邊坡支護施工實例分析

段 睿睿，李永紅

（1.昆明理工大學(xué)，云南 昆明 650000；2.中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計研究院 深圳分院，廣東 深圳 518000)

在邊坡支護設(shè)計中，根據(jù)邊坡地質(zhì)勘查資料，參考條件類同邊坡治理工程的經(jīng)驗，結(jié)合工程實際，提出技術(shù)經(jīng)濟合理可行的邊坡治理措施和安全可靠的施工方法，實施多措施的綜合治理。

1 工程概況

擬建榮盛華府邊坡支護工程位于廣東省惠州市大亞灣西區(qū)，場地位于山體下部，部分是通過開挖山體而成，從而形成多個人工邊坡，各邊坡長度不等，方向不同，邊坡高度為3～15m不等。由于坡面高陡，且?guī)r石的風(fēng)化強度不均勻，巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，在各種誘發(fā)因素的作用下，易發(fā)生危巖崩落等不良地質(zhì)現(xiàn)象，可能誘發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

2 工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件概況

區(qū)內(nèi)各類構(gòu)造廣泛發(fā)育，其主要特征與巖漿活動、地震、熱泉的出露以及水文地質(zhì)均有密切關(guān)系。

表1 邊坡巖土參數(shù)

根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查，場地南面邊坡的巖性為砂礫巖，巖層層理明顯，節(jié)理裂隙寬度為2～3mm。巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性與組成邊坡的巖體中的結(jié)構(gòu)面的發(fā)育和分布特征、與巖石的物理力學(xué)性能、與邊坡的規(guī)模及其周邊地質(zhì)環(huán)境條件有著緊密的關(guān)系，其中巖體的層理面、發(fā)育的節(jié)理裂隙面、結(jié)構(gòu)構(gòu)造面等軟弱結(jié)構(gòu)面的空間分布及組合特征與邊坡臨空面的關(guān)系成為控制巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的主要因素。根據(jù)現(xiàn)場臨空面及巖石節(jié)理裂隙，構(gòu)造破碎帶的分布情況，采用赤平極投影圖進行邊坡穩(wěn)定性分析。從節(jié)理裂隙赤平極射投影圖（圖1）可見，各組裂隙面均與坡面相交。

節(jié)理裂隙面對邊坡的影響：第①組節(jié)理面傾向與邊坡坡向相交，節(jié)理傾角與坡角斜交夾角大于27°，對滑坡的穩(wěn)定性造成一定影響；第②組節(jié)理與邊坡相交，斜交夾角大于62°，一般較穩(wěn)定；巖石塊體沿該節(jié)理裂隙面無滑動條件，邊坡穩(wěn)定性較穩(wěn)定。

綜上所述，南面邊坡由于坡度大，節(jié)理、破碎帶、層理發(fā)育，局部邊坡穩(wěn)定性較差，容易產(chǎn)生局部崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，直接威脅建筑物及人員安全，崩塌的危害性及危險性中等。

圖1 節(jié)理裂隙極射赤平投影圖

3 邊坡支護設(shè)計

擬建項目主要居住、商業(yè)功能為一體進行綜合開發(fā)，主要由高層住宅區(qū)構(gòu)成。工程場地地貌類型為剝蝕丘陵地貌，地層巖石主要為侏羅系下統(tǒng)粉砂巖（J1）、第四系沖積層（Qal4）。

高層建筑物主要布置于溝谷地帶，山體四周斜坡較陡。其主要特點為覆蓋層薄、強風(fēng)化層厚，分布地層主要有沖積土、強風(fēng)化巖與中風(fēng)化巖，部分地段基巖裸露。場地東、西、北面邊坡多為土質(zhì)邊坡，邊坡高度為3～15m不等，場地南面主要為巖質(zhì)邊坡，地下水較貧乏。由于工程建設(shè)過程中需要開挖邊坡，若在工程建設(shè)中不合理開挖邊坡時可能形成邊坡失穩(wěn)，造成崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

由于本工程邊坡數(shù)量較多，且坡長，坡高均不相同，邊坡最高達15m，對各個邊坡應(yīng)分別選用技術(shù)經(jīng)濟合理的支護方式。分析邊坡可能產(chǎn)生變形及破壞的因素，本著安全可靠、經(jīng)濟合理的原則選擇邊坡支護方案對現(xiàn)狀邊坡進行永久性加固，徹底消除引起邊坡失穩(wěn)的不良工程地質(zhì)條件和因素，滿足長遠需要。采?。骸盎炷翐跬翂?放坡+錨桿格構(gòu)梁+預(yù)應(yīng)力錨索+掛網(wǎng)噴射混凝土”的支護形式。

3.1 錨桿施工

本工程錨桿采用全長粘結(jié)型錨桿，拉桿采用?25、?28HRB400級螺紋鋼筋，錨桿頭彎起并與梁鋼筋綁接固定；每2.5m設(shè)置一排錨桿。

3.2 預(yù)應(yīng)力錨索施工

1)錨索施工成孔孔徑為?150，采用潛孔鉆成孔，嚴禁水鉆，開孔時應(yīng)嚴格控制鉆具的傾角及方位角，當鉆進200～300mm后校核角度，在鉆進中及時測量孔斜及時糾偏，終孔孔軸偏差不得大于孔深的2%，傾角偏差不得大于3度;終孔孔徑不得小于設(shè)計孔徑10mm。

