計為例,設計人員不僅需考慮徑流系數(shù)、降雨強度,還需考慮匯水面積、匯流時間等諸多參數(shù)。在地下排水方案設計中,應重視隧洞、盲溝、排水帶等要素設計。例如,要求盲溝最大深度保持在10m以下,盲溝縱坡大于5%等。
其次,工程抗滑樁設計中,針對抗滑樁的布置,應做好樁間距、樁長、截面尺寸等要素的設計。目前,在滑坡治理工程中,抗滑樁分為矩形抗滑樁、圓形抗滑樁、錨索抗滑樁等形式,應結合滑坡的具體情況,做好其自身結構、布局形態(tài)的設計。通常,要求矩形抗滑樁的樁間距保持在5~10m,樁體最小邊寬度不小于1.25m;在圓形抗滑樁中,樁直徑需保持在0.6m以上,要求樁間距為樁直徑的3~5倍;錨索抗滑樁固端的長度需保持在樁長的1/4~1/3等。
再次,應重視錨桿、抗滑擋墻設計。其中,錨桿設計工作應按照滑坡形態(tài),系統(tǒng)選用自由錨桿、壓力分散錨桿、全長黏結錨桿等。在抗滑擋墻設計中,應實現(xiàn)擋墻與排水、減載、護坡等其他防護工程的結合使用。
最后,項目設計需考慮邊坡治理工程的整體性,要求所設計的治理防護設施分級規(guī)范、荷載標準,具有較高的穩(wěn)定性和安全性[2-3]。
精確把控滑坡地質災害治理工程設計要求,能顯著提高工程項目的設計質量。新時期,滑坡治理工程設計的內容逐漸多樣,人們對設計對象的要求也在不斷提高。
首先,在進行施工圖設計現(xiàn)場踏勘復核時,要求對地質災害治理范圍、災害基本特征、保護對象等是否符合施工條件進行復核,為設計成果送審創(chuàng)造良好條件。
其次,應在施工圖深化設計的基礎上,重視防護設計主要構件、主要配件的優(yōu)化。
再次,在滑坡治理設計中,需要充分保證治理設計說明書的全面性,要求設計說明書涉及地質環(huán)境條件、災害概況、治理依據(jù)、原則、目標工程總體設計等內容。以滑坡地質災害概況為例,在對其進行穩(wěn)定性分析時,需系統(tǒng)考慮滑坡區(qū)域巖石凝聚力、內摩擦力、重度等參數(shù),實現(xiàn)滑坡地質災害形變的有效分析。
最后,在治理工程設計中,應重視治理工程結算書的準確編制,具體計算時,要求系統(tǒng)級案例地質受力模型,對地質結構、構筑物的受力情況進行深入分析,在一些構筑物計算中,應對其受力構建彎矩、剪力、位移等指標進行計算,要求計算結果在設定的安全系數(shù)值范圍之內,提升防護構造整體應用效果等。
在滑坡地質災害質量工程設計中,應合理選擇圖紙表達方式,實現(xiàn)設計對象的精確表達。一方面,在圖面表達內容層面,應以不大于A0圖幅為宜,在具體表達中,針對滑坡或溝域較小的泥石流,應將圖面的比例尺控制在1∶1000~1∶2000;而當遇到各災害體組成或溝域較大的泥石流時,應保證期治理工程設計的圖面比例尺保持在1∶5000~1∶10000。另一方面,在圖表表達設計中,需注重其他表達內容的精準把控,除圖紙說明外,應規(guī)范表達設計對性的圖例、工程量表、工程構筑物特征等內容,確保圖紙表達的全面性、準確性。例如,治理工程構筑物特征表表達中,應準確羅列構筑物的功能、結構、尺寸參數(shù)等多項數(shù)據(jù)。以攔沙壩為例,除考慮壩高、壩頂長、攔沙庫容等因素外,還需要進行溢流口寬深、設計流量等要素的精準表達。
在可持續(xù)發(fā)展理念下,我國高度重視滑坡地質災害的治理工作,在新時期,更要進一步提高滑坡地質災害治理工程設計質量,起到良好的滑坡預防和防護效果。(1)在滑坡地質災害治理工程設計準備階段,要求對滑坡地質災害的具體情況進行全面勘測,要求了解滑坡區(qū)域地質構造、滑坡條件。此外,需了解與滑坡同時發(fā)生的泥石流、地面沉降等災害,堅持設計標準和規(guī)范開展具體方案設計,確保滑坡地質災害設計的整體性。(2)在構筑物設計中,需考慮不同形式防護構筑物的整體應用效益。以擋土墻為例,在滑坡地質災害治理中,通常不采用全埋式擋土墻,對于設計的擋土墻,需在考慮推力、土壓力的情況下進行擋土墻穩(wěn)定性的計算檢驗。(3)應重視內容說明書、圖件的系統(tǒng)編制。尤其是在圖件編制中,不僅需考慮圖件畫法、尺寸標示、圖件圖號及序列號因素,還需盡量減少圖幅中的文字,確保圖幅整潔美觀等,為后期治理施工創(chuàng)造良好的條件。
規(guī)范化開展滑坡地質災害治理工程設計,可以為后期治理防護施工工作的開展提供有效參考。在新時期,只有充分認識到滑坡地質災害的危害性,深入分析滑坡治理工程設計特征,并精準把控治理工程設計要點和各個設計環(huán)節(jié)注意事項,才能有效提高滑坡治理工程設計質量,減輕滑坡危害,促進社會經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。