滑坡地质灾害治理工程设计研究

2021-12-13王丽俊

工程技术研究 2021年18期

关键词：构筑物抗滑桩工程设计

王丽俊

江苏省地质矿产局第二地质大队，江苏常州 213022

滑坡地质灾害危害性较大，在滑坡治理工作中，需规范化地开展质量工程设计，为后期治理工作开展提供有效支撑。

1 滑坡地质灾害治理工程设计特征

1.1 特殊性与社会性

滑坡地质灾害严重威胁拟建工程的稳定性和安全性，并对周边区域人们的生活质量具有较大影响。在滑坡地质灾害治理工作中，应重视其工程设计特殊性和社会性特征的把控。滑坡地质灾害治理工程设计的特殊性表现为滑坡本身具有较大危害性，在工程设计中，需从治理手段有限和滑坡危害程度最小来两个层面展开设计。另外，滑坡治理工程设计源于社会现实，也服务于社会，因此，在工程设计中需考虑对滑坡治理社会性特征的把控。

1.2 创造性与科学性

创造性与科学性是滑坡治理工程设计的两个基本特征。滑坡地质灾害的发生地区、滑坡表现及所造成的危害具有较大差异性，因此需结合实际情况，实施针对性、创造性设计。在具体设计内容层面，应重视滑坡设计准备、构筑物设计、防护设计、设计图件编制等要素的精准把控，不断提升设计内容的科学性。

1.3 专业性与综合性

滑坡地质灾害工程设计还具有专业性、综合性的特征。一方面，滑坡治理设计不仅要考虑边坡岩土力学强度，还要注意消除和减轻水的危害，同时要考虑技术、经济、社会等条件的限制与约束，设计专业性较强。另一方面，滑坡治理需要多个专业、多个部门的协同作用，在治理工程设计阶段，设计人员只有树立及早发现，预防为主的理念，结合监测的实际情况进行综合治理，并在力求根治、不留后患原则的指导下开展综合设计，才能有效提升治理工程设计质量，减少滑坡地质灾害的危害。

2 滑坡地质灾害治理工程设计要点

2.1 设计程序要点

滑坡地质灾害设计不仅需考虑项目设计内容，还需重视治理工程设计用途和功能要求，此外，需要对滑坡治理方案的使用环境和使用条件进行系统分析。在系统考虑这些因素的基础上，按照标准程度开展工程设计，从而有效保证滑坡治理工程设计过程的规范程度，提升滑坡治理实效性。滑坡地质灾害治理工程设计具体流程如图1所示[1]。

图1 滑坡地质灾害治理工程设计具体流程

2.2 设计准则要点

规范化开展滑坡地质灾害治理工程设计，对于削弱滑坡地质灾害影响，保证拟建工程的稳定安全，具有深刻影响。针对滑坡地质灾害的治理，需严格按照《滑坡防治设计规范》（GB/T 38509—2020）（以下简称《设计规范》）开展工程设计工作。在具体设计中，需在安全性、质量性、顺应性和协调性准则的指导下，进行治理工程的总体考虑和全面布局，并在滑坡治理工程平面位置、高度、结构类型、截面尺寸等要素计算的基础上，深化滑坡地质灾害的变形监测，确保治理工程结构的安全性、稳定性。值得注意的是，不论是在滑坡防治工程排水、抗滑桩、锚索设计，还是在抗滑挡土墙、格构筑锚固及滑坡检测中，均需按照经济性和绿色设计准则要求，在保证滑坡治理工程防护效果的基础上，实现防护质量工程设施与周围环境、景观的协调统一。

2.3 方案设计要求

方案图纸设计是滑坡地质灾害治理工程设计的核心要素。为了充分保证滑坡地质灾害治理工程设计的科学性、合理性，提升滑坡治理实际效果，在具体设计中，应在《设计规范》的指导下，规范开展排水、抗滑桩、锚杆、抗滑挡墙等工程防护体系的有效设计。

首先，在排水工程方案设计中，应重视地表排水工程、地下排水工程施工方案的有效设计。在地方防水方案设计中，应重视排水系统各主、支沟段的控制，并对汇流的面积进行分割计算，提升排水沟过流能力。以排水工程频率地表回水流量设计为例，设计人员不仅需考虑径流系数、降雨强度，还需考虑汇水面积、汇流时间等诸多参数。在地下排水方案设计中，应重视隧洞、盲沟、排水带等要素设计。例如，要求盲沟最大深度保持在10m以下，盲沟纵坡大于5%等。

