結(jié)合巖土工程條件的高邊坡治理設(shè)計(jì)方案比選

賴文有

摘要：以惠東縣人民醫(yī)院遷建項(xiàng)目場地北、東側(cè)擋土墻支護(hù)工程的回填土高邊坡為例，設(shè)計(jì)了兩個(gè)治理方案，被稱之為“方案一”“方案二”。利用參數(shù)分析了不同方案的抗滑安全系數(shù)與邊坡的穩(wěn)定性，對(duì)兩個(gè)方案的施工優(yōu)勢進(jìn)行分析，因地制宜得出方案一為最優(yōu)方案。方案一為了有效避免邊坡上回填的素填土的影響，在安全的前提條件下，采用了造價(jià)較低的懸臂式或扶壁式擋墻的方式，在施工過程中占用空間較小，施工操作的簡便性較大，花費(fèi)較小的經(jīng)濟(jì)成本即可達(dá)到施工目的。

關(guān)鍵詞：巖土工程;高邊坡治理;設(shè)計(jì)方案

本文針對(duì)惠東縣人民醫(yī)院遷建項(xiàng)目場地北、東側(cè)擋土墻支護(hù)的高邊坡，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膸r土工程條件，設(shè)計(jì)了兩種不同的高邊坡治理方案，對(duì)兩種方案的治理優(yōu)勢進(jìn)行了對(duì)比，并最終確定了最佳的設(shè)計(jì)方案。

1.高邊坡治理工程概況

本次高邊坡治理工程的位置在惠東縣平山街道環(huán)城南路與規(guī)劃的長浦路交叉口東側(cè)，屬于土質(zhì)回填邊坡。場地原地形地貌較復(fù)雜，為丘陵和山前沖積平原的結(jié)合部位，高差大，最低高程約2.1m，最大高程約54.00m，最大高差約33m。場地北側(cè)為高橋水村，為多層住宅，場地北側(cè)平整標(biāo)高設(shè)計(jì)為30.00m～31.00m，而現(xiàn)地面標(biāo)高約21.00m～30.21m，平整場地后，將形成1m～11m高的填土邊坡，北側(cè)擋土墻支護(hù)總長度478.84m;場地東側(cè)為高橋水村農(nóng)田，場地東側(cè)平整標(biāo)高設(shè)計(jì)為31.00m～34.00m，而場地原地面標(biāo)高約21.00m～32.00m，平整場地后，將形成2m～10m高的填土邊坡，東側(cè)擋土墻支護(hù)總長度164.00m。為了保護(hù)場地北側(cè)坡頂、坡底建筑物和人民生命財(cái)產(chǎn)安全，防止東側(cè)水土流失，需對(duì)該填土邊坡進(jìn)行治理。

2.高邊坡治理工程的巖土工程條件

高邊坡治理工程為丘陵和山前沖積平原的結(jié)合部位，通過對(duì)工程地貌情況的實(shí)地考察發(fā)現(xiàn)，其地層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，無明顯的規(guī)律分布特征，主要由人工填土、第四系沖積粘性土和砂土、殘積砂質(zhì)粘性土及下伏基巖為燕山期花崗巖等土壤成分組成。場地地下水主要為自由潛水，接受大氣降水的豎向滲入及含水層的側(cè)向滲透補(bǔ)給，其逕流條件一般，勘察期間測得鉆孔穩(wěn)定水位埋深為0.10m～4.80m，標(biāo)高為20.0m～25.4m。水位對(duì)邊坡設(shè)計(jì)影響較小。根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)判定：地下水在強(qiáng)透水層和弱透水層對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋長期浸水和干濕交替具微腐蝕性，場地環(huán)境類型為II類，環(huán)境類型水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性;地表水水質(zhì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具中等腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性;土對(duì)混凝土結(jié)具有微腐蝕性，土對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕性，土對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。

3.結(jié)合巖土工程條件的高邊坡治理設(shè)計(jì)方案

根據(jù)本工程的實(shí)際情況：a段場地北側(cè)原地形低洼，平整場地后將形成最高約11m的填土邊坡，坡體土質(zhì)軟弱，坡底靠近高橋水村居民樓（最近6m），且征地時(shí)被居民吞噬嚴(yán)重，導(dǎo)致征地紅線退讓約6m，用地?fù)p失約3000m2;b段由于該邊坡為填土邊坡，不具備設(shè)置錨桿（索）的條件。

