成都大邑某大規(guī)模場(chǎng)地邊坡的加固治理

彭濤，鄧安

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成都大邑某大規(guī)模場(chǎng)地邊坡的加固治理

彭濤，鄧安

（中冶成都勘察研究總院有限公司，成都 610023）

成都大邑某場(chǎng)地工程建設(shè)場(chǎng)平需要削山，形成大規(guī)模的挖、填方邊坡，邊坡高20m，總長(zhǎng)約1 300m。結(jié)合該場(chǎng)地邊坡所在地域的地形、地貌、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)概況，分析邊坡的穩(wěn)定性，有針對(duì)性地對(duì)邊坡進(jìn)行了分段加固，取得了良好效果。為類(lèi)似的場(chǎng)地邊坡治理工程提供實(shí)例。

邊坡；變形機(jī)理；治理措施；大邑

大邑恒大山水城項(xiàng)目位于大邑縣晉源鎮(zhèn)鳳凰村，規(guī)劃用地近萬(wàn)畝，主要由溫泉中心，飲食中心，酒店中心，會(huì)議中心等幾大中心組成，由恒大地產(chǎn)集團(tuán)成都有限公司投資建設(shè)。7#山擬建建筑主要包括25棟（編號(hào)為H301～H311、N368～N381）3F雙拼別墅及67棟（編號(hào)為H312～H378）3F獨(dú)立別墅，基礎(chǔ)形式擬采用框架結(jié)構(gòu)、獨(dú)立基礎(chǔ)或預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)。

7#山邊坡在整平過(guò)程中形成人工挖填方邊坡，邊坡總長(zhǎng)1 300m，填方高12m～20m，邊坡屬永久性支護(hù)邊坡。據(jù)調(diào)查，該段挖方邊坡主要巖土層為紫紅色泥巖，填方邊坡主要土質(zhì)為泥巖塊。目前場(chǎng)地整坪已基本完成，場(chǎng)地內(nèi)邊坡整體基本穩(wěn)定，但由于填方坡體未經(jīng)壓實(shí)及坡頂建筑施工活動(dòng)影響等原因，坡頂局部地段產(chǎn)生了少量拉張裂隙（部分地段寬度達(dá)15～20mm）。有必要對(duì)場(chǎng)地邊坡進(jìn)行治理，以保證場(chǎng)地的穩(wěn)定。

根據(jù)邊坡的挖填類(lèi)型將場(chǎng)地邊坡為分為A～E1～E2～G～A共8個(gè)區(qū)段。

1 邊坡區(qū)的工程地質(zhì)條件

區(qū)域地處成都平原向川西北高原過(guò)渡的前沿地帶，其西部為成都平原與龍門(mén)山脈隆起的縫合帶。在上述地質(zhì)構(gòu)造格局的控制下，受地殼不等幅升降和流水切割侵蝕的綜合作用影響，境內(nèi)地貌形態(tài)多樣，平原、丘陵、低山、中高山、高山、極高山并存，自東向西依序分別形成階梯狀。場(chǎng)區(qū)內(nèi)地貌單元為低山丘陵，邊坡為人工填土形成的土質(zhì)邊坡及削方形成的巖質(zhì)邊坡。

圖1 7#山場(chǎng)地邊坡地貌示意

場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，邊坡場(chǎng)地地層主要由第四系全新統(tǒng)人工堆填（Q4ml）素填土，第四系全新統(tǒng)沖積（Q4al）粉質(zhì)粘土、淤泥（Q4h）和白堊系上白堊統(tǒng)灌口組泥巖（K2g）組成?，F(xiàn)對(duì)地層情況簡(jiǎn)述如下：

1）素填土：灰黃色～灰黑色，松散，濕，主要由粘性土、淤泥質(zhì)土等組成，含有少量建筑垃圾及生活垃圾，部分地段為欠固結(jié)的新近人工堆填土，結(jié)構(gòu)較為松散。該層在場(chǎng)地內(nèi)普遍分布，層厚7.90～10.2m。

2）粉質(zhì)粘土：青灰～黃褐色，可塑，濕～很濕，主要由粘粒和粉粒組成，裂隙較發(fā)育，無(wú)搖震反應(yīng)，光澤反應(yīng)稍有光滑，干強(qiáng)度高，韌性高。局部地段底部含有少量卵石。該層在場(chǎng)地內(nèi)分布較普遍，層厚1.50～2.60m。

3）淤泥：灰～灰黑色，軟塑，飽和，主要由粘性土和粉土組成，含少量有機(jī)質(zhì)，略具腥臭味。該層在場(chǎng)地內(nèi)僅局部分布，層厚2.10～2.40m。

