清涧县寨沟小学崩塌地质灾害治理工程可行性研究

李玮娜　张旭梅　张舜尧

摘 要：文章对清涧县寨沟小学崩塌地质灾害进行了分析论证，提出了治理方案。并对治理方案实施效果进行了评价、最终认为该项目具有可行性。

关键词：崩塌；地质灾害；可行性研究

1 项目概况

清涧县位于陕西省北部，榆林东南部与延安交界处及无定河、黄河交汇处。属陕北黄土高原丘陵沟壑区，是陕西省地质灾害多发县之一。寨沟小学崩塌位于清涧县宽州镇东门湾村，寨沟小学崩塌南侧坡面人为破坏轻微，坡度较缓，基本保持原地形，北侧坡面形成较陡的土坡，在遇连续降雨的情况下，坡面很容易发生滑塌，直接威胁12家住户36孔窑洞的安全。

2 自然地理及地质条件

清涧县属暖温带大陆性季风气候区。治理区地下水位埋深大，隐患点范围内未见地下水出露，工程不考虑其影响。治理区受降雨影响较大，在雨季，降水下渗和产生地面径流，对坡体的稳定性产生较大危害。

治理点位于县境西北部，属黄土峁梁状丘陵沟谷区。拟治理工程滑坡体均为第四系黄土，出露基岩为三叠系上统永坪组。黄土层根据出露情况，依次为：中更新统黄土层（离石黄土Q3eol）、上更新统黄土层（马兰黄土Q3eol）、全新统（Q4）。

3 地质灾害现状

根据现场踏勘，该滑坡为小型黄土崩塌。在强降雨、冻融及其它外力等条件下，发生再次崩塌的可能性较大，直接威胁道路过往车辆行人、小学45名教师和学生的安危，危险性较大。崩塌形成的原因主要有以下几点：

3.1 地形条件

由于本区地处陕北黄土高原丘陵沟壑区，地形破碎、梁峁起伏、下部冲沟常年冲刷坡脚，边坡高差大。坡面较徒，坡度大于45°，为崩塌形成创造了良好的地形条件。

3.2 土体结构条件

高陡边坡的物质主要为第四系中上更新统黄土组成。黄土在干燥情况下，强度较高，壁立性好，遇到连阴雨或暴雨，土体稳定性差。

3.3 降水

降水是地质灾害发生的主导诱发因素。长时间的降雨入渗使土体抗剪强度大幅度降低，易湿陷变形和崩解抗剪强度降低。降水是引起本处崩塌的主要原因。

3.4 人类工程活动

人类在进行道路改扩建时大量开挖坡脚，使土体的完整性受到破坏而松动。

对该地区的稳定性进行分析结果如下：据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），榆林地区抗震设防烈度Ⅵ度，设计基本地震加速度值为0.05g，本次设计不考虑地震作用。

3.4.1 边坡安全系数

根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001），按次要工程，取边坡安全系数Fs为1.15。

3.4.2 岩土物理力学性质

根据我公司在榆林南部黄土地区的工作经验，参考临近场地的工程地质资料，设计对场地松散土的物理力学参数取值如下：

（1）马兰黄土（Q3）：天然重度 γ=18.2g/cm3

粘聚力 C=35kpa

内摩擦角 φ=27°

（2）离石黄土（Q2）：天然重度 γ=19.6g/cm3

粘聚力 C=50kpa

内摩擦角 φ=30°

4 工程治理方案

4.1 工程设计

4.1.1 削坡卸载工程

由于该边坡高度大于45°，采用分级开挖的方法，在平台上削坡卸载。根据坡高，北部坡分3级设2个平台进行，南部和西部坡分2级设1个平台进行，平台宽1.2m，刷方坡面坡比取1：0.85。共开挖土方911m3。

