談基坑支護(hù)和邊坡設(shè)計(jì)方案選擇

沈 小 冬

(重慶大恒建筑設(shè)計(jì)有限公司，重慶 401121)

談基坑支護(hù)和邊坡設(shè)計(jì)方案選擇

沈 小 冬

(重慶大恒建筑設(shè)計(jì)有限公司，重慶 401121)

結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，探討了如何打破慣性思維，在確保安全的前提下對(duì)基坑支護(hù)和邊坡進(jìn)行設(shè)計(jì)，并從計(jì)算模式、成本、施工難度、周邊環(huán)境、施工工期等方面進(jìn)行了比較分析，以選擇最適合工程特點(diǎn)的基坑支護(hù)和邊坡設(shè)計(jì)方案。

邊坡工程，基坑，支護(hù)，周邊環(huán)境，施工工期

1 案例一

1.1 工程概況

1.1.1 邊坡基本情況

重慶巫山縣某工程,因本項(xiàng)目所在位置地勢(shì)陡峻，各擬建建筑物間及規(guī)劃紅線周邊形成多個(gè)邊坡。由于現(xiàn)場(chǎng)的無序開挖，沒有按照原設(shè)計(jì)的逆作法施工，導(dǎo)致邊坡在雨水作用下，開挖面出現(xiàn)垮塌。為安全起見，邊坡削坡、清除滑動(dòng)土，使得現(xiàn)狀地面線與原有地面線發(fā)生變化，見圖1。從圖1可以看出：現(xiàn)狀地面線比原始地面線低6 m左右，邊坡類型由原來的全挖方邊坡變成半填半挖方邊坡，原設(shè)計(jì)板肋式錨桿擋墻上部錨桿無法錨固，也無法施工，所以采用原設(shè)計(jì)方案是不可行的。有必要在分析現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境、地質(zhì)條件、工程特點(diǎn)、工期等因素情況下，重新確定支護(hù)方案，優(yōu)選出適合本工程特點(diǎn)的支護(hù)方案。

1.1.2 地質(zhì)概況

1.2 設(shè)計(jì)方案介紹

1.2.1 樁板墻+錨索+重力式擋墻支護(hù)

1)方案介紹：采用樁板墻+錨索+重力式擋墻支護(hù)，其中錨拉樁板擋墻高8 m左右，重力式擋墻高9 m，重力式擋墻采用漿砌片石，抗滑樁截面1 000×1 000，嵌巖深度大于4 m,錨索為4φs15.2，錨索與水平方向的夾角為15°，詳見圖3，錨索錨孔直徑為200 mm，錨入穩(wěn)定巖層大于9 m；樁間板板厚為250 mm，面板嵌入邊坡底線以下500 mm，采用逆作法施工，分級(jí)分段開挖，每級(jí)開挖高度不大于2.5 m，每段開挖長(zhǎng)度不大于20 m。

2)方案利弊分析：方案一的優(yōu)點(diǎn)是施工比較簡(jiǎn)單，都是傳統(tǒng)工藝，對(duì)整個(gè)小區(qū)的環(huán)境影響比較小。缺點(diǎn)是：a.施工周期比較長(zhǎng)(預(yù)應(yīng)力錨索施工)；b.要占用擋墻底公路空地2.5 m左右空間。

3)工程造價(jià)估算：方案一工程造價(jià)如表1所示。

表1 方案一工程造價(jià)分析

1.2.2 下階板肋式錨桿擋墻+上階加筋土擋墻支護(hù)

1)方案介紹：采用下階板肋式錨桿擋墻+上階加筋土擋墻支護(hù)，其中錨桿擋墻高8 m左右，加筋土擋墻高9 m，肋柱截面300×400，嵌巖深度大于0.5 m,錨桿為3根25，錨桿與水平方向的夾角為15°，詳見圖4，錨桿錨孔直徑為150 mm，錨入穩(wěn)定巖層大于5 m；樁間板板厚為200 mm，面板嵌入邊坡底線以下300 mm，采用逆作法施工，分級(jí)分段開挖，每級(jí)開挖高度不大于2.5 m，每段開挖長(zhǎng)度不大于20 m。