4）白堊系上白堊統(tǒng)灌口組泥巖（K2g）：紫紅色～棕紅色，濕～稍濕，泥質(zhì)膠結(jié)，薄～中厚層狀構(gòu)造，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，裂隙較發(fā)育。泥巖的強(qiáng)風(fēng)化層及中等風(fēng)化層無(wú)明顯的分界線。本次勘察未揭穿該層，最大揭露厚度16.00m。該層在場(chǎng)地內(nèi)普遍分布。根據(jù)其風(fēng)化程度可將場(chǎng)地鉆探深度內(nèi)的基巖劃分為強(qiáng)風(fēng)化帶和中等風(fēng)化帶。

①?gòu)?qiáng)風(fēng)化帶：紫紅色，塊狀構(gòu)造，巖芯破碎，裂隙發(fā)育，多呈碎塊狀巖質(zhì)軟，部分風(fēng)化成土狀，層間夾有厚度不均、巖石相對(duì)完整的中風(fēng)化巖層。層厚約0.80m～3.70m。

②中風(fēng)化帶：巖芯多呈柱狀，極少塊狀，巖質(zhì)較新鮮，巖芯較完整，質(zhì)地較硬，本層中上部亦夾有破碎的厚度不均的強(qiáng)風(fēng)化泥巖。該層未揭穿，最大揭露厚度約13.55m。

據(jù)調(diào)查，場(chǎng)地地下水主要為埋藏于人工填土、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)土的上層滯水及下伏泥巖中的構(gòu)造裂隙水。其中上層滯水水量受大氣降水和地表徑流影響較大，本場(chǎng)地構(gòu)造裂隙水水量小。此外，坡體平臺(tái)較寬闊，不利于表水迅速排走，雨水易下滲至邊緣坡體。

2 邊坡穩(wěn)定性分析

場(chǎng)地內(nèi)各層巖土體的物理力學(xué)指標(biāo)如表1。

表1 地基主要巖土物理力學(xué)指標(biāo)設(shè)計(jì)建議值

2.1 邊坡穩(wěn)定性計(jì)算方法

邊坡可能失穩(wěn)的模式：填方土質(zhì)邊坡，主要破壞形式為近似圓弧面滑移；巖質(zhì)邊坡主要破壞模式為平面滑移，局部掉塊，經(jīng)調(diào)查本場(chǎng)地邊坡節(jié)理為直立型節(jié)理，潛在滑移結(jié)構(gòu)面根據(jù)開(kāi)挖坡頂松弛帶（經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)為5m）來(lái)確定巖質(zhì)邊坡的潛在滑移面傾角。

A、穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算公式

圓弧滑動(dòng)法計(jì)算邊坡穩(wěn)定性系數(shù)：

Ks=∑Ri∕∑Ti； Ni=（Gi+Gbi）cosθi+Pwisin（αi-θi）； Ti=（Gi+Gbi） sinθi+Pwicos （αi-θi）； Ri= Nitgфi+cili

式中：Ks—邊坡穩(wěn)定性系數(shù)；ci—第i計(jì)算條塊滑動(dòng)面上巖土體的粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）；фi—第i計(jì)算條塊滑動(dòng)面上巖土體的內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值（0）；li—第i計(jì)算條塊滑動(dòng)面長(zhǎng)度（m）；θi,αi—第i計(jì)算條塊底面傾角和地下水位面傾角（0）；Gi—第i計(jì)算條塊單位寬度巖土體自重（kN/m）；Gbi—第i計(jì)算條塊滑體地表建筑物的單位寬度自重（kN/m）；Pwi—第i計(jì)算條塊單位寬度的動(dòng)水壓力（kN/m）；Ni—第i計(jì)算條塊滑體在滑動(dòng)面法線上的反力（kN/m）；Ti—第i計(jì)算條塊滑體在滑動(dòng)面切線上的反力（kN/m）；Ri—第i計(jì)算條塊滑動(dòng)面上的抗滑力（kN/m）。

式中：γ—巖土體的重度（kN/m3）；C—結(jié)構(gòu)面的粘聚力（kPa）；φ—結(jié)構(gòu)面的內(nèi)摩擦角（°）；A—結(jié)構(gòu)面的面積（m2）；V—巖體的體積（m3）；θ—結(jié)構(gòu)面的傾角（°）。

C、計(jì)算工況的選取

在計(jì)算邊坡的穩(wěn)定性時(shí)應(yīng)分別考慮暴雨、地震及暴雨和地震共同作用下對(duì)邊坡的穩(wěn)定性計(jì)算。本次設(shè)計(jì)按最不利工況地震＋暴雨進(jìn)行計(jì)算。