邊坡治理方案目標(biāo)及基本原則：（1）治理目標(biāo)。采用工程治理輔以安全監(jiān)測，確保擬建場地內(nèi)建成的擋土墻在正常使用期限內(nèi)穩(wěn)定和安全，設(shè)計(jì)使用年限與坡頂建筑物相同，為永久邊坡。（2）擋墻設(shè)計(jì)基本原則。a.擋墻必須保證結(jié)構(gòu)安全正常使用，必須驗(yàn)算正常及地震時(shí)擋墻的滑移穩(wěn)定性、傾覆穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和地基承載力等，并提供設(shè)計(jì)計(jì)算書;b.根據(jù)工程要求以及地形地質(zhì)條件，確定擋墻結(jié)構(gòu)的平（立）面布置和高度，選擇擋墻的類型及截面尺寸;c.在滿足規(guī)范要求的前提下使擋墻結(jié)構(gòu)與環(huán)境協(xié)調(diào);d.對(duì)擋墻施工提出指導(dǎo)性意見，為保證擋墻的耐久性，在設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)使用過程中的維修給出相應(yīng)規(guī)定。

本著安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的原則及考慮為項(xiàng)目長遠(yuǎn)發(fā)展盡可能留足用地，根據(jù)國標(biāo)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）選取1地基處理+懸臂式或扶壁式擋墻、2樁板式擋墻兩套支護(hù)方案進(jìn)行比選。

3.1方案一：懸臂式或扶壁式擋墻懸臂式和扶壁式擋墻穩(wěn)定性計(jì)算

（1）計(jì)算參數(shù)。根據(jù)廣東省惠州勘察工程公司提供的《廣東省惠東縣人民醫(yī)院遷建項(xiàng)目北、東側(cè)擋墻場地巖土工程勘察報(bào)告》（2014.4）。計(jì)算參數(shù)選取見下表1。（2）計(jì)算方法和結(jié)果。本次計(jì)算采用采用北京理正巖土計(jì)算軟件，選取代表性剖面進(jìn)行滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算、傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算、整體穩(wěn)定驗(yàn)算及地基承載力驗(yàn)算，計(jì)算結(jié)果如下表2。

由計(jì)算結(jié)果可知：墻身穩(wěn)定性和承載力均能滿足規(guī)范要求。

3.2方案二：樁板式擋墻

樁板式擋墻穩(wěn)定性計(jì)算

（1）計(jì)算參數(shù)。見表“1巖土層設(shè)計(jì)參數(shù)選取表”。

（2）計(jì)算方法和結(jié)果。本次計(jì)算采用采用北京理正巖土計(jì)算軟件，選取代表性剖面進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算，計(jì)算結(jié)果如下表3。

由計(jì)算結(jié)果可知：抗滑樁穩(wěn)定性均能滿足規(guī)范要求。

4.方案一與方案二的比選

4.1方案一的優(yōu)勢與不足分析

方案一：懸臂式或扶壁式擋墻適用于土質(zhì)填方邊坡，邊坡高度不宜超過10m，在實(shí)施過程中所占用的建筑空間面積較小，施工所帶來的不良影響較小，采用的是與高邊坡垂直的方向進(jìn)行施工，施工操作的簡便性較大，便于達(dá)到設(shè)計(jì)的施工目的，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)概算，北、東側(cè)鋼筋砼擋墻支護(hù)工程總投資概算合計(jì)為1350.956936萬元，花費(fèi)較小的經(jīng)濟(jì)成本即可達(dá)到施工目的，不足方面是施工工期會(huì)較長，主要是本項(xiàng)目存在地基處理以及擋墻施工工序較多等因素影響，但工期方面可以在各工序配合中爭取回來。

4.2方案二的優(yōu)勢與不足分析

方案二：樁板式擋墻剛度大，適用于坡高較大，穩(wěn)定性較差，對(duì)擋墻變形有較高要求且的土質(zhì)邊坡，且適宜高度超過10m邊坡，要求在施工過程中充分考慮到坡度，在施工完成之后能夠達(dá)到較為良好的后期維護(hù)效果，在施工過程中不容易受到外界不良因素的影響，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)概算，北、東側(cè)樁板式（懸臂式抗滑樁+擋土板）擋墻支護(hù)工程總投資概算合計(jì)為1796.785767萬元，所需要的建設(shè)成本比方案一略高，但施工較為簡便，施工工期比方案一會(huì)節(jié)省較多。

通過對(duì)以上兩種施工方案優(yōu)勢的分析，在方案評(píng)比中最終選擇了方案一，對(duì)于在方案一中存在的地基持力層的問題，地基采用深層攪拌法對(duì)素填土及淤泥質(zhì)粘土進(jìn)行處理。

5.結(jié)束語

本文研究中對(duì)惠東縣人民醫(yī)院遷建項(xiàng)目場地北、東側(cè)擋土墻支護(hù)工程土質(zhì)邊坡實(shí)施了高邊坡治理工程，對(duì)施工工程當(dāng)?shù)氐牡孛?、地層結(jié)構(gòu)以及巖性等進(jìn)行了分析，設(shè)計(jì)出了方案一與方案二的邊坡設(shè)計(jì)方案，利用參數(shù)分析了不同方案的抗滑安全系數(shù)與邊坡的穩(wěn)定性、工程造價(jià)及社會(huì)效益，對(duì)兩個(gè)方案的施工優(yōu)勢進(jìn)行分析，得出方案一為最優(yōu)方案。

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