2)方案利弊分析：方案的優(yōu)點(diǎn)是施工比較簡(jiǎn)單，都是傳統(tǒng)工藝，對(duì)整個(gè)小區(qū)的環(huán)境影響比較小。缺點(diǎn)是：a.加筋土擋墻部分，施工工序比較繁瑣，分層填土、分層加筋、分層壓密實(shí)；b.要占用擋墻底公路里面空地3.2 m左右空間。

3)工程造價(jià)估算：方案二工程造價(jià)如表2所示。

綜合考慮推薦方案二，即下階板肋式錨桿擋墻+上階加筋土擋墻支護(hù)。

2 案例二

表2 方案二工程造價(jià)分析

2.1 工程概況

2.1.1 邊坡基本情況

重慶涪陵區(qū)某工程，項(xiàng)目地形地貌為南高北低,緊鄰用地南側(cè)為已建成的居民小區(qū)，按規(guī)劃設(shè)計(jì)布置要求，新建項(xiàng)目與南側(cè)已建居民小區(qū)之間要形成8 m～10 m高邊坡，坡頂標(biāo)高270 m～278 m(已建小區(qū)場(chǎng)地)，坡腳標(biāo)高261 m～268 m(新建小區(qū)道路)，邊坡全長(zhǎng)175 m，環(huán)境較為復(fù)雜，切坡主要為回填土和崩坡積層。

2.1.2 邊坡設(shè)計(jì)思路

因新建小區(qū)道路布置緊靠用地紅線，紅線外緊鄰已建成的小區(qū)住宅樓，以自然放坡的方式處理新舊小區(qū)的高差顯然不行。只能采取沿用地紅線垂直切坡的方式，而切坡上方已建小區(qū)居民樓距坡頂最近點(diǎn)僅4.5 m，同時(shí)其化糞池也緊靠用地紅線。 因此，保證已有建筑物和構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)安全，控制施工中坡頂變形滿足規(guī)范要求；同時(shí)已建小區(qū)緊鄰新小區(qū)側(cè)，已有部分抗滑樁，其中部分抗滑樁樁底高于新建小區(qū)的道路標(biāo)高；該部分樁可否利用，也涉及到整個(gè)邊坡工程的造價(jià)。

2.2 設(shè)計(jì)方案

2.2.1 抗滑樁+樁間擋板支護(hù)

1)方案介紹：在切坡為強(qiáng)風(fēng)化泥巖位置，采用抗滑樁+樁間擋板支護(hù)。支護(hù)結(jié)構(gòu)高8 m左右，抗滑樁截面800×1 200，嵌巖深度大于5 m。采用懸臂抗滑樁結(jié)構(gòu)形式，樁間板板厚為250 mm，面板嵌入邊坡底線以下500 mm，采用逆作法施工，分級(jí)分段開挖，每級(jí)開挖高度不大于2.5 m。

2)方案利弊分析：方案的優(yōu)點(diǎn)是施工比較簡(jiǎn)單，都是傳統(tǒng)工藝，對(duì)整個(gè)小區(qū)的環(huán)境影響比較小。缺點(diǎn)是：a.結(jié)構(gòu)斷面大；b.要占用邊坡底部小區(qū)道路空間。

2.2.2 抗滑樁+樁間擋板+錨索支護(hù)

1)方案介紹：在邊坡頂距已建住宅樓最近范圍，考慮邊坡頂部變形，住宅基礎(chǔ)荷載擴(kuò)散對(duì)邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響，采用抗滑樁+樁間擋板+錨索支護(hù)。支護(hù)結(jié)構(gòu)高10 m左右，抗滑樁截面800×1 200，嵌巖深度大于3 m,錨索為12束7φs15.2，錨索與水平方向的夾角為25°，錨索錨孔直徑為150 mm，錨入穩(wěn)定巖層大于9 m；樁間板板厚為250 mm，面板嵌入邊坡底線以下500 mm，采用逆作法施工，分級(jí)分段開挖，每級(jí)開挖高度不大于2.5 m，每段開挖長(zhǎng)度不大于20 m，詳見圖5。

2)方案利弊分析：方案的優(yōu)點(diǎn)是坡頂變形小，支護(hù)結(jié)構(gòu)能抵御上部原有住宅基礎(chǔ)荷載擴(kuò)散的影響，施工比較簡(jiǎn)單，都是傳統(tǒng)工藝，對(duì)整個(gè)小區(qū)的環(huán)境影響比較小。缺點(diǎn)是：a.施工周期比較長(zhǎng)(預(yù)應(yīng)力錨索施工)；b.施工工藝和技術(shù)要求高。

