廣西某高邊坡治理設(shè)計

趙秋鵬 侯小峰 劉博濤

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心陜西總隊，陜西 西安 710003）

關(guān)鍵字：高邊坡；泥巖；排樁式錨桿擋墻；格構(gòu)式錨桿擋墻

廣西某地區(qū)的高邊坡場地為緊靠平而河的自然邊坡，因現(xiàn)有紅線范圍難以容下擬建的建筑設(shè)施，北面邊坡坡腳從紅線起向北切坡，西面邊坡坡頂邊線要預(yù)留10m的保護距離，由上往下切坡，切坡盡量少占用紅線范圍內(nèi)的場地。本場地的東側(cè)臨沖溝以填方為主，西側(cè)及北側(cè)將切出，最大切坡高度約53m的建筑邊坡。

1 邊坡區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件

邊坡區(qū)屬于侵蝕、剝蝕的丘陵地貌，地形起伏不平，高程在161.16～207.72m，相對高差約46m，坡度一般25～40°左右；年平均氣溫19.50～21.40℃，年平均降雨量1200～1400mm；地層主要由三疊系中統(tǒng)百逢組泥巖（T2b）全風(fēng)化泥巖、強風(fēng)化泥巖、中風(fēng)化泥巖、中風(fēng)化鈣質(zhì)泥巖組成；地下水類型劃分為基巖裂隙水，埋藏較深，對場地影響不大；場區(qū)沒有較大的斷裂構(gòu)造通過，場區(qū)及影響范圍內(nèi)的周邊斷層相距較遠，對擬建場區(qū)影響小，場區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單；邊坡區(qū)及其附近未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、塌陷、地裂縫等不良地質(zhì)作用。

2 高邊坡穩(wěn)定分析

該邊坡為巖質(zhì)邊坡，支護高度從153～206.52m的標(biāo)高范圍，分四級臺階支護，邊坡總長約210m，總高度基本＞30m，邊坡安全等級一級，據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330-2013第4.1.8條判別本邊坡勘察等級為一級。邊坡后緣植被較發(fā)育，坡腳為擬建建筑物（邊坡距擬建建筑物約4m），坡體由全風(fēng)化泥巖①層、強風(fēng)化泥巖②層、中風(fēng)化泥巖③層、中風(fēng)化鈣質(zhì)泥巖④層組成，巖體受水入滲浸泡后，抗剪強度降低，自重加大，邊坡欠穩(wěn)定。

通過調(diào)查，場區(qū)地表植被較發(fā)育，場區(qū)人類活動主要為林地耕種，邊坡在自然狀態(tài)下整體是基本穩(wěn)定的，在飽水狀態(tài)下，經(jīng)調(diào)查及浸水試驗，場地中泥巖遇水易崩解及軟化。邊坡將處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，預(yù)測破壞形式主要在風(fēng)化強烈的巖體在飽水軟化及風(fēng)化作用下，將不斷的產(chǎn)生剝落、崩塌和掉塊或沿軟弱結(jié)構(gòu)面呈圓弧式滑移。上述隱患如不及時防護治理，巖體將會出現(xiàn)較多的不穩(wěn)定塊體的滑落、崩塌、滑坡，高切坡的穩(wěn)定問題將影響其下擬建建筑物及人員的安全。

3 設(shè)計方案

3.1 設(shè)計參數(shù)

1）邊坡類別：上部強風(fēng)化泥巖為巖質(zhì)Ⅳ類邊坡，下部中風(fēng)化泥巖為巖質(zhì)Ⅲ類邊坡。

2）邊坡重要性系數(shù)為1.1（邊坡工程安全等級為一級）。

3）設(shè)計使用年限為：50年。

4）強風(fēng)化泥巖：巖體C=40KPa，φ=25°；巖體重度r=20.8KN/m3；巖石與錨固體粘結(jié)強度特征值?。?60KPa；基底摩擦系數(shù)u=0.40；地基系數(shù)m=30000kN/m4；側(cè)向承載力容許值σ=400kPa。

