山水林田湖草生态保护修复工程设计说明

山水林田湖草生态保护修复工程施工图设计

(一)石头山片区

XXXXXX

二〇一九年十月

山水林田湖草生态保护修复工程施工图设计

(一)石头山片区

编写单位:

项目负责:

报告编写:

审核:

审定:

分院院长:

院长:

提交单位:XXXXXX

提交时间:二〇一九年十月

1前言 (1)

1.1任务由来 (1)

1.2阶段性工作成果 (1)

1.2.1详细地勘成果 (1)

1.2.2主要生态环境问题及分析 (1)

2编制依据和标准 (4)

2.1编制依据 (4)

2.1.1法律法规 (4)

2.1.2政策文件 (5)

2.1.3其它文件 (5)

2.2编制标准 (5)

3工程设计 (6)

3.1设计目标 (6)

3.2绩效目标 (6)

3.3设计原则 (7)

3.3.1安全有效 (7)

3.3.2技术可行、经济合理 (7)

3.3.3多重效益、相互统一 (7)

3.3.4生态优先、综合治理 (7)

3.3.5因地制宜、因害设防 (7)

3.3.6重点治理与一般治理相结合 (8)

3.4设计依据与标准 (8)

3.5工程总体布局 (8)

3.6工程分项设计 (11)

3.6.1 矿山地质灾害治理工程 (11)

3.6.2 水资源破坏治理工程 (15)

3.6.3 矿区土地复垦工程 (21)

3.6.4 其它工程 (33)

3.6.5 设计工程总量 (35)

4投资预算 (43)

4.1.1 编制原则 (43)

4.1.2 编制依据 (43)

4.2 费用组成及标准 (43)

4.2.1 工程施工费用组成及标准 (43)

4.2.2 其他费用组成及标准 (45)

4.3 预算方法 (47)

4.4 预算结果 (47)

5项目施工组织设计 (48)

5.1 施工条件 (48)

5.1.1 交通条件及地形 (48)

5.1.2 气象条件 (48)

5.1.3 人工工程 (49)

5.1.4 供电与供水 (49)

5.2 建筑材料 (50)

5.3 施工交通条件及施工总体布置 (50)

5.4 施工方法及施工机械基本要求 (50)

5.4.1 施工方法 (50)

5.4.2 施工机械基本要求 (54)

5.5 施工工序及进度计划 (54)

5.5.1 施工工序 (54)

5.5.2 进度计划 (55)

5.6 施工管理与监理 (56)

5.6.1 施工管理 (56)

5.6.2 施工监理 (56)

6工程实施效益评价 (57)

6.1 生态效益 (57)

6.2 防灾及社会效益 (57)

6.2 经济效益 (57)

6.3 生态环境效益 (57)

附件:

一、设计图册

二、计算书

三、预算书

1前言

1.1任务由来

为全面贯彻落实习近平总书记在深入推动长江经济带发展座谈会和全国生态环保大会上的重要讲话精神,湖北省以“一江清流、一湖碧水”为主线,以自然恢复、绿色修复为手段,通过源头控制、过程拦截、末端修复和区域综合治理,实施水环境、农业与农村环境、矿区生态环境和生物多样性保护修复工程等四大工程,打造“清水长廊”,实现清水入湖、清流出鄂,在长江经济带的龙腰上、在祖国中部构筑起坚实的生态安全屏障,并确立将山水林田湖草生态保护修复工程试点区打造成“生态治水示范区、湿地公园样板区、美丽乡村标杆区、三产融合先行区”。

2018年10月,湖北省申报的《湖北省长江流域山水林田湖草生态保护修复工程试点方案》(以下简称“试点方案”)获得批复,为国家第三批山水林田湖草生态保护修复试点工程,根据湖北省自然资源厅批复的《XXXXXX锑煤矿区(XXX域)山水林田湖草生态保护修复试点工程实施方案》,该区由4个生态修复区与1处滑坡地质灾害治理工程组成,本施工图设计仅包括石头山片区,其余片区以及梨园地质灾害治理工程施工图设计详见相应的施工图设计文本及图册。