2)在鉆孔過程中，如遇巖體破碎或地下水滲漏嚴重鉆進受阻時，應(yīng)采取固結(jié)灌漿等堵漏止水措施。

3)錨孔經(jīng)驗收合格后，應(yīng)及時安裝錨索,本工程錨索采用4束?15.2低松弛鋼絞線。

4)格構(gòu)梁混凝土強度等級為C30，須待錨索注漿完成后施工，采用植筋方式固定在支護樁上。環(huán)梁強度達到70%以上時，錨索方可進行張拉;錨索自由段采用除銹抹黃油二道后，套波紋管兩頭用扎絲綁緊，錨索應(yīng)預(yù)留1.5m的張拉段，錨索鋼絞線與環(huán)梁之間應(yīng)采用PVC管套出。

5)水泥采用42.5R普通硅酸鹽水泥。

6)采用二次注漿工藝，第一次水灰比0.45控制壓力使?jié){液均勻上冒，孔口無泥漿夾質(zhì)為止，第二次高壓注入純水泥漿，水灰比0.5,注漿壓力不小于2.5MPa。

7)錨索張拉宜在注漿錨固體強度大于20MPa并達到設(shè)計值的80%后進行，正式張拉前，應(yīng)取10%～20%的設(shè)計荷載對每一束鋼絞線預(yù)張拉，使各部位緊密接觸，鋼絞線完全平直;錨索張拉順序應(yīng)避免相互影響，錨索應(yīng)超張拉至設(shè)計預(yù)應(yīng)力值1.05～1.1倍，預(yù)應(yīng)力保留值應(yīng)滿足設(shè)計要求。

3.3 扶壁式鋼筋混凝土擋土墻施工

本工程支護擋土墻為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，墻高3～7.2m，墻寬0.40m，墻身混凝土強度為C30?，F(xiàn)澆鋼筋基礎(chǔ)先安裝基礎(chǔ)鋼筋，預(yù)理墻身豎向鋼筋，待基礎(chǔ)澆灌混凝土完后且混凝土達到2.5MPa后，進行墻身鋼筋安裝。按擋土墻分段長，整段進行一次性澆灌，在清理好的墊層（M7.5砂漿墊層，厚100mm）表面測量放線，立模澆灌?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土擋土墻與基礎(chǔ)的結(jié)合面，應(yīng)按施工縫處理，即先進行鑿毛，將松散部分的混凝土及浮漿鑿除，并用水清洗干凈，然后架立墻身模板，混凝土開始澆灌時，先在結(jié)合面上刷一層水泥漿或墊一層2～3cm厚的1∶2水泥砂漿再澆灌墻身混凝土?；炷翝补嗤赀M行收漿后，應(yīng)及時灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間最少不得小于7天，在常溫下一般24h即可拆除墻身側(cè)模板，拆模時，必須特別小心，切莫損壞墻面?；炷翉姸龋?0%設(shè)計強度時，即可及時回填?；靥钔羶?nèi)摩擦角大于30°，重度=19kN/m3時，分層夯實，密實度大于94%，墻后填料中的樹皮，草根等雜物應(yīng)清除干凈。

3.4 邊坡綠化

本工程使用三維植被網(wǎng)，EM3型三維網(wǎng)共3層，底部兩層為雙向拉伸網(wǎng)，上部一層為非拉伸擠出網(wǎng)，厚度≥12mm，單位面積質(zhì)量≥260g/m2；抗拉強度≥25kN/m，幅寬不窄于1m、1.5m、2.0m要求焊點牢固，顏色為黑色或綠色。

噴播綠化的噴漿混合物中需加入如下的材料：草種、有機復(fù)合肥（N、P、K）、土壤改良劑、纖維（或紙漿）、著色劑、保水劑、粘合劑、水等。粘合劑用量不宜過多，否則影響種子發(fā)芽，根據(jù)邊坡緩、陡情況而定，一般緩邊坡用量較少。

種子：噴播應(yīng)選用適應(yīng)區(qū)域氣候條件的、抗干旱、耐貧瘠草種。鑒于重慶地區(qū)冷暖型草種混播效果不好，由于本工程正處于4～7月份施工播暖季型草種為主，9～10月份噴播冷暖季草種為主，一般用量30g/m2。草種中還要求加入適量的草花種子和灌木種籽。

掛三維網(wǎng)網(wǎng)包回填種植土(泥)：細粒土土壤團粒小于三維網(wǎng)網(wǎng)孔，噴射或人工覆設(shè)泥漿由細粒土調(diào)制，其稠度由現(xiàn)場試驗確定，以便覆設(shè)為宜。

