邊坡重力式擋墻加固處理實例

趙健?陳文春

摘 要：某一山體位于國家級森林自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，在暴雨沖刷下巖石邊坡出現(xiàn)險情，直接威脅著邊坡上方建筑物的安全。依據(jù)周邊的地質(zhì)環(huán)境條件，采用經(jīng)驗法對邊坡采用重力式擋墻進(jìn)行加固。結(jié)合工程實例，對擋墻形式進(jìn)行了探討，并選擇出最優(yōu)擋墻形式。重點介紹本邊坡加固工程的設(shè)計情況。

關(guān)鍵詞：建筑邊坡；邊坡加固；擋墻設(shè)計；重力式擋墻

1.工程概況

該邊坡北側(cè)山體為國家級名勝風(fēng)景區(qū)和國家級森林自然保護(hù)區(qū)，上個世紀(jì)為了滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展需要，進(jìn)行了較大規(guī)模的開采，前期已對該區(qū)進(jìn)行了相應(yīng)的地質(zhì)環(huán)境治理。由于未按方案要求進(jìn)行治理，導(dǎo)致邊坡發(fā)生滑塌。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，該區(qū)邊坡凸凹不平，坡面陡峻，邊坡滑塌面積1050m2，坡高15-25m，坡長75m，由于下部軟巖的流失和下移，上部巖體懸空1～2m。西部已有新鮮裂紋，存在失穩(wěn)態(tài)勢。邊坡上方為駐扎部隊和軍用設(shè)施，如果不對該處邊坡進(jìn)行加固處理，將對邊坡后方的建構(gòu)筑物和人員造成威脅。

2.邊坡穩(wěn)定性分析

該區(qū)巖層節(jié)理裂隙較為發(fā)育，巖層產(chǎn)狀160°∠34°，產(chǎn)狀穩(wěn)定。巖石發(fā)育有兩組主要節(jié)理，產(chǎn)狀分別為210°∠60°，280°∠86°，且沿走向和傾向延伸較遠(yuǎn)，巖體可能滑動。

3.加固方案選擇分析

由于該邊坡已發(fā)生滑塌，坡體內(nèi)部應(yīng)力已釋放，邊坡相對高差雖大，但坡度較緩。邊坡后方未發(fā)現(xiàn)裂隙，且消防水池未出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，由此可知，該邊坡整體穩(wěn)定性較好，邊坡滑塌主要是由于邊坡下方軟巖的流失和下移，上部巖體懸空，在重力作用下沿層面和裂隙下滑（見圖1）。處理方法為在邊坡外側(cè)用重力式擋土墻進(jìn)行支擋，從外部解決邊坡滑體的穩(wěn)定問題。

4.加固方案設(shè)計

該邊坡相對高差較大，坡度較緩，局部邊坡下部懸空，坡頂風(fēng)化中等，坡面巖體較破碎，碎石、浮石較多。該邊坡已發(fā)生滑塌，受強(qiáng)降雨的影響及有可能進(jìn)一步產(chǎn)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害。工程治理主要為漿砌石重力式擋墻進(jìn)行支擋。其它輔助工程為裂縫填補(bǔ)、截排水溝等（見圖2）。

4.1 填縫工程

主要針對邊坡陡崖區(qū)后部發(fā)育一條與坡面走向一致的裂隙，該裂隙經(jīng)長期風(fēng)化和溶蝕等地質(zhì)作用后，現(xiàn)已發(fā)育一條裂縫，可采用M10水泥砂漿進(jìn)行填補(bǔ)，防止其進(jìn)一步風(fēng)化卸荷，同時起到防水加固作用。

4.2 漿砌石重力式擋墻

在坡體下部布設(shè)漿砌石重力式擋墻來穩(wěn)固坡體崩塌的松散巖體，采用M10漿砌石砌筑，墻頂寬1000mm，墻底寬2800mm，基礎(chǔ)埋深500mm，墻高5.5m。每間隔10m布設(shè)一道伸縮縫、伸縮縫縫寬20mm，內(nèi)填瀝青木板條。墻體上按梅花型布設(shè)φ100mm的泄水孔，孔間距2500mm×2500mm，泄水孔材料選用PVC硬塑管，坡度5%。墻頂采用C20混凝土壓頂100mm。