XXXXXX于2019年9月受XXX土地开发整理中心委托,开展了对XXXXXX域废弃矿山生态环境修复的施工图设计和预算编制工作,并于2019年10月完成全部施工图设计文件。

1.2阶段性工作成果

1.2.1详细地勘成果

石头山片区总面积0.68km2,通过上阶段地形测量、工程地质测绘、钻探、井探、原位测试、岩土水样分析等手段,完成了勘查工作,工作质量达到了有关规范要求,可作为施工图设计的地质依据。

(1)矿区地质

拟修复矿山矿区出露的地层由新至老依次为第四系(Q);中上石炭统壶天群(C2+3);下石炭统梓门桥组(C1z)、测水组(C1c)、石磴子组(C1s);石头山煤矿仅揭露梓门桥组(C1z)、测水组(C1c);石磴子组(C1S)。现由新至老分述如下:

下石炭统梓门桥组(C1z):为灰—黑色薄至中厚层状泥质灰岩,中下部夹泥岩及钙质泥岩,一般厚110m,与下伏煤系地层呈整合接触。

下石炭统测水组(C1c):为区内含煤地层,根据岩性及含煤性分为上下两段:

上段(C1c2):不含煤段

以浅色岩性为主,由灰—灰白、杂色之泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、石英砂岩组成。厚45.55~87.18m,一般厚为63m。

下段(C1c1):含煤层

岩性较稳定,以深色岩性为主,由砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩及少量石英砂岩和煤组成。与下伏地层呈假整合接触。

石磴子组(C1S):由泥灰岩、泥质灰岩、灰岩组成,一般岩溶不发育。该层顶部有一层厚4~8m钙质泥岩,作为相对隔水层。

(2)矿区水文地质

生态修复区地下水水资源贫乏,主要有松散岩类孔隙水、基岩裂隙水碳酸盐岩类裂隙岩溶水三大类。

①散岩类孔隙水

区内松散岩类孔隙水主要赋存于资江两岸和沟谷低洼地第四系(全新统Qh和更新统Qp)松散岩层中,主要由冲积物、洪积物和冲洪积物砂质粘土、含粘土砂砾石层组成,厚度一般5~20m;地下水埋藏深度在2~5m左右,水量较为贫乏。

②岩裂隙水

为赋存于测水组(C1c)地层的石英砂岩、砂质中,地层富水性差,地下水贫乏,泉点流量一般0.01~1.0L/s,水量动态变化相对较小。

③碳酸盐岩类裂隙岩溶水

矿区采矿层顶底板均以碳酸盐岩为主,碳酸盐岩溶洞水中等丰富,主要含水岩组为梓门桥组(C1z),石蹬子组(C1s),岩性以巨厚层灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩为主。泉点分布分散,流量变化较大,从0.10L/s~5.10L/s均有出露。

(3)勘查结论

①项目区地处低山地貌区,呈中部高、四周低的山地地形,中部山顶高程为773.39m 为最高,周界地表高程一般在610m~670m,北部山沟底部低于600m为最低。原始地表坡度一般在15°~25°,因露天采矿,微地貌变化很大,多形成陡坡、平台、山崖地貌。地表基本无植被覆盖,无居民居住,周边则为较茂密的灌木林,形成鲜明的对比。

②项目区矿业开发活跃,有主矿山与无证私采相互重叠,除以片的硐采以外,以露采方式采掘黑土为主,对环境破坏很大,经执法已全部关闭。2018年,XXX拟在区内设置XXX砖瓦用页岩矿,已完成了勘查,处于采矿权申报待批阶段。

③洪竣岭片区地处XXX集云村与坪烟村管辖范围,主要矿山环境问题是废石、矸石、工业广场、露采区等压占土地资源、破坏自然地形地貌景观等,造成大面积水土流失,植被荒芜,土地贫瘠,并伴生有废石堆滑坡地质灾害。这些区域的垂直投影面积达68.32hm2,