2.2 邊坡穩(wěn)定性分析

各區(qū)段邊坡性質(zhì)、穩(wěn)定性分析如下：

1）AB段：該段邊坡高12.0～14.0m，以淺挖方邊坡為主，局部地段上部有較少填方（厚0.5～2m，），邊坡坡率一般為1∶1.5，邊坡長(zhǎng)176m。該段邊坡目前已基本完成開(kāi)挖，整體穩(wěn)定，未發(fā)現(xiàn)變形裂縫。

進(jìn)行穩(wěn)定性分析計(jì)算，邊坡穩(wěn)定系數(shù)為2.60，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。

2）BC段： 該段邊坡高14.0～18.0m，以淺挖方邊坡為主，局部地段上部有較少填方（厚0.5～4m，），邊坡坡率一般為1∶1.35～1∶2.0，邊坡長(zhǎng)316m。該段邊坡目前已基本完成開(kāi)挖，整體穩(wěn)定，未發(fā)現(xiàn)變形裂縫。挖方邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析計(jì)算，邊坡穩(wěn)定系數(shù)為1.82，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。填方邊坡穩(wěn)定系數(shù)>3.0，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。

3）CD段：該段邊坡高17.0～19.0m，以填方邊坡為主，邊坡坡率為1∶1.75～1∶2.5，邊坡長(zhǎng)165m。該段邊坡目前已基本完成開(kāi)挖，整體穩(wěn)定，未發(fā)現(xiàn)變形裂縫。

填方邊坡穩(wěn)定系數(shù)>3.0，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。

4）DE1段：該段邊坡高15.0～17.0m，以填方邊坡為主，邊坡坡率為1∶1.5，邊坡長(zhǎng)107m。該段邊坡目前已基本完成開(kāi)挖，整體穩(wěn)定，未發(fā)現(xiàn)變形裂縫。

填方邊坡穩(wěn)定系數(shù)基本滿足要求，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，由于填方土體較高，暴雨情況下可能會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)，該段邊坡有必要進(jìn)行加固。

5）E1E2段：該段邊坡整體高15.0～19.0m，邊坡總長(zhǎng)292m。盤(pán)山公路上側(cè)邊坡以挖方邊坡為主，高3.0～10.0m，坡率1∶0.75～1∶2.5，邊坡穩(wěn)定。

盤(pán)山公路下側(cè)邊坡以填方邊坡為主，坡高7.0～16.0m，1∶1.0～1∶1.75。部分地段為挖方邊坡。該段邊坡目前已基本完成開(kāi)挖，整體穩(wěn)定，局部填方地段出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及穩(wěn)定性分析，盤(pán)山公路下側(cè)填方邊坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，由于填方土體較高，暴雨情況下可能會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)，該段邊坡有必要進(jìn)行加固。

6）E2F段：該段邊坡不整體高15.0～19.0m，邊坡總長(zhǎng)292m。盤(pán)山公路上側(cè)邊坡以挖方邊坡為主，高3.0～10.0m，坡率1∶0.75～1∶2.5，邊坡穩(wěn)定。

盤(pán)山公路下側(cè)邊坡以填方邊坡為主，坡高7.0～16.0m，1∶1.0～1∶1.75。部分地段為挖方邊坡。該段邊坡目前已基本完成開(kāi)挖，整體穩(wěn)定，局部填方地段出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及穩(wěn)定性分析，盤(pán)山公路下側(cè)填方邊坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，由于填方土體較高，暴雨情況下可能會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)，該段邊坡有必要進(jìn)行加固。

7）FG段：該段邊坡不整體高12.0～17.0m，邊坡總長(zhǎng)147m。盤(pán)山公路上側(cè)邊坡以挖方邊坡為主，高9.0～10.0m，坡率1∶1.0～1∶2.5，邊坡穩(wěn)定。

盤(pán)山公路下側(cè)邊坡以填方邊坡為主，坡高2.0～7.0m，1∶1.25～1∶1.75。部分地段為挖方邊坡。該段邊坡目前已基本完成開(kāi)挖，整體穩(wěn)定，局部填方地段出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及穩(wěn)定性分析，盤(pán)山公路下側(cè)填方邊坡目前雖處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，由于填方土體較高，暴雨情況下可能會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)，該段邊坡有必要進(jìn)行加固。

8）GA段：該段邊坡高11.0～13.0m，以填方邊坡為主，邊坡坡率為1∶1.5～1∶2.0，邊坡長(zhǎng)111m。該段邊坡目前已基本完成開(kāi)挖，整體穩(wěn)定，未發(fā)現(xiàn)變形裂縫。

填方邊坡穩(wěn)定系數(shù)>3.0，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。

圖2 放坡＋坡面綠化處理代表性斷面

3 場(chǎng)地邊坡治理及效果評(píng)價(jià)