在崩塌體后沿坡頂布設(shè)漿砌石重力式擋墻來穩(wěn)固上部因崩塌形成新的坡面表層風(fēng)化巖體，采用M10漿砌石砌筑，墻頂寬400mm，墻底寬1200mm，基礎(chǔ)埋深300mm，墻高2.5m。每間隔10m布設(shè)一道伸縮縫、伸縮縫縫寬20mm，內(nèi)填瀝青木板條。墻體上按梅花型布設(shè)φ100mm的泄水孔，孔間距1000mm×1000mm，泄水孔材料選用PVC硬塑管，坡度5%。墻頂采用C20混凝土壓頂100mm。

4.3 場地翻方回填

對于危巖區(qū)范圍內(nèi)，底部坡腳擋墻施工完成后進(jìn)行翻方回填，采用人工結(jié)合機(jī)械的方式。

4.4 截（排）水溝

頂部護(hù)坡重力式擋墻施工完成后，在外側(cè)布置一條截（排）水溝，截（排）水溝適當(dāng)上沿，下方與已有的截（排）水溝相連；沿坡腳重力式擋墻外側(cè)修建排水溝；沿兩道擋墻間的坡面修建坡面縱向排水溝。

5.重力式擋墻穩(wěn)定性驗算

采用理正巖土計算6.0版擋土墻設(shè)計對當(dāng)前設(shè)計的重力式擋墻進(jìn)行穩(wěn)定性驗算，該邊坡由于臨近軍事設(shè)施，其工程安全等級定位一級，邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)取值1.35，各項驗算如下：

（1）滑動穩(wěn)定性驗算

滑移驗算滿足：Kc=11.512>1.350

（2）傾覆穩(wěn)定性驗算

傾覆驗算滿足：K0=51.577>1.500

（3）地基應(yīng)力及偏心距驗算

作用于基底的合力偏心距驗算滿足：e=-0.706<=0.250*3.815=0.954（m）

墻趾處地基承載力驗算滿足：壓應(yīng)力=0.000<=600.000（kPa）

墻踵處地基承載力驗算滿足：壓應(yīng)力=162.167<=650.000（kPa）

地基平均承載力驗算滿足：壓應(yīng)力=76.636<=500.000（kPa）

（4）基礎(chǔ)強(qiáng)度驗算

剪應(yīng)力驗算滿足：Q=17.781（kN）<=h*[t]=400.000（kN）

主拉應(yīng)力驗算滿足：Q=17.781（kN）<=207.495（kN）

（5）墻底截面強(qiáng)度驗算

截面上偏心距驗算滿足：e1=-0.363<=0.300*2.815=0.845（m）

壓應(yīng)力驗算滿足：計算值=154.533<=2100.000（kPa）

剪應(yīng)力驗算滿足：計算值=-30.346<=110.000（kPa）

6.結(jié)論

本工程屬于搶險加固工程，施工過程中存在風(fēng)險。該邊坡在施工過程中處于臨界平衡狀態(tài)，為了先穩(wěn)定邊坡，應(yīng)嚴(yán)格按照合理的施工順序進(jìn)行施工，先填縫，后砌墻，最后翻方回填壓實，有利于邊坡穩(wěn)定。實踐證明，只要方案科學(xué)合理、施工保質(zhì)快速，擋墻加固技術(shù)對邊坡?lián)岆U加固工程就是非常有效、可靠的。

參考文獻(xiàn)

[1]祝介旺，莊華澤，李建偉，等.大型邊坡加固技術(shù)的研究[J].工程地質(zhì)學(xué)報，2008，16（03）：366～367.

[2]沈俊，張勇，王勝利，張向陽.失穩(wěn)巖石邊坡加固處理實例[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2007，26（增2）：4546～4550.

[3]蘇文輝，王新建.邊坡重力式擋墻加固中擋墻型態(tài)對自身穩(wěn)定性的影響[J].礦冶工程，2009，29（03）：4～7.

[4]羅渝，許強(qiáng)，何思明，何盡川.重力式擋墻加固邊坡的動力穩(wěn)定性分析[J].工程力學(xué)，2013，30（09）：132～138.

[5]GB 50330-2013，建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].中國建筑工業(yè)出版，2013.

作者簡介

趙?。?988-），男，江蘇省揚(yáng)州市，助理工程師，本科，研究方向：地質(zhì)災(zāi)害治理。