集中连片分布,视觉效果极差。其中以废石与露采区破坏最为严重,面积达49.55 hm2,约占整个区域的65.8%。

④区内废石以砂岩、泥岩、页岩等角砾、碎石混杂堆积,并常见有块径超过1m的砂岩块石,随坡堆积,松散,废石堆边坡坡度一般在30~35°,位于山体中上部与沟谷地带的废石堆相对较稳定,位于斜坡中部、靠近山脚地带沿自然斜坡堆积的废石堆则多处于相对稳定~欠稳定状态,以坡面浅部的水土流失型小滑塌为主,使坡面冲刷成槽。

⑤根据《湖北省土地整治项目耕地质量等别评定技术指南》(湖北省土地综合整治局),区内素填土(废石)按表层土壤质地划分,属于砾质土,砾质含量大于50%,部分达到70%;土壤质量均匀差,按PH值分类,属于5级;按平均有机质含量分类,属于3级。根据《生态型土地整治项目工程技术规范》(DB43/T 1407-2018),按照贫瘠土壤改良,有机质平均含量达到旱地标准;有效磷、速效钾均低于旱地标准;土中有效硫含量普遍很高,最高达1112g/Kg,平均266.6g/Kg;区内地下水PH值最大为3.23,最小值为2.19,平均值为2.70,低于区内背景值(一般为5.5~7.5),根据《地质水质量标准》(GB/T14848—2017),水质类别为Ⅴ类.

⑥修复区内极少植物生长,所见的植物主要有芦茅根、马尾松与葛藤为主,成活率较低,生长缓慢,覆盖率低,自然恢复难度大。但在部分土壤颗粒较细的地段,有植物生长,并形成群落,宜予以保留,并进行生长环境改造,有利于其更好地生长。

⑦区内因废石堆积形成的滑坡,现状与趋势稳定性差,今后的生态修复,会对坡上进行覆土、种植,增加坡体荷载,不利于滑坡稳定,继续发展,可能发生整体快速滑动,除了造成公路被掩埋,坡上电杆倾倒、电网线路中断等损失外,还将威胁坡下2栋房屋与居民的生命财产安全。需要进行治理。

⑧近1~2年部分矿山进行了少量复绿工程,有整平覆土与种植茶树、腊树等措施,但时间短,生势慢,还没能体现整体效果;既有水土保持工程主要区内修路建设的一些边坡支挡、排水等措施。都对矿山生态环境起到了一定的保护,因其量小、分布局限,系统性不够,在整体环境受到严重破坏的背景下,效果较差,需要修补并加强。

1.2.2主要生态环境问题及分析

通过现场勘查以及对所收集的资料进行分析,项目区存在的主要生态环境问题包括以下几个方面。

(1)断头路多,连通性差

项目区现有道路大部分为采矿形成的临时道路,以土质和碎石路为主,且断头路较多,连通性差。由于煤矿废弃,缺乏维护,大部分道路受地表径流冲蚀损毁较严重,交通不便,不利于项目区生态环境恢复。

照片2-1 项目区土质道路现状照片2-2 项目区采矿形成的断头路

(2)排水系统受到严重干扰

项目区因煤矿开采破坏了原有地形,同时产生了大量堆积物,占压和损坏原有自然沟道和现有排水设施,导致项目区排水系统受到严重干扰和破坏,雨季雨水不能安全排除,易形成堰塞湖,堰塞湖一旦决堤形成洪灾,将对下游居民的生命财产安全造成严重威胁。

照片2-3 项目区排水设施损坏照片2-4 项目区自然沟道现状

(3)土地占压和植被破坏严重

项目区地形中部高四周低,多为工业广场、煤矿开采形成的露天采场、煤矿开采产生的煤矸石、弃石、弃渣堆积体,其中煤矸石、弃石、弃渣堆积体长20~320m不等,宽12~200m 不等。露采区开挖破坏了原有耕地、林地,煤矸石、废渣堆积体、挂渣坡面以及废弃的工业广场破坏了原有自然植被,占压大量土地。