根據(jù)各區(qū)段邊坡特點(diǎn)采取相對(duì)應(yīng)的工程措施。

AB段邊坡：該段填方地段主要為挖方邊坡，坡率較緩，采用護(hù)腳墻防護(hù)。

BC段邊坡：該區(qū)段填方地段主要為挖方邊坡，坡率較緩，采用護(hù)腳墻防護(hù)。

CD段邊坡：該區(qū)段填方地段主要為挖方邊坡，坡率較緩，采用護(hù)腳墻防護(hù)。

DE1段邊坡：該區(qū)段以高填方邊坡為主，高填方地段設(shè)置樁板墻加固，其它地段采用重力式擋墻、護(hù)腳墻防護(hù)。

E1E2段邊坡：邊坡以低填方邊坡為主，采用重力式路堤擋墻加固，盤(pán)山公路段邊坡采用護(hù)腳墻防護(hù)，坡面采用格構(gòu)植草護(hù)坡。

E2F段邊坡：該區(qū)段以高填方邊坡為主，高填方地段設(shè)置樁板墻加固，其它地段采用重力式擋墻、護(hù)腳墻防護(hù)。

FG段邊坡：該區(qū)段填方地段設(shè)置樁板墻加固，其它地段采用重力式擋墻、護(hù)腳墻防護(hù)。

GA段邊坡：該區(qū)段填方地段主要為挖方邊坡，坡率較緩，采用護(hù)腳墻防護(hù)。

邊坡治理工程2011年6月施工，2012年8月竣工后，至今場(chǎng)地邊坡穩(wěn)定，表明邊坡治理措施得當(dāng)，有效地地保證了場(chǎng)地建筑物。

圖3 抗滑樁支擋＋坡面綠化代表性斷面

4 結(jié)論

邊坡整治工程全部完成后，至今已一年多的時(shí)間，從現(xiàn)場(chǎng)變形情況和監(jiān)測(cè)資料的數(shù)據(jù)來(lái)看，治理區(qū)域內(nèi)建筑物變形已趨于穩(wěn)定；地表裂縫變形已停止，有些開(kāi)始出現(xiàn)收斂現(xiàn)象；表明邊坡治理是成功的，得出以下結(jié)論：

1）該場(chǎng)地邊坡規(guī)模大，類(lèi)型多，治理時(shí)，采用了放坡、支擋、錨固、治水、局部加固等綜合措施，效果顯著，尤其是治水，在類(lèi)似場(chǎng)地邊坡治理工程中有著舉足輕重的作用。

2）類(lèi)似該場(chǎng)地的大規(guī)模邊坡，類(lèi)型及變形原因復(fù)雜，要針對(duì)邊坡的不同類(lèi)型進(jìn)行了針對(duì)性設(shè)計(jì)，應(yīng)進(jìn)行分段設(shè)計(jì)，才能收到較好的治理效果。

3）邊坡治理時(shí)，治理工程投資大，實(shí)行“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，信息化施工”的方法，在工程施工開(kāi)挖過(guò)程中，進(jìn)行監(jiān)測(cè)及跟蹤地質(zhì)編錄，為動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工及時(shí)提供了可靠的依據(jù)，對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的調(diào)整起到了重要的作用，使工程設(shè)更有針對(duì)性，避免了治理工程中不必要的失誤。

4）對(duì)類(lèi)似大規(guī)模場(chǎng)地邊坡的治理，更應(yīng)注重工前、工中、工后的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作，以便進(jìn)一步掌握該處邊坡的變形規(guī)律，更好的研究、評(píng)價(jià)邊坡治理措施的合理性。

[1] 蔣宗全，鄧安等，北京戒臺(tái)寺滑坡變形機(jī)制及其整治工程措施研究[J]. 地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2008，2

[2] 四川省川建勘察設(shè)計(jì)院，恒大山水城7#山邊坡支護(hù)工程施工圖設(shè)計(jì)[R]. 2011

[3] 李曉軍 馬惠民等，復(fù)雜含水條件下滑坡的穩(wěn)定性分析及治理措[J]. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2010

[4] 徐邦棟，滑坡分析與防治[M]. 中國(guó)鐵道出版社，北京，2002

Reinforcement and Treatment of Side Slope in a Construction Site, Chengdu

PENG Tao DENG An

(Chengdu Surveying Geotechnical Research Institute Co. Ltd of MCC, Chengdu 610023)

A large-scale excavating for construction of a construction site in Chengdu gives rise to a side slope 1300 m long and 20 m high. This paper deals with stability of the side slope based on landform, geomorphology, engineering geological and hydrogeological conditions and gives control measures.

side slope; deformation mechanism; control measure; Dayi

P642.2

A

1006-0995（2015）01-0122-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.01.028

2014-04-14

彭濤(1981－），男，四川簡(jiǎn)陽(yáng)人，工程師，長(zhǎng)期從事巖土工程勘察、設(shè)計(jì)工作