赵家忠 王项远 梁洪成 吕新岗
山东省地质测绘院 山东济南 250002
摘要:受采矿活动影响,我国各地均出现了各式各样的地质灾害问题。主要包括矿区地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石流、含水层破坏、地形地貌景观破坏等。寻找治理这些地质灾害问题的方法,成为目前各个地区的重点与难点。本文的探讨方向是在地形地貌景观遭到采矿活动破坏时,采用桩板式挡土墙进行恢复治理的效果,为今后解决矿山地质灾害治理问题提供参考。
关键词:桩板式;挡土墙;地质灾害;矿山
引言
在地质灾害治理以及矿山地质环境治理与生态修复工程中,挡土墙的应用较为普遍。根据其结构与作用,挡土墙有很多种分类,常见的有重力式挡土墙、悬臂式挡土墙等。
桩板式挡土墙是一种采用钢筋混凝土结构的挡土墙,结构上采用桩、板结合方式进行联结,支模并现浇混凝土成型,使桩与板形成一个整体。此类挡土墙多应用于坡度不大(一般≤60°)的山体,其特点是技术难度一般,耐久性较好,绿化效果较好,较为经济。
1桩板式挡土墙的结构及施工工艺
1.1桩板式挡土墙的结构
根据治理项目区的实际情况,可自坡脚向上高2~3m处修建桩板式挡土墙,每层台阶按独立的桩板式挡土墙进行设计(见图1)。高度每隔2~3m设一道桩板式挡土墙,每个挡土板高度统一为1~1.5m,厚度为0.2~0.4m,长度为2.5~3m。挡土板两边各设一个钢筋混凝土柱,柱的宽度与挡土板相同,柱的高度为1~1.5m,桩嵌入岩层0.5~0.8m。三组为一联,联件设伸缩缝40~60mm,填沥青麻丝(见图2)。挡土墙内回填种植土,并进行生态恢复。
图1 桩板式挡土墙横切面结构示意图
图2 桩板式挡土墙正面结构图
注:ABC為平台,①-②为立柱,④、⑥之间预留伸缩缝。
1.2桩板式挡土墙的施工工艺
桩板式挡土墙的施工顺序可简述为:坡面平台开凿→桩孔开挖→钢筋笼制作与安装→支模与浇筑混凝土→拆除模板与养护
平台开凿时应尽量保持水平,平台表面应尽量平整,平台的宽度与桩板式挡土墙的宽度应一致或者略大;桩孔开挖时应避免孔斜。
2工程实例
2.1 实例
以蒙阴某工程为例,该治理区所处地貌类型为中低山丘陵地貌。治理区附近出露地层比较单一,自南向北依次分布寒武系、奥陶系地层。以山顶地表分水岭为界,山南侧为奥陶与寒武系灰岩、泥质条带灰岩、页岩等;山北侧为奥陶系灰色厚层灰岩。采石场地带为奥陶系马家沟组北庵庄段灰色灰岩,厚层,质纯,层理发育,倾向北东,岩层倾角35-43°。
受矿山开采活动的强烈影响,山体地貌形态发生了改变。总体沿岩石层面进行层状开采,层面较为光整,开采面基本稳定。
经现场进行剖面实测,治理区坡面角度多在45°±(图3)。
图3 治理前坡面现状图
治理区内主要通过桩板式挡土墙进行挡土。自坡脚向上高2m处修建桩板式挡土墙,每层台阶按独立的桩板式挡土墙进行设计。高度每隔2.5m设一道桩板式挡土墙,每个挡土板高度统一为1.5m,厚度为0.3m,长度为2.7m。挡土板两边各设一个0.30m*0.30m的钢筋混凝土柱,柱的高度为1.5m,桩嵌入岩层0.8m。9m为一联,联件设伸缩缝60mm,填沥青麻丝。
桩板式挡土墙后回填种植土,进行植树复绿。
本项目采用桩板式挡土墙施工,墙后覆种植土进行绿化,从而达到消除地质灾害隐患,恢复生态的效果。
2.2 工程实际效果
3该工程主体施工自2015年初基本结束。经现场勘察可知,采用桩板式挡土墙的施工工艺,消除了滑坡、崩塌等地质灾害隐患,山体绿化效果良好,达到了预期效果。
4结论
桩板式挡土墙应用于地质灾害治理工程中的优点比较显著。其一,其施工工艺较为简单,采用桩、板结合的形式在倾斜的山坡坡面构造出能够留住土壤的条件,从而使倾斜山坡复绿成为可能;其二,其造价相对低廉,相对于格构梁治理的形式,其投入相对较少;其三,相对于挂网喷播技术,其在干旱少雨的北方地区更加适应。
5结束语
桩板式挡土墙在地质灾害治理工程中应用相对较少。主要原因为其适用的治理范围有限。矿山开采活动遗留下的破损山体,一般较少出现较为平整的倾斜坡面。这限制了桩板式挡土墙的推广与应用。在以后的地质灾害治理工作中,设计者可根据工程实际,营造出较为平整的坡面,使这一施工工艺得到应用。
参考文献:
[1] 中华人民共和国建设部.JGJ94-2008 建筑桩基技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[2] 中华人民共和国建设部.GB50021-2001 岩土工程勘察规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.
[3] 周恒宇.《锚杆挡土墙在边坡防护中力学机理的研究》.西南交通大学.中国优秀硕士学位论文全文数据库 2010.11