照片2-5 煤矸石堆积体照片2-6 废石、废渣堆积体

照片2-7 废弃矿坑1 照片2-8 废弃矿坑2

照片2-9 工业广场1 照片2-10 工业广场2

(4)存在地质灾害隐患

煤矸石及弃石弃渣堆积体高度5~20m,表面松散,坡度大,不稳定,缺乏防护工程,易产生滑坡、水土流失等危害;露采区开挖面(高度18~60m不等)、道路开挖边坡裸露,坡度较大(50°~60°之间),坡面碎石多,容易产生落石、崩塌等地质灾害。

照片2-11 露采开挖面1 照片2-12 露采开挖面2

照片2-13 堆积体表面裸露、松散照片2-14 堆积体高度大、坡度陡根据现场勘查结果,对滑坡体稳定性进行评价,影响滑坡稳定的因素主要是堆积的废石及降雨。废石堆积已经停止,降雨成为影响滑坡稳定的主要因素。在现状条件下,滑坡处于不稳定状态。今后,改变其稳定性的条件不会有改变,因此,其趋势稳定性为不稳定并且今后的生态修复,会对坡上进行覆土、种植,增加坡体荷载,不利于滑坡稳定。

滑坡发展趋势主要是向下滑动,越过公路,可能发生整体快速滑动,险性小型。

照片2-15 滑坡体现状1 照片2-16 滑坡体现状2

(5)水体污染

经现场调查和项目资料查阅分析,项目区内煤矸石及废渣在水土流失作用下主要会对项目区内的水体造成污染。项目区水体污染问题由其他专项工程处理,不在本次设计范围之内。

(6)水土流失严重

项目区堆积物体量大,表面松散、裸露且未布设水土保持措施,加之当地降雨量大,在雨水冲刷下极易产生水土流失,经初步估算,项目区年水土流失量约15000t。

照片2-17 水土流失1 照片2-18 水土流失2

(7)环境破坏,视觉效果差

项目区煤矿开采破坏了区域内的生态环境。地形支离破碎,大量松散煤矸石、废渣无序堆放,占用大量土地,导致排水不畅;水土流失和项目区内水体污染严重;原有植被破

坏严重,生态系统失衡;堆积体及露采开挖面裸露无防护,存在安全隐患;可视面植被稀疏,多呈黑色、灰色或黄色,视觉效果差。

2编制依据和标准

2.1编制依据

2.1.1法律法规

(1)《中华人民共和国环境保护法》(全国人民代表大会常务委员会,2015年修订);

(2)《中华人民共和国水土保持法》(全国人民代表大会常务委员会,2011年修订);

(3)《中华人民共和国水土保持法实施条例》(国务院,2011年修订);

(4)《地质灾害防治条例》(中华人民共和国国务院令第394号,2003);

(5)《湖北省环境保护条例》(湖北省第八届人民代表大会常务委员会,2013年);

(6)《湖北省地质环境保护条例》(湖北省第八届人民代表大会常务委员会,2002年);

(7)《湖北省实施<中华人民共和国水土保持法>办法》(湖北省第十三届人民代表大会常务委员会,2018年修订)。

2.1.2政策文件

(1)《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》(中发〔2015〕12号);

(2)《关于推进生态文明建设的指导意见》(环发〔2008〕126号);

(3)《湖北省“矿山复绿”行动规划》;

(4)《湖北省矿山地质环境综合治理专项规划》;

(5)《土壤污染防治行动计划》(国发〔2016〕31号);

(6)《湖北省土壤污染防治工作方案》(鄂政发〔2017〕4号);

(7)《湖北省生态保护红线划定方案》(鄂政发〔2018〕20号);

(8)《XXX“十三五”环境保护规划》;

(9)《XXX生态文明建设“十三五”规划》;

《湖北省人民政府关于〈湖北省鄂江流域和洞庭湖生态保护修复工程试点方案〉(10)

的批复》(鄂政函〔2018〕124号);

(11)财政部国土资源部环境保护部关于修订《重点生态保护修复治理专项资金管理办法的通知》(财建〔2017〕735号);