4.1.2 护坡工程

对坡脚刷浆砌石护坡，刷坡高度为5m，刷坡厚度为0.3m。共需浆砌石26m3。

4.1.3 排水方案

排水方案分为外围截水渠、平台截水渠两种。外围截水渠布置在滑坡体的外部，不让坡体外部雨水进入坡体，同时，收集平台截水渠的水，排入下部沟道；平台截水渠布置在削坡平台上，每个平台布置一条横线截水渠，收集削坡坡面水，汇入外围排水渠中。

外围排水渠：根据实际地形，北面高南面低，在北部坡面一端沿坡体走向设置排水渠，用浆砌石砌筑。外围截水渠长度为36m，浆砌石20m3。

平台截水渠设置：在削坡平台的内侧，用浆砌石砌筑，坡降取1：100。向两边外围排水渠排水，平台截水渠长度为26m，浆砌石14m3。

截水渠总长度为62m，开挖土方量56m3，浆砌石34m3。

4.1.4 植物防护方案

在每个削坡坡面上种植柠条、紫穗槐等根系发达、耐旱的灌木，既可起到稳坡固坡的作用，又可美化环境和工程效果。株间距1.5m×1.5m，共约100株，工程验收前要保证100%的成活率。

4.2 施工方法及放线

根据场地地形地貌条件，削方按自上而下、自后向前的顺序进行，放线时以边坡坡脚与操场西侧水平面为施工定位线，施工放线应保证定位线的施放准确，自定位线向上按设计坡度及台阶刷方并校核上边界。

5 工程实施效果评价

5.1 环境影响评价

本次治理工作中，其主要的机械设备有混凝土搅拌机、钻机、挖掘机、发电机等，这些设备在施工过程中，发出声音的强度较低，不致于达到噪声污染的程度。本次施工过程中的混凝土制作过程中产生扬尘，对大气环境不会产生多少影响。施工过程中所排放的废水不含有任何有毒有害的物质，不含有任何超标因子。

5.2 经济效益评价

本工程项目建设区环境质量现状良好，工程的实施可以完全消除崩塌地质灾害对村民及居民安全的威胁，保障人民生命财产安全。

5.3 社会效益评价

地质灾害治理项目的实施，清涧县下甘里铺乡梨家湾村的地质环境将会得到明显的改善，使得村民能够安居乐业。

6 项目风险分析与控制

6.1 项目风险分析

按照本项目风险产生的原因及其性质分类如下：（1）管理风险：项目实施单位在管理制度、管理经验等方面的不足，导致管理不善，成本增加，故存在管理不善的风险。（2）经济风险：一是资金到位不及时，导致工期延长；二是资金使用不合理，开支与灾害治理无关的费用，或专项资金挪作他用；三是受市场因素影响，价格上涨，人工、材料费增加。以上因素均会导致工程造价增加。（3）技术风险：一些新技术条件的不成熟及地质灾害治理的复杂性，均会造成技术风险。

6.2 项目风险控制

为了使项目能更快更好的实施，使项目风险降到最低，对于上述的项目风险就要进行科学合理的控制。（1）管理风险控制：组建地质灾害治理领导小组，依法对项目实施组织管理，并聘请项目监理单位对工程进行监理，严格按要求执行，确保工程质量。（2）经济风险控制：资金到位后，设立专门的资金管理账户，对项目经费实行专款专用。（3）技术风险控制：参考同类地质灾害治理的技术方法，确保设计方案在实际、安全、经济可靠的情况下进行实施。

7 建议

（1）本次治理用时较长，工程施工时应对坡体进行必要的监测工作，并做好安全保障工作，时刻将安全放在第一位。（2）工程设计中边角部的位置、尺寸与现场有出入时，可按实际情况进行调整，原则上与自然坡面弧形衔接，确保消除隐患，达到根治的目的。（3）工程验收合格后，建议做好边坡的日常管理，保障边坡的完整性。

参考文献

[1]GB50021-2001.岩土工程勘察规范[S].中国建筑工业出版，2009.

[2]陕西省地质矿产勘查开发局西安地质矿产勘查开发院.清涧县寨沟小学崩塌地质灾害治理工程可行性研究报告[R].2014，2.

作者简介：李玮娜，研究方向是水文地质工程地质环境地质。endprint