城市風(fēng)景區(qū)生態(tài)設(shè)計理念研究
時間:2022-09-16 11:05:28
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摘要:城市風(fēng)景名勝區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害防治,既要保證防治工程安全經(jīng)濟,又需與景區(qū)環(huán)境相協(xié)調(diào)。以蘭州市金城關(guān)景區(qū)馬家石溝兩側(cè)邊坡為例,根據(jù)邊坡發(fā)育特征及穩(wěn)定性分析,結(jié)合景區(qū)生態(tài)需要,采用了預(yù)應(yīng)力錨索框架+SNS柔性防護網(wǎng)+三維網(wǎng)植草綠化的防護措施,對影響美觀的預(yù)應(yīng)力錨索外錨頭采用了內(nèi)置式處理。通過治理,使原來滿目瘡痍的城市補丁,變成了風(fēng)景秀麗的游人休閑區(qū),既穩(wěn)定了坡體上變形的危巖體,又為景區(qū)增色,為城市景區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理工程提供了可借鑒的生態(tài)設(shè)計理念。
關(guān)鍵詞:城市風(fēng)景區(qū);地質(zhì)災(zāi)害防治;生態(tài)設(shè)計理念
城市風(fēng)景名勝區(qū)是一個城市的標(biāo)志,往往融自然景觀、人文景觀及歷史文化于一體,是市民日常休閑的場所。但多數(shù)風(fēng)景區(qū)依山或依溝而建,遭受地質(zhì)災(zāi)害危害的現(xiàn)象十分頻發(fā),造成了很大的人員傷亡及財產(chǎn)損失[1],對游客的心理形成了恐慌。在以往對景區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的治理工程中,使用了大量的混凝土等硬性工程,由于其觀賞性差,后期無法綠化等因素,雖然達到了消除災(zāi)害的目的,但往往被后人詬病,如蘭州市五泉山公園內(nèi)五泉礫巖危巖體體治理時采用了掛網(wǎng)噴砼方式,使五泉瀑布及高達幾十米的天然礫巖景觀消失,代之以灰黑色混凝土面墻,使過往游客視覺感十分壓抑。蘭州市金城關(guān)景區(qū)是著名的旅游景點,為文化、商業(yè)交匯的黃金地段,是蘭州市的城市名片,一直受到廣大游客的青睞,特別是盛夏,更是游人如織。景區(qū)依白塔山而建,受自然條件的限制,在發(fā)展的過程中,產(chǎn)生了大量的地質(zhì)災(zāi)害,馬家石溝高陡邊坡是其中的一處,位于蘭州碑林公園與白塔山公園兩大景觀之間,為金城關(guān)游覽觀光區(qū)的重要組成部分,其特殊的地理位置在景區(qū)建設(shè)中具有不可替代的作用。為消除地質(zhì)災(zāi)害隱患,同時改善景區(qū)環(huán)境,在后期的地質(zhì)災(zāi)害治理設(shè)計中,引入了生態(tài)環(huán)保理念,達到了預(yù)期的效果。
1邊坡區(qū)基本概況
邊坡發(fā)育于馬家石溝溝道兩側(cè),總體方向NW40o,坡寬約160m,坡度約45°-60°,坡高10-30m。出露地層主要為前寒武系片麻巖(),上部披覆了薄層坡積黃土狀粉土(Q4dl)。片麻巖因溝谷下切而露頭較多,巖體中節(jié)理裂隙發(fā)育,總體上左(東)側(cè)邊坡巖層產(chǎn)狀N65°~70°W/NE40°~50°,右(西)側(cè)邊坡巖層產(chǎn)狀為N50°~60°E/NW25°~40°,兩側(cè)山坡組成巖體的產(chǎn)狀差異,據(jù)分析為形成此溝的原因之一。上覆粉土存在局部坍塌及掉塊,一般厚度為5m,如圖1所示。該溝在區(qū)域構(gòu)造上處于金城關(guān)斷裂帶上,斷裂構(gòu)造是基巖破碎的主要原因。斷層總體呈N50°~60°W方向展布,西白沙井驛,向東經(jīng)安寧堡、十里店到金城關(guān)。推測其出蘭州市區(qū)后繼續(xù)向東沿青白石、桑園峽延伸,長度>39km。白塔山段和五一山段主要發(fā)育于前寒武系變質(zhì)巖與新近系砂泥巖或下更新統(tǒng)半膠結(jié)礫石層之間,性質(zhì)為高角度逆斷層(局部正斷)[3]。邊坡區(qū)域發(fā)育有基巖裂隙水,主要由大氣降水及景區(qū)綠化灌溉時少量地表水沿巖土體孔隙、節(jié)理裂隙下滲補給地下水,水位標(biāo)高及涌水量隨季節(jié)性及景區(qū)綠化灌溉時間而變化[4]。由于地表水沿巖土體孔隙、節(jié)理裂隙下滲,在坡體內(nèi)可形成暫時性孔隙水或裂隙水,邊坡表面并無滲水。