(12)《关于加快建设绿色矿山的实施意见》(国土资规〔2017〕4号)。

2.1.3其它文件

(1)《XXXXXX锑煤矿区(XXX域)山水林田湖草生态保护修复工程试点实施方案(2018~2020年)》(XXX人民政府,2018年12月);

(2)湖北省自然资源厅关于《XXXXXX锑煤矿区(XXX域)山水林田湖草生态保护修复工程试点实施方案(2018-2020年)》的批复(鄂自然资函[2019]33号)。

2.2编制标准

(1)《矿山生态环境保护与恢复治理技术规范(试行) 》(HJ 651-2013 );

(2)《生产建设项目水土保持技术规范》(GB50433-2018);

(3)《水土保持综合治理技术规范》(GB/T16453-2008);

(4)《生产建设项目水土流失防治标准》(GB50434-2018);

(5)《水土保持工程设计规范》(GB 51018-2014)

(6)《雨水集蓄利用工程技术规范》(GB/T50596-2010)

(7)《生态环境状况评价技术规范》(HJ 192-2015);

(8)《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-2018);

(9)《水工建筑物荷载设计规范》(SL744-2016);

(10)《水工挡土墙设计规范》(SL379-2007);

(11)《边坡喷播绿化工程技术标准》(CJJ/T 292-2018);

(12)《生态型土地整治项目工程技术规范》(DB43/T 1407-2018);

(13)《公路工程技术标准》(JTG B01-2014);

(14)《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0219-2006);

(15)《砌体结构设计规范》(GB5003-2011);

(16)《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2011);

(17)《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》(DZ/T 0221-2006)。

3工程设计

3.1设计目标

本项目设计目标如下:

(1)通过将部分采矿临时道路新建为碎石路,使项目区道路与外界道路连通,并形成完整路网,方便人、车通行,便于项目区后期开展生态环境修复工作;

(2)通过现有排水沟清理,同时在项目区自然沟道新建排水沟、堆积体坡面新建截、排水沟使项目区雨水安全有序排除;

(3)沟底比降5%~15%的沟谷段建设谷坊,控制沟底下切,稳定两侧坡面;

(4)通过堆积体分级,保障堆积体的稳定,为后期植被恢复创造条件;

(5)通过地形整理等措施,为造林创建良好立地条件;

(6)通过实施挡墙、生态棒护坡等措施,保障堆积体和露采开挖面稳定,消除地质

灾害隐患,保护当地居民的生命财产安全;

(7)采用无土纤维喷播等新材料、新工艺加快重点治理区植被恢复,其他区域通过撒播灌草植物种以及人工铺设椰纤维植被毯等措施恢复植被;

(8)通过穴状整地栽植乔木修复林地;

(9)对采矿侵占的耕地通过耕植土回填、翻耕等措施恢复耕地;

(10)通过配置景观灌草植物对项目区工业广场、平台等绿化美化,打造景观节点,提升项目区景观格局。

(11)通过实施削坡卸载、挡土墙工程和排水工程治理滑坡地质灾害,保障下游居民生命财产安全。

3.2绩效目标

通过生态修复工程实施,最终达到以下绩效目标:

(1)增加碎石路1730m,项目区道路形成路网,相互连通;

(2)通过排水系统建设,使雨水安全有序排除;

(3)土壤侵蚀模数降至500t/km2·a或以下;

(4)增加林地(含草地)737亩,到2021年植被覆盖率提高到80%以上,植被成活率达到85%;

(5)复垦耕地4.7亩;

(6)治理滑坡面积5350m2,露采开挖面面积6969m2,基本消除地质灾害;

(7)项目区景观格局得以提升。

3.3设计原则

3.3.1安全有效

在遵循设计标准的前提下,保障措施的安全稳定,最大限度地发挥恢复措施的生态效益。在保障边坡安全与稳定的同时,改善项目区的生态环境与周边的人居环境。

3.3.2技术可行、经济合理

采用可行性强的新技术、新工艺,提高植被恢复效率,同时减少种植土等常规材料外购,就地取材,节约成本。对现有蓄水池、工业厂房等进行保留,节约投资。在此基础上进行创新,逐步探索适合该地区废弃矿山生态修复的新技术、新工艺,为今后其它地区废弃矿山治理积累经验。

