復(fù)合支護結(jié)構(gòu)在邊坡工程中的應(yīng)用

左德勤

1 工程概況

長沙市天心區(qū)某安置小區(qū)邊坡為原始平緩山坡開挖而形成的人工高陡邊坡,邊坡高度約11.56 m～14.40 m,邊坡長度約290 m,開挖后形成邊坡坡度約為 70°～75°。該邊坡根據(jù)走向可劃分為HA,AB,BE,EG四段,其地質(zhì)情況見表1。

表1 邊坡地質(zhì)情況 m

其中該邊坡HA,AB段開挖后形成坡度約70°,高約11.5 m,由于開挖過程中及邊坡形成后未對其進行及時支護,邊坡于2008年2月AB段發(fā)生垮塌,并嚴重影響到其坡頂緊鄰的6層新建樓房。事故發(fā)生后,采取了堆土及砂袋反壓坡腳等措施后,邊坡現(xiàn)暫時處于穩(wěn)定狀態(tài)。為了避免險情的再次出現(xiàn),需對該邊坡進行處治與支擋設(shè)計。

2 巖土力學(xué)參數(shù)選取

設(shè)計所需參數(shù)系根據(jù)巖土工程勘察報告結(jié)合本地區(qū)工程經(jīng)驗,按照極限狀態(tài)設(shè)計原則,對現(xiàn)狀穩(wěn)定的HA,BE,EG段邊坡采用勘察報告書建議的指標進行計算,對已發(fā)生垮塌的AB段按安全系數(shù)進行反算確定相關(guān)設(shè)計計算指標值[1](見表2)。

表2 巖土力學(xué)參數(shù)

3 支護方案的選擇與設(shè)計

3.1 支護方案的選擇

1)邊坡為土質(zhì)邊坡;2)邊坡AB段于2008年 2月 5日發(fā)生滑塌。事故發(fā)生后,有關(guān)部門在專家指導(dǎo)下采取堆土及砂袋反壓坡腳等搶險措施,使邊坡暫時處于穩(wěn)定狀態(tài),但由于填土的物理力學(xué)性質(zhì)較差,邊坡仍然有發(fā)生進一步滑塌的可能;3)邊坡AB段頂部西側(cè)緊鄰一6層新建住宅樓,滑動帶后壁距樓房基礎(chǔ)最近約1.0 m,要求支護采用的設(shè)計方案能嚴格控制變形;4)邊坡EG段頂部東南側(cè)有一6層新建住宅樓,距邊坡頂邊約8 m;5)邊坡邊線上方為高壓電線,其走向與邊坡走向大致平行;6)該邊坡是一個永久性支護,而且位于新建小區(qū)內(nèi)。

綜合分析以上因素,最終決定對該邊坡每段均采用上部錨桿加網(wǎng)格梁與下部抗滑樁加錨桿方案,對滑塌區(qū)內(nèi)的填土,補充采用靜壓注漿進行加固。

3.2 支護方案總體設(shè)計

1)根據(jù)邊坡深度將邊坡劃分為上、下兩部分。上部分按1∶0.3放坡并采用兩層錨桿加網(wǎng)格梁進行支擋;下部分采用抗滑樁加一層或兩層錨桿進行支擋;2)上部第一層錨桿設(shè)在距樁頂1.5 m處,第二層錨桿設(shè)在距樁頂4.0 m處,錨桿及網(wǎng)格梁間距為2.5 m×2.5 m(豎直間距×水平間距),格梁間掛鋼絲網(wǎng)抹灰或進行綠化設(shè)計;3)下部抗滑樁,樁間距2.5 m。HA,AB段樁徑1.2 m,一道錨桿設(shè)在距樁頂-0.1 m處;BE,EG段樁徑1.3 m,兩道錨桿分別設(shè)在距樁頂-0.1 m及-2.1 m處。樁混凝土采用C25,樁間掛鋼絲網(wǎng)抹灰或進行綠化設(shè)計;4)樁頂用冠梁連接,截面尺寸0.5 m×1.2 m,梁體采用 C25混凝土,冠梁頂部即為平臺,寬 0.8 m;5)邊坡AB段滑塌后的填土區(qū)設(shè)置三排注漿孔進行加固處理,防止在邊坡支護施工過程中發(fā)生二次垮塌。注漿孔距房屋基礎(chǔ)分別為2.5 m,5.5 m,8.5 m,孔間距2.5 m,注漿孔設(shè)置在兩根錨桿的中間位置;6)采取邊坡頂?shù)孛嬗不霸O(shè)置截水溝、排水溝、泄水孔等措施。

4 施工注意事項

1)采用分層填土,每層一般不超過300 mm厚度,填一層夯實一層,直至填到地面標高(標高約58.0 m)。2)布置三排注漿孔,距房屋基礎(chǔ)分別為2.5 m,5.5 m,8.5 m,孔間距2.5 m,注漿孔設(shè)置在兩根錨桿的中間位置?？咨畲┻^滑動面進入原狀土層1.5 m～2.0 m,采用孔口封閉式全孔一次性靜壓注漿,注漿孔徑可采用75 mm或90 mm,注漿壓力0.1 MPa～0.5 MPa,注漿液采用水灰比0.5的水泥漿。3)當(dāng)錨桿施工完畢后,錨固體強度達到設(shè)計強度等級的75%時,應(yīng)進行驗收試驗,試驗數(shù)量按規(guī)范要求。錨桿施加預(yù)加力均為錨桿設(shè)計承載力的40%,分兩次張拉,第一次張拉總預(yù)加力的60%,第二次張拉總預(yù)加力的40%,錨固體強度須達到設(shè)計強度的70%后方可進行張拉。4)抗滑樁鋼筋數(shù)量、規(guī)格長度應(yīng)滿足設(shè)計要求,主筋焊接搭接長度不小于10d,同一截面接頭面積不大于50%,且相鄰接頭錯開35d(d為主筋直徑),主筋保護層厚度為50 mm。5)在邊坡頂、底用紅磚(Mu10)砌筑排水溝,尺寸300×300,M10水泥砂漿抹面,厚度不小于10 mm。同時在坡面設(shè)置一定數(shù)量的泄水孔,縱向孔距3.00 m,橫向孔距3.00 m,采用φ50 PVC管,長度不大于400 mm,呈梅花形布置。6)在施工期間須按規(guī)范要求設(shè)置位移、沉降觀測點,監(jiān)測邊坡以及鄰近建筑物、道路的水平位移及沉降情況,樁錨設(shè)計方案通過信息施工法加以補充完善。

5 結(jié)語

本邊坡工程在周邊環(huán)境較為復(fù)雜的情況下施工,綜合考慮多方面因素后,采用了上部錨桿加網(wǎng)格梁與下部抗滑樁加錨桿的復(fù)合支護設(shè)計方案,在邊坡支護加固施工過程中,邊坡的監(jiān)測數(shù)據(jù)表明其變形均在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。本邊坡工程成功施工的設(shè)計方法及思路對類似工程有一定的借鑒作用。

[1] 趙明階,何光春.邊坡工程處治技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2003.

[2] 李高懷.淺析邊坡工程防護加固技術(shù)[J].山西建筑,2008,34(8):142-143.