结合城市道路建设进行宕口整治及生态修复的研究

成 鑫 马士良 戴煜坤 李 夏

1. 镇江市规划勘测设计集团有限公司 江苏 镇江 212000

2. 镇江市高校投资建设发展（集团）有限公司 江苏 镇江 212000

3. 镇江市勘察测绘研究院 江苏 镇江 212000

1 项目概况

1.1 道路概况

长风路位于镇江市高校园区，紧邻十里长山，全长5.2km，红线宽度32m，道路等级城市次干路，设计速度50Km/h。道路沿线地形起伏较大，高程位于30～100m。道路总挖方量约55万m3，总填方量约26万m3，外弃土方量较大。道路选线经过一座废弃的采石宕口附近，从工程技术处理和人文景观再造两方面，探讨城市道路建设与宕口整治及生态修复相融合。

1.2 宕口原貌

宕口原貌包括露采坡面及宕口底部平面两部分。露采坡面主要位于宕口北侧的陡坎，面积约5700m2，平均坡长约150m，最大高差约30m。坡脚存在崩塌堆积物，局部存在危岩体，坡顶最大高程为98.2m，最小高程为82.4m，坡角为70°左右。岩性特征为石灰岩中风化，岩体较完整，局部破碎，节理发育。宕口底部平面面积约6500m2，开采时最低高程约60m，停采后陆续回填宕渣、废弃土方等超过10m深，现状平均高程约70m。

1.3 废弃宕口土地综合利用

随着社会发展和城市化进程，国土资源日益紧张，废弃宕口的土地利用是宕口整治的一项重要工作。道路设计时也充分体现了节约用地的原则，对该路段路线方案进行了比选。北线方案一，绕过宕口从山体北侧通过，完全避开宕口地质不良路段；中线方案二，穿过山体，路线最短，需修建隧道，投资最大；南线方案三，利用南侧老路，穿越宕口，线形指标略差，但节约了大量土地资源；具体比选详见下表，最终推荐南线方案三。

表1 路线方案比选

南线方案三不仅充分利用了废弃宕口土地，而且可以多种开发模式共存：宕口底部进行地基处理，可建设成道路，即城乡建设用地开发模式；露采边坡修整为道路边坡，进行边坡复绿，即复垦复绿开发模式；坡脚与道路边缘的空地，可以打造成街头景观绿地，即文化游憩开发模式。宕口土地的综合利用，将城市废弃地转化为可持续发展的生态空间，既激活了城市土地资源，又营造了城市景观文化[1]。

2 宕口地基处理

2.1 宕口杂填土特性及常见处理方式

宕口回填土主要为宕渣、碎石土为主的杂填土，最大特点是不均匀性，成分复杂，分布位置、厚度无规律，并且回填时间不一。杂填土在物理性质上表现为土质松软、孔隙比较大、含水率突变性较强，工程性质上最直接的表现就是可压缩性高、承载力很低，而且容易引起土体沉降，如处理不当易造成地基沉降，结构失稳。

根据杂填土的基本特性，加固处理是提高路基强度与承载力的重要措施，以消除杂填土的不均匀性与高压缩性，最终使土基达到工程应用要求。常用的地基处理方式有换填法、注浆法、CFG桩法及强夯法等。

（1）换填法需将杂填土全部挖除，采用灰土、砂石等改良后的材料分层碾压回填。施工简便，比较适用于杂填土层较浅时，当换填土层超过一定深度时，应慎重选用换填法。杂填土较厚时，若全部挖出换填，工程造价太高，开挖太深基坑容易失稳，且开挖、运输以及弃土会产生二次污染，其经济性、安全性和环保方面均不合理。

（2）注浆法采用水泥浆等能固化的液体，注入所需加固的路基或者岩层裂缝或孔隙中，以改善其物理力学性能。由于杂填土中石块较多，注浆引孔施工较困难，杂填土颗粒大小不均匀，浆体的均匀性无法保证，注浆过程中的强度也难以控制。杂填土中的垃圾成分复杂，也容易对注浆液体造成污染，影响强度的形成。

（3）CFG法是利用水泥、碎石、粉煤灰等无机结合材料加水拌和，用专业成桩机械制成的一定强度的可变强度桩，与桩间土、褥垫层一起形成复合地基。CFG桩是一种低强度混凝土桩，可充分利用桩间土的承载力共同作用，并可传递荷载到深层地基中去，具有较好的技术性能和经济效果。其施工工艺相对复杂，施工周期长，工程造价较高。

（4）强夯法利用起重装置将夯锤升起至一定高度，然后开启脱钩装置使重锤自由落体，将势能转化为动能，利用巨大的冲击能量夯实土体，来提高土基的强度及承载能力。适用范围非常广泛，特别适宜加固一般处理方法难以加固的大块碎石类土以及建筑、生活垃圾或工业废料组成的杂填土，能最大程度利用现场材料[2]。具有原理直观、设备简单、节省材料、经济性较好、加固效果显著、施工周期短等优势，但震动和噪音较大，对施工作业产地有一定要求，不适合在人口、建筑密集的城区施工。

表2 宕口地基处理方案比选

2.2 强夯法地基处理

本项目强夯施工工艺采用二遍点夯加一遍满夯：第一遍点夯间距6m，正方形布置，第二遍点夯位于第一遍点夯之间；点夯夯击能为4000KN·m，击数4～6击，最后两击夯沉量不大于5cm；满夯夯击能为1500KN·m，击数2击；夯锤直径2.5m，锤重20t，夯击能、击数应根据试夯结果做相应调整。施工顺序：场地整平→第一遍点夯→夯坑整平→第二遍点夯→夯坑整平→满夯。