3.3.3多重效益、相互统一

科学、合理地除灾排险,绿化美化露采边坡,恢复植被,改善区域环境及景观,改善矿区面貌。保证生态和社会效益的同时,兼顾经济效益,实现生态、社会和经济效益相互

统一,造福当地人民,为项目区的可持续发展创造条件,加快XXX经济结构转型,促进社会和谐发展。

3.3.4生态优先、综合治理

充分尊重自然、顺应自然,保护自然,发挥生态系统的自我修复能力,优先采用生态措施,辅以必要的工程措施,两者相辅相成,互相补充,对项目区生态环境差、地质灾害隐患、水土流失、排水不畅等问题进行综合治理,消除安全隐患,恢复植被,改善生态环境。

3.3.5因地制宜、因害设防

根据项目区现状,结合自然条件、矿区环境治理要求、存在的主要问题等,因地制宜、因害设防合理确定治理措施。工程措施应适合当地自然环境条件,并可有效消除灾害;植物种尽量选用乡土树种、草种,使立地条件与植物特性相互适应,提高植物成活率,保障植被恢复效果和最大地发挥其生态效益和社会效益。

3.3.6重点治理与一般治理相结合

坚持重点治理与一般治理相结合的原则,合理布置各项治理措施,建立选型正确、结构合理、功能齐全、效果良好的矿区生态建设与保护综合体系。重点治理区在消除安全隐患、改善生态环境的同时,对可视范围进行景观打造,提升矿区景观格局。

3.4设计依据与标准

(1)道路工程参照《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)中的四级公路标准设计;

(2)挡墙工程参照《水工挡土墙设计规范》(SL379-2007)设计。挡土墙基础应埋深至旧土层或基岩上,地基承载力特征值应不低于350kPa;基底摩擦系数取0.7。

(3)截、排水沟设计依据《水土保持工程设计规范》(GB 51018-2014)、《水土保持综合治理技术规范》(GB/T16453.4-2008)设计。其中植草沟、生态袋截排水沟粗糙系数取0.027,浆砌石排水沟粗糙系数取0.025。

(4)谷坊设计依据《水土保持工程设计规范》(GB 51018-2014)、《水土保持综合治理技术规范》(GB/T16453.3-2008)进行设计。

(5)无土纤维喷播依据《边坡喷播绿化工程技术标准》(CJJ/T 292-2018)设计。

(6)种植穴设计依据《水土保持工程设计规范》(GB 51018-2014)、《水土保持综合治理技术规范》(GB/T16453.2-2008),苗木质量符合《主要造林树种苗木质量分级》(GB6000-1999)规定的I级苗标准。

(7)耕地复垦依据《生态型土地整治项目工程技术规范》(DB43/T 1407-2018)、《土地复垦技术标准(试行)》设计。

(8)滑坡地质灾害治理工程根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T 0219-2006)设计,设计标准为自重K S≥1.10,校核标准为自重+暴雨K S≥1.05。

3.5工程总体布局

按照重点治理与一般治理相结合的原则项目区进行分区治理。共分为4个区,其中I 区为重点治理区,II、III、IV区为一般治理区,另外由于本项目造林、景观节点等措施需大量种植土,因此在项目区外设取土场1处。详细分区及取土场位置见图3-1。

图3-1 石头山片区治理分区及取土场位置图

主要工程内容及规模包括:

(1)矿山地质灾害治理工程:滑坡地质灾害治理5300m2(挖方9000m3、挡土墙54m、排水沟56m、混凝土管6.5m),生态棒+种植槽6869m2(其中种植槽252m);

(2)水资源破坏治理工程:排水系统(包括主排水沟2718m、坡面截排导系统11311m),干砌石谷坊100座;

(3)矿区土地复垦工程:堆积体分级14.7万m2、地形整理4.3万m2、挡土墙1226m (包括浆砌石挡土墙875m、干砌石挡土墙351m)、植被恢复43hm2(其中无土纤维喷播