2.2.3 原有樁+連接橫梁+樁間擋板+錨索支護(hù)

1)方案介紹：在邊坡位置，原小區(qū)設(shè)置有部分抗滑樁，但原有的邊坡高度較低，無法滿足新建小區(qū)與原小區(qū)高差要求，甚至部分原挖孔樁底標(biāo)高，高于新建小區(qū)道路標(biāo)高。經(jīng)計(jì)算比較，在保留原邊坡抗滑樁的基礎(chǔ)上，將原有樁通過橫梁連接為一整體，在橫梁上設(shè)置錨索，錨入穩(wěn)定巖層大于9 m，也能滿足變形和強(qiáng)度要求。原有樁與橫梁及錨索大樣圖詳見圖6。樁間板板厚為250 mm，面板嵌入邊坡底線以下500 mm，采用逆作法施工，分級(jí)分段開挖，每級(jí)開挖高度不大于2.5 m。

2)方案利弊分析：方案的優(yōu)點(diǎn)是利用了原有邊坡的抗滑樁，工程費(fèi)用大幅降低。缺點(diǎn)是：a.橫梁與原抗滑樁連接施工質(zhì)量要求高，工藝復(fù)雜；b.預(yù)應(yīng)力錨索施工周期長(zhǎng)。

2.2.4 肋柱+柱間擋板+錨索(錨桿)支護(hù)

1)方案介紹：在邊坡頂原有化糞池位置，因化糞池緊鄰紅線，采用抗滑樁其較大的斷面尺寸影響坡腳小區(qū)道路，因此在該范圍采用肋柱+柱間擋板+錨索+錨桿支護(hù)(錨索、錨桿混用)。支護(hù)結(jié)構(gòu)高6 m～7 m左右，肋柱截面300×400，底部嵌入道路地面下0.5 m，錨索為13束7φs15.2，錨索與水平方向的夾角為25°，錨索錨孔直徑為150 mm，錨入穩(wěn)定巖層大于9 m；錨桿采用3根28，錨桿錨孔直徑為130 mm；肋柱間擋板厚為200 mm，面板嵌入邊坡底線以下500 mm，采用逆作法施工，分級(jí)分段開挖，每級(jí)開挖高度不大于2.5 m，詳見圖7。

2)方案利弊分析：方案的優(yōu)點(diǎn)是肋柱斷面小，采用錨索坡頂變形小，對(duì)整個(gè)小區(qū)環(huán)境影響也比較小。缺點(diǎn)是：a.施工程序多(有預(yù)應(yīng)力錨索，有錨桿施工)；b.施工周期較長(zhǎng)。

3 結(jié)語(yǔ)

邊坡支護(hù)原則是，首先在保證安全和邊坡支護(hù)坡體穩(wěn)定的前提下，根據(jù)邊坡的高度、地質(zhì)條件、周邊環(huán)境采取合適的支護(hù)形式，在同樣保證邊坡安全和穩(wěn)定的情況下，還須考慮合理的施工工期，以及合適的工程造價(jià)。

邊坡支護(hù)作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，不應(yīng)拘泥于形式。根據(jù)不同的施工環(huán)境、地質(zhì)條件、工程特點(diǎn)、施工要求，要勇于實(shí)踐和創(chuàng)新，為找到工程最適合的支護(hù)方式而不斷探索。

Discussion on foundation pit support and slope design scheme selection

Shen Xiaodong

(ChongqingDahengArchitecturalDesignLimitedCompany,Chongqing401121,China)

Combining with the work experience, this paper discussed how to break the inertia thinking, in the premise of ensuring the safety, made design to foundation pit and slope, and made comparative and analysis from the calculation model, cost, construction difficulty, surrounding environment, construction time limit for a project etc., so as to select the foundation pit supporting and slope design scheme most suitable for engineering characteristics.

slope engineering, foundation pit, support, surrounding environment, construction period

2015-06-02

沈小冬(1962- )，男，工程師

1009-6825(2015)23-0059-03

TU463

A