2邊坡穩(wěn)定性分析
對馬家石溝兩側(cè)邊坡的穩(wěn)定性,采用工程地質(zhì)類比法、裂面配套綜合圖解法和極限平衡計算法等三種主要手段進行了分析。工程地質(zhì)類比法主要通過不穩(wěn)定斜坡附近的自然穩(wěn)定斜坡進行類比,用以指導(dǎo)不穩(wěn)定斜坡防治工程設(shè)計及參數(shù)選取[5];裂面配套綜合圖解法結(jié)合滑坡巖體地質(zhì)力學(xué)方法確定斜坡變形破壞模式[6];極限平衡計算法定量確定不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性及推力大小。邊坡的變形與破壞主要發(fā)生在整個山體的外側(cè)順溝向臨空面附近,在坡面上產(chǎn)生了危巖落石,局部剝落和脫落,屬于坡面破壞的性質(zhì)。整個坡體無明顯的陷落、錯臺,未發(fā)現(xiàn)地裂縫,坡上建筑物也未發(fā)現(xiàn)有變形的形跡,斜坡出露巖性為片麻巖,發(fā)育有N15°E/NW75°、N30°E/NW50°、N45°E/NW80°、N50°E/NW37°、N75°E/SE40°裂面與層面的相互交割,將巖體切割為碎塊狀,在風(fēng)化作用下呈碎塊石土狀,其綜合強度、破碎程度、結(jié)構(gòu)面與構(gòu)造面的組合以及與臨空面的關(guān)系等共同控制邊坡的穩(wěn)定性。邊坡由上而下一定厚度內(nèi)的巖體已經(jīng)松弛,在坡體結(jié)構(gòu)上,外側(cè)巖土較內(nèi)部相對松軟,在雨季期,外部一定范圍內(nèi)巖土較內(nèi)部潮濕[7],在陡傾裂面的控制下,一定厚度內(nèi)的松散巖土層可產(chǎn)生整體變形。外側(cè)風(fēng)化破碎較嚴(yán)重的片麻巖可因地震而進一步松弛變形,在雨期含水量增大而綜合強度降低,不能支撐既有的坡率而發(fā)生坍塌變形[8],如圖2所示。
3治理工程方案
根據(jù)邊坡工程地質(zhì)條件,針對邊坡的變形破壞模式,加固工程的設(shè)計方案如圖2所示。1)深部變形加固:對存在傾向臨空結(jié)構(gòu)面、構(gòu)造面及可能產(chǎn)生滑動變形的斜坡,設(shè)計中貫徹“建綠色斜坡,走環(huán)保之路”、“技術(shù)先進、經(jīng)濟美觀”、“融入藝術(shù)及美學(xué)思想,使斜坡線性流暢”的設(shè)計理念,在本設(shè)計中,主要采用錨桿及預(yù)應(yīng)力錨索框架加固體系。2)坡腳應(yīng)力集中加固:為有效消除坡腳應(yīng)力集中問題,結(jié)合斜坡下部為破碎片麻巖的實際情況,在設(shè)計中,在邊坡坡腳修建了一道高1.4m的擋墻,在墻上進行裝飾,為景觀設(shè)計構(gòu)建一平臺。3)局部塊體變形加固:邊坡主要為危巖體病害,產(chǎn)生局部掉塊與大塊的坍塌變形,由于坡體節(jié)理裂隙發(fā)育,再加上片麻巖的整體結(jié)合強度不高,采用了預(yù)應(yīng)力錨桿主動受力結(jié)構(gòu)加固以防邊坡巖體松動和裂隙繼續(xù)發(fā)展,同時為防止坡面落石掉塊以保證游人的安全,坡面采用SNS柔性網(wǎng)防護,不破壞坡體的景觀效果。4)淺表層變形防護:為控制邊坡片麻巖地層的風(fēng)化速率,同時防止雨水沖刷表層坡面,采用錨桿框架加固坡面,在框架格內(nèi)采用三維網(wǎng)植草綠化。
4生態(tài)設(shè)計理念