5hm2、撒播灌草植物种+椰纤维植被毯覆盖16hm2、封育管理22hm2)、造林4hm2、耕地复垦0.3hm2、景观节点1.8hm2,其中重点治理区突出无土纤维喷播、生态棒护坡等新技术、新方法以及景观节点打造;

(4)其它工程:道路工程1730m、工业广场拆除750m2,本工程设取土场1处,面积1.7万m2,取土量4.5万m3。项目治理措施体系见图3-2。

图3-2 项目区治理措施体系

12

3.6工程分项设计

3.6.1 矿山地质灾害治理工程

3.6.1.1 滑坡地质灾害治理

滑坡地质灾害治理位于IV区,面积5300m2。

(1)滑坡治理工程设计

1)工程等级、工况及安全系数的确定

①基本荷载

场区地震烈度属于Ⅵ度,稳定性计算可不考虑地震荷载;滑坡区地下水水位较低,稳定性计算可不考虑地下水;滑坡区无地面加载因素,稳定性计算中不予考虑地面加载。大气降水是影响其主要因素,滑坡稳定性计算采用以下两种工况进行计算。

荷载组合

a.工况一:自重(天然状态);

b.工况二:自重+持续暴雨。

②安全标准

由勘查结论可知,本工程治理工程等级为三级,查《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T 0219-2006)中表5,滑坡防治工程抗滑动设计标准及校核标准值为:

a、设计标准:自重KS≥1.10;

b、校核标准:自重+暴雨KS≥1.05。

2)治理工程设计

根据滑坡现状,结合拟进行的生态修复工程布置,拟对该滑坡采用削坡卸载、挡土墙工程治理,在前缘公路内侧设排水沟工程。具体工程布置如下:

①削坡卸载

沿从后缘顶上至坡脚,按原始地形坡面,削除堆积较高与滑坡隆起的土体,形成较顺直的坡面,坡度约17.5°,削坡最厚处在1~2m,平均按1.5m,总方量为9000m3。

②滑坡防治挡土墙

在滑坡前缘坡脚临公路内侧设置HP挡土墙,以护坡、抗滑与保护公路的正常通行。

HP挡墙高3.0m,长54.4m,顶宽1.0m,外墙斜率1:0.25,内墙直立,墙底面逆坡1:0.2,基础埋深1.0m,地面以上高2.0m。

具体设计要求如下:

a. 主要材料:采用强度等级不低于MU30块石,中部的块石最小厚度不小于200mm,M10水泥砂浆砌筑;

b. 本工程挡土墙采用重力式挡土墙,适用于非抗震设防区及抗震设防烈度为6度

(0.05g)、7度(0.1g)地震区,安全等级为二级;挡土墙未考虑浸水影响和撞击作用、滑坡及泥石流的防治特点,如施工时发现此类迹象应及时通知我方修改;

c. 基底摩擦系数取0.30,填料综合内摩擦角取35度;挡土墙基础应座落在老土层上,地基承载力特征值应不低于160kP;

d. 挡土墙基底纵坡i不宜大于5%,当基底纵向坡度大于5%时,应在纵向将基础做成台阶式,台阶高度不宜大于500mm;

e. 保证开挖的基底面土质密实,且稳定性和承载力均满足要求后,挡土墙基础的埋置深度不宜小于100mm,墙趾顶部的土层厚度不小于400mm;

f. 挡土墙每间隔15m左右设置一道变形缝(或伸缩缝),变形缝宽度为20~30mm,缝内沿墙的内、外、顶三边填塞沥青麻筋或涂沥青木板,塞入深度不宜小于200mm;当墙身高度不一、墙后荷载变化变化较大或地基条件较差时,应采用较小的变形缝间隔,另在墙高突变处和与其他建(构)筑物连接处应设沉降缝;

g. 挡土墙墙顶用水泥砂浆抹平,厚度20mm,挡土墙外露面用M10水泥砂浆勾缝;