3.5 排水措施

根據(jù)惠州地區(qū)強降雨公式

其中，t=20min，p=50年，q=432mm。

根據(jù)榮盛華府地形圖量測得出邊坡最大匯水面積為42 350m2，徑流系數(shù)取0.35，計算得出雨水流量為640.33L/s，設(shè)計流量Q=1.2×640.33=768.4L/s。

排水溝設(shè)計尺寸斷面500mm×800mm，坡率取2‰，根據(jù)曼寧公式計算排水溝泄水流量為820L/s，滿足設(shè)計要求。

同時修建整個邊坡的排水系統(tǒng)，防止地表水沿水溝破壞部分下滲或沖刷坡體，引起邊坡變形破壞；整個坡面均設(shè)排水孔，間距3m×3m，長2m，如遇基巖裂隙水較豐富的區(qū)域，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況設(shè)置邊坡深層仰斜排水孔，孔深8～12m，向上傾，傾角為3°～5°下入50mmPVC排水管。

4 邊坡監(jiān)測

4.1 目的及原則

檢測及監(jiān)測的目的是保證施工安全、為工程動態(tài)設(shè)計和優(yōu)化設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)，節(jié)約工程投資，并評價工程質(zhì)量。本監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計遵循原則如下：第一，可靠性原則；第二關(guān)鍵部位重點監(jiān)測；第三，信息反饋原則。

4.2 監(jiān)測方法及內(nèi)容

以保證施工安全和施工質(zhì)量為目的，邊坡監(jiān)測方法有人工巡視、位移監(jiān)測、邊坡測斜及錨桿應(yīng)力監(jiān)測等，必要時可增加深部位移監(jiān)測項目。監(jiān)測內(nèi)容應(yīng)簡便、實用、及時、準確，主要監(jiān)測項目包括。

1)位移監(jiān)測 觀測要求為：為了節(jié)省開支,有的工程監(jiān)測工作可分期進行，開始可采用便宜簡單的觀測方法觀測, 如發(fā)現(xiàn)邊坡有移動的可能后，增設(shè)精度高、范圍廣的儀器進行監(jiān)測。沿坡頂及每級平臺于各剖面線設(shè)置1個位移觀測點；觀測點的埋設(shè)用80cm長?25mm鋼筋，其中打入地下50cm，地表留出30cm，然后用C20混凝土護住鋼筋，做成一個棱柱形水泥墩，并在墩子頂面鋼筋鋸一“+”字型記號；變形觀測點應(yīng)在布設(shè)初始建立初讀值；變形觀測的技術(shù)要求應(yīng)符合現(xiàn)行的《工程測量規(guī)范》有關(guān)變形測量的規(guī)定，觀測精度應(yīng)滿足不低于二等精度要求；觀測資料應(yīng)包括：觀測基準點和觀測點的位置、編號、觀測日期、本次觀測值和累積觀測值；觀測資料應(yīng)編制成表或繪制成曲線，變形觀測結(jié)束應(yīng)將上述資料匯總并附必要的文字說明。

2)人工巡視 包括對植物狀態(tài)、支護結(jié)構(gòu)狀態(tài)及巖土體狀態(tài)的巡視。本邊坡監(jiān)測方案詳見監(jiān)測布置圖，主要是對各級邊坡進行位移觀測。

3)邊坡測斜 邊坡深部位移監(jiān)測可用活動式鉆孔測斜儀或固定式測斜儀。測斜儀鉆孔應(yīng)穿越已有或潛在的危險滑動面。本邊坡測斜管的埋設(shè)深度以進入弱風(fēng)化炭質(zhì)頁巖或坡腳處高程以下3m控制，測斜管的基準點設(shè)在孔底的不動點上，一對導(dǎo)向槽方向應(yīng)與預(yù)計的最大位移方向一致。

4)錨桿的受力監(jiān)測 錨桿的受力監(jiān)測需要預(yù)埋應(yīng)變片及相關(guān)的線纜，進行監(jiān)測施工較為復(fù)雜，實際施工時可根據(jù)具體情況選做或不進行監(jiān)測。

5)監(jiān)測周期與監(jiān)測組織 觀測密度在施工期間要求不少于每周3次（下雨天加密為1天1次），竣工后半年內(nèi)要求每半個月測1次，剩下1年1個月測1次。發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即通知有關(guān)單位和領(lǐng)導(dǎo)，及時疏散周邊人員。在使用期間，根據(jù)邊坡人工巡視的情況，再進行具體的監(jiān)測要求。異常情況時應(yīng)增加監(jiān)測次數(shù)。若邊坡變形較小，可適當延長觀測時間間隔。

5 結(jié) 語

邊坡支護工程是一種實踐性很強的項目，在設(shè)計上應(yīng)充分考慮其安全性及經(jīng)濟性，應(yīng)通過科學(xué)的計算，結(jié)合項目實際優(yōu)化支護方案。在施工中也要注意各工序合理交叉進行，人員分工明確。施工完成后利用合理的監(jiān)測手段，保證邊坡的安全穩(wěn)定。只有這樣才能滿足項目對安全性，經(jīng)濟效益的要求，確保順利施工。