本次治理工程中,充分考慮景區(qū)因素,將綠色生態(tài)貫穿于設(shè)計的全過程。主要有:①為保持基巖山體的原始地層及地貌景觀,對高陡山體采用深層加固后,在坡面采用了SNS柔性網(wǎng)防護,并對防護網(wǎng)顏色提出了與基巖顏色相統(tǒng)一的要求,使防護工程與原始地層緊密地結(jié)合在一起,SNS柔性網(wǎng)以高強度鋼絲繩作為主要構(gòu)件,可以覆蓋或包裹在所需要的防護的斜坡或巖體上,具有防護靈活、易鋪展、適應(yīng)任何坡面地形的特點;②因預(yù)應(yīng)力錨索為主動受力系統(tǒng),需要張拉鎖定,因此,在工程完工后需要額外增加錨頭用以封閉,在以往景區(qū)實施后,凸起的錨頭破壞了景區(qū)的協(xié)調(diào)性,針對預(yù)應(yīng)力錨索錨頭的突兀性特點,本次設(shè)計采取了內(nèi)置式錨頭,如圖3所示,很好地解決了這一問題,但給后續(xù)施工造成了一定的難度;③結(jié)合蘭州市植被生長特點,選擇了三維網(wǎng)綠化措施,噴播于大面積的錨桿(索)框架格內(nèi),使整個治理工程與景區(qū)環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一,如圖4所示。
5結(jié)論
1)城市風(fēng)景區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害治理工程需要充分考慮生態(tài)設(shè)計理念,通過調(diào)整防護工程結(jié)構(gòu),結(jié)合先進的綠化、美化手段,可以達到治理工程與景區(qū)渾然天成的效果,如圖5所示。2)蘭州市金城關(guān)景區(qū)馬家石溝治理工程已竣工10年,消除了地質(zhì)災(zāi)害隱患,坡面經(jīng)過SNS柔性防護網(wǎng)加固及三維網(wǎng)植草綠化,溝口環(huán)境與整個景區(qū)渾然天成,已成為景區(qū)不可或缺的一部分,每年都有大量游客在此納涼、休閑,治理效果得到了建設(shè)方及社會各界的認可。3)在景區(qū)設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索后,通過改進加固措施,采用內(nèi)置式錨頭,10年來未發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力錨索有較大的預(yù)應(yīng)力損失,取得了良好的治理效果,在景區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理中具有借鑒意義。
參考文獻:
[1]崔鵬,陳曉清,柳素清,等.風(fēng)景區(qū)泥石流防治特點與技術(shù)[J].地學(xué)前緣,2007,14(6):172-180.
[2]程曉偉,鄧安,尚繼紅,等.北京戒臺寺滑坡治理工程動態(tài)監(jiān)測[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),2009,3:123-127.
[3]袁道陽,王蘭民,何文貴,等.蘭州市地震活斷層探測新進展[J].地震地質(zhì),2008,30(1):236-249.
[4]鄭穎人,陳祖煜,王恭先,等.邊坡與滑坡工程治理(第二版)[M].北京:人民交通出版社,2010.[5]GB50330—2013,建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013.
[6]TB10025-2006,鐵路路基支檔結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社,2013.
[7]李海光.新型支檔結(jié)構(gòu)設(shè)計與工程實例(第二版)[M].北京:人民交通出版社,2014.
[8]DZ/T0219-2006,滑坡防治設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006.
作者:郭紅東 鄭偉 暢才源 單位:1.甘肅省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院 2.甘肅水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院