h. 挡土墙后300mm填土范围内采用透水性强的砾石和砂土,其他部分采用粘性土掺砂砾或碎石分层夯实,严禁选用膨胀土、淤泥质土、耕植土作填料;

i. 挡土墙泄水孔孔径为110mm,材料可用Φ110mmPVC管,间距为2m,按梅花形布置,泄水孔向外坡度为5%,最低一排泄水孔应高出地面不小于300mm;泄水孔应保持直通无阻;

j. 施工注意事项:挡土墙的施工质量等级为B级;严格按挤浆法施工,保证砂浆饱满,砌体重度不低于22KN/m3;砌体不应出现垂直通缝,避免通长的水平通缝;当墙体强度达设计强度的75%以上时,立即填土并分层压实,压实系数不小于0.94,注意不要影响墙身安全。

k. 挡土墙高度根据现场实际情况进行调整。

l. 未尽事项,按照国标图集04J008《挡土墙(重力式衡重式悬臂式)》进行施工。

③滑坡防治排水沟

为使地表水不沿公路路面漫流,拟在挡土墙下、公路内侧修建边沟作HP排水沟,沿公路布置,至公路最低处,与Ⅳ区4号沟道相接,接头处设消能池,通过涵洞,穿过公路,顺4号沟排至坡下。

HP排水沟长56m,并设排水沟消能池2个,排水沟在公路地段管涵1段,共长6m。

排水沟宽0.4m、高0.4m,侧壁厚0.15m,底厚0.15m,采用C20现浇混凝土。排水沟每5m或在地层结构出现明显变化位置设置伸缩缝,缝宽2.0cm,采取塞沥青麻筋或涂

沥青木板对截、排水沟的顶、侧、底进行填塞,深度为20cm。

滑坡地质灾害治理设计详见附图STDZ-1~STDZ-5。

(2)工程量统计

滑坡地质灾害治理工程量见表3-1。

表3-1 滑坡地质灾害治理工程量表

3.6.1.2 生态棒+种植槽

(1)措施设计

1)生态棒

对高度>10m的露采开挖面采用生态棒防护,全部位于I区(重点治理区)。生态棒采用不可降解土工合成材料制成,直径为8cm,长度4m(每根),棒体内充填基质材料

(多孔性材料为主,富含有机质、无机矿物质、保水剂等)和混合植物种。根据现场调查,选择适合当地的植物种,包括白茅、狗牙根、高羊茅、大花金鸡菊、葱莲。

生态棒在距坡脚1.5m高度开始水平放置在坡面上,行间距25cm,上下两行生态棒呈“品”字形布设。生态棒两端用锚钉固定,并用扎丝与锚钉绑扎牢固,以防止松动、翻倒。锚钉可用ф8mm圆钢加工,顶部弯折90°成弯钩,弯钩长度不小于50mm,锚钉长度为300mm。

生态棒设置完成后,坡面挂设14号镀锌铁丝网,网孔直径60mm,网丝表面为PVC 保护层,PVC材料比重1.3~1.35kg/dm3,颜色为绿色,镀锌层≥260g/m2。采用锚钉固定,包括主锚钉和次锚钉,其中主锚钉φ=15mm,L=300mm,次锚钉φ=10mm,L=150mm。锚钉密度为100支/100m2,主锚钉与次锚钉搭配使用,主锚钉用于坡顶、搭接处和主要受力处,间距小于1m,其他位置采用次锚钉,间距0.5~1m。

2)种植槽

坡脚处设置干砌石种植槽,有效宽度为0.8m。干砌石矮墙基础埋深0.2m,地上高0.65m,顶宽0.5m,外坡为直墙,内坡坡比1:0.3,石材在项目区内就地取材,最大边长≥20cm。墙后种植槽内填种植土,厚度为0.6m,种植土PH值适中,应具有保水、保肥性。栽植攀缘植物,包括葛藤、紫藤。

生态棒设计图详见附图STHP-1。

照片3-1 生态棒应用示例1 照片3-2 生态棒应用示例2

(2)工程量统计

生态棒+种植槽工程量详见表3-2。

表3-2 生态棒+种植槽工程量表

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