其次，工程抗滑桩设计中，针对抗滑桩的布置，应做好桩间距、桩长、截面尺寸等要素的设计。目前，在滑坡治理工程中，抗滑桩分为矩形抗滑桩、圆形抗滑桩、锚索抗滑桩等形式，应结合滑坡的具体情况，做好其自身结构、布局形态的设计。通常，要求矩形抗滑桩的桩间距保持在5～10m，桩体最小边宽度不小于1.25m；在圆形抗滑桩中，桩直径需保持在0.6m以上，要求桩间距为桩直径的3～5倍；锚索抗滑桩固端的长度需保持在桩长的1/4～1/3等。

再次，应重视锚杆、抗滑挡墙设计。其中，锚杆设计工作应按照滑坡形态，系统选用自由锚杆、压力分散锚杆、全长黏结锚杆等。在抗滑挡墙设计中，应实现挡墙与排水、减载、护坡等其他防护工程的结合使用。

最后，项目设计需考虑边坡治理工程的整体性，要求所设计的治理防护设施分级规范、荷载标准，具有较高的稳定性和安全性[2-3]。

2.4 治理设计要求

精确把控滑坡地质灾害治理工程设计要求，能显著提高工程项目的设计质量。新时期，滑坡治理工程设计的内容逐渐多样，人们对设计对象的要求也在不断提高。

首先，在进行施工图设计现场踏勘复核时，要求对地质灾害治理范围、灾害基本特征、保护对象等是否符合施工条件进行复核，为设计成果送审创造良好条件。

其次，应在施工图深化设计的基础上，重视防护设计主要构件、主要配件的优化。

再次，在滑坡治理设计中，需要充分保证治理设计说明书的全面性，要求设计说明书涉及地质环境条件、灾害概况、治理依据、原则、目标工程总体设计等内容。以滑坡地质灾害概况为例，在对其进行稳定性分析时，需系统考虑滑坡区域岩石凝聚力、内摩擦力、重度等参数，实现滑坡地质灾害形变的有效分析。

最后，在治理工程设计中，应重视治理工程结算书的准确编制，具体计算时，要求系统级案例地质受力模型，对地质结构、构筑物的受力情况进行深入分析，在一些构筑物计算中，应对其受力构建弯矩、剪力、位移等指标进行计算，要求计算结果在设定的安全系数值范围之内，提升防护构造整体应用效果等。

2.5 图表表达

在滑坡地质灾害质量工程设计中，应合理选择图纸表达方式，实现设计对象的精确表达。一方面，在图面表达内容层面，应以不大于A0图幅为宜，在具体表达中，针对滑坡或沟域较小的泥石流，应将图面的比例尺控制在1∶1000～1∶2000；而当遇到各灾害体组成或沟域较大的泥石流时，应保证期治理工程设计的图面比例尺保持在1∶5000～1∶10000。另一方面，在图表表达设计中，需注重其他表达内容的精准把控，除图纸说明外，应规范表达设计对性的图例、工程量表、工程构筑物特征等内容，确保图纸表达的全面性、准确性。例如，治理工程构筑物特征表表达中，应准确罗列构筑物的功能、结构、尺寸参数等多项数据。以拦沙坝为例，除考虑坝高、坝顶长、拦沙库容等因素外，还需要进行溢流口宽深、设计流量等要素的精准表达。

3 滑坡地质灾害治理工程设计注意事项

在可持续发展理念下，我国高度重视滑坡地质灾害的治理工作，在新时期，更要进一步提高滑坡地质灾害治理工程设计质量，起到良好的滑坡预防和防护效果。（1）在滑坡地质灾害治理工程设计准备阶段，要求对滑坡地质灾害的具体情况进行全面勘测，要求了解滑坡区域地质构造、滑坡条件。此外，需了解与滑坡同时发生的泥石流、地面沉降等灾害，坚持设计标准和规范开展具体方案设计，确保滑坡地质灾害设计的整体性。（2）在构筑物设计中，需考虑不同形式防护构筑物的整体应用效益。以挡土墙为例，在滑坡地质灾害治理中，通常不采用全埋式挡土墙，对于设计的挡土墙，需在考虑推力、土压力的情况下进行挡土墙稳定性的计算检验。（3）应重视内容说明书、图件的系统编制。尤其是在图件编制中，不仅需考虑图件画法、尺寸标示、图件图号及序列号因素，还需尽量减少图幅中的文字，确保图幅整洁美观等，为后期治理施工创造良好的条件。