2.3 沉降观测及地基检测

（1）沉降观测：强夯区域共设置了5个沉降观测点，在雨季来临前强夯施工结束，连续观测超过2个月，沉降速度小于5mm/月，认为路基稳定，可进行下一步施工。

（2）均匀性检测：采用轻型动力触探，共检测11个点，记录每贯入30cm的锤击数（大于100击停止试验），在试验深度范围内，触探击数（N10）由浅入深相对均匀增加，显示强夯地基较均匀。

（3）地基承载力检测：采用慢速维持荷载法，共检测6个点。首级荷载为48KPa，以后每级荷载增量为24KPa，加载至240KPa，地基承载力满足设计要求。

试验检测结果表明，强夯在宕口地基处理中取得了一定的成效，降低了工程成本，减少土方外弃，节省了土地资源，为今后城市规划建设中宕口整治积累了宝贵经验。

3 露采边坡生态修复

3.1 生态护坡处理

宕口坡面岩性特征为石灰岩中风化，岩体较完整，局部破碎，节理发育。坡脚存在崩塌堆积物，局部存在危岩体极不稳定，存在崩塌、滑坡等地质灾害隐患，不利于露采坡面的环境治理，必须在消除地质灾害隐患的前提下，对坡面陡立区域进行适当削坡降坡后实施生态护坡，以满足露采坡面植被恢复的需要，并保证治理效果的长期稳定。

生态护坡不能片面只强调生态环境功能，或者只强调维持边坡稳定的功能，只有将两者有机结合，才能起到永久防护美观耐用的目的。由于岩质边坡为坡面植物提供的养分、水分和根系生长空间有限，绿化难度比较大。目前国内外采用的岩质边坡坡面绿化技术主要有液压喷播植草护坡、客土植生植物护坡、三维网植草护坡、土工格室护坡、垂挂式绿化等。根据边坡坡度、岩石风化程度以及景观效果，最终选用土工格室生态护坡。

3.2 土工格室生态护坡

土工格室生态护坡是土工格室与植草相结合而形成的一种新型护坡形式。边坡的不稳定，绝大多数来自于雨水的冲刷、侵蚀。由于土工格室对流水起到缓解消能作用，可促使其携带物沉淀在格室中，有效避免了草籽及幼苗被雨水冲走流失，大大提高植草覆盖率。植被的覆盖可使坡面减少雨水的直接冲击，缓冲雨水流速。

同时随着植物的生长，植物根系与土工格室共同构成一个牢固的复合加筋体，格室结构中土体的粘聚力远大于无格室结构土体的粘聚力，使得网状结构体中土体抵抗水流的冲蚀能力大大提高。因此，土工格室生态护坡具有更高的抗冲刷能力，能达到长期有效防护边坡之目的[3]。

3.3 生态护坡设计及施工

（1）人工清理边坡，削除杂物，坑洼处采用耕植土回填整平。

（2）沿坡面自上而下铺设土工格室，并用锚杆从上至下固定，使土工格室贴坡面。

（3）土工格室全部铺通、固定后，回填耕植土，并使用振动板使之密实，回填土应高出格室面1～2cm，无网包外露、空包或压包。

（4）采用液压喷播机将混有草籽、肥料、土壤改良剂、种子粘结剂、保水剂和水的混合物均匀喷洒在坡面上，喷播完后，可视情况洒少许土。

（5）覆盖无纺布并及时洒水养护，直至植草成坪。

4 景观再造

4.1 生态修复与人文景观

随着社会的发展，生态修复的内涵也提升到文化精神与审美需求的层面。生态修复的功能不仅要保证自然生态系统的健康，也要满足社会文化精神和人类心理体验审美的需求。

文化特色是一个区域形象的集中展现，也是一个区域的灵魂。以文化为主导的景观再造，是在环境恢复与景观更新的同时，通过挖掘当地的文化价值、工业文明和美学潜力，保护与传承历史文脉和城市精神，实现生态环境价值与文化艺术价值的并重[4]。

4.2 宕口景观设计

该项目位于镇江市高校园区，曾经的废弃宕口，如今的书香高校，废弃宕口不应沦为城市发展的牺牲品，它见证了发展、承载了记忆、积淀了文化。因此景观再造不仅要既要充分尊重历史与渊源，还需要将新的社会功能融入其中，让其所凝聚的历史文化与当代发展完美融合。

道路全线景观设计主要以枫香和自然花境塑景，不刻意营造生硬的常规道路空间，呈现与自然交互式体验的道路景观风貌，形成丰富的视线开合关系，将山体与道路空间关联、渗透、融合，最终形成一条融山、揽绿、见景的彩色廊道。

宕口区域打造特色节点，结合生态护坡，巧妙地将园区LOGO模纹栽植呈现在护坡上；局部保留山石的原生风貌，对现状山石进行杂土清理，露出山石，同时结合山石造型，增加造型树。护坡底部与道路之间，设置读书屋和休憩平台，为高校师生提供休息和学习的场所。优美的环境和丰富的内涵，不仅提升了场地的文化氛围，而且集中展现了园区的形象。

5 结束语

矿山露天开采形成的宕口及周边堆放的宕渣，不仅侵占了大量的国土资源、对生态环境造成严重破坏，还极易引发滑坡、泥石流等地质灾害，存在严重的安全隐患问题。由于宕口地区复杂的自然环境、变化的地质条件和特殊的地理位置，导致其整治及生态修复工作往往难以开展。

本文探索将道路建设与宕口整治相结合，科学合理地利用废弃宕口，既节约了土地资源，又处治了废弃宕渣，同时还对裸露边坡进行生态恢复，并将文化特色融入到景观设计中，实现了“工程建设、生态修复、景观再造”三者的完美融合，为治理与改造城市废弃地提供了一种新的可持续发展的模式[5]。