5）中風(fēng)化泥巖：巖體C=45KPa，φ=30°；巖體重度r=22.3KN/m3；巖石與錨固體粘結(jié)強度特征值?。?70KPa；基底摩擦系數(shù)u=0.40-0.60；地基系數(shù)m=50000kN/m4；側(cè)向承載力容許值σ=1500kPa。 6）邊坡巖體破裂角取57.5°，等效內(nèi)摩擦角取46.0°，巖層與結(jié)構(gòu)摩擦角取10.0°。

7）M30水泥 （砂）漿與巖石之間粘結(jié)強度：270KPa。

8）M30水泥 （砂）漿與鋼筋之間粘結(jié)強度：2.40MPa，與鋼絞線之間粘結(jié)強度：2.95MPa。

9）混凝土強度等級為C30；鋼筋采用HRB400及HRB335。

3.2 設(shè)計方案

建筑場地開挖后，擬建建筑物的設(shè)計標(biāo)高為154.00～154.50m，原始地形高程在 161.16 ～207.72m，邊坡中部高將形成度約53m的高邊坡。

擬建邊坡上部以強風(fēng)化泥巖為主（頂部有薄層全風(fēng)化泥巖），工程性能一般，自然狀態(tài)下邊坡穩(wěn)定，無滑坡塌方等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。擬建邊坡下部以中風(fēng)化泥巖為主（局部為中風(fēng)化鈣質(zhì)泥巖），工程性能較好，但開挖暴露后易崩解，工程性能逐漸變差。

擬建邊坡勘察范圍內(nèi)無地下水位，強、中風(fēng)化泥巖為弱透水和弱含水層，水量貧乏，工程水文地質(zhì)條件良好，對工程建設(shè)影響較小，降雨對邊坡的影響主要為表面沖刷。

具體設(shè)計方案如下：根據(jù)場地邊坡的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)特征，結(jié)合場地環(huán)境及要求，擬建建筑邊坡設(shè)計采用下部直立排樁式錨桿擋墻，中部切坡格構(gòu)式錨桿擋墻，上部坡率法聯(lián)合錨噴坡面防護，同時坡頂，坡腳做好綠化和排水系統(tǒng)。

圖3 轉(zhuǎn)角兩側(cè)設(shè)計立面示意圖

1）排樁式錨桿擋墻：嵌固點以上高10米，嵌入深度8米，截面形狀為圓形，直徑1.5米，中心距4.0米。砼強度等級C30，縱筋級別HRB400，箍筋級別HRB335，排樁縱筋直徑25mm，鋼筋保護層厚度35mm。排樁間采用掛網(wǎng)噴射混凝土護面。錨桿（索）道數(shù)為兩道，豎向間距2.0-2.5米，入射角20度，自由段長度18.0米，錨固段長度5.0米，錨固體直徑200mm。

2）格構(gòu)式錨桿擋墻：格構(gòu)梁設(shè)計數(shù)據(jù)：垂直高度20米，坡度1∶1；豎梁每幅3道，間距4.0米，截面寬0.60米，截面高0.50米；平梁9道，截面寬0.40米，截面高0.40米，左懸長度2.0米，右懸長度2.0米；梁砼等級C30，梁縱筋級別HRB400，梁箍筋級別HRB335，梁箍筋直徑22mm。格構(gòu)梁間無擋土板，采用掛網(wǎng)噴射混凝土護面。錨索豎向間距2.5米，入射角20度，自由段長度18米，錨固段長度5.0米，錨固體直徑200mm。

3）率法聯(lián)合錨噴坡面防護：坡率法設(shè)計數(shù)據(jù)：坡度1∶1.50，分級放坡坡高10.0米，臺階寬度1.0米。坡面防護錨桿布置采用行列式排列，水平間距2.0米，垂直間距1.11米；采用全粘結(jié)錨桿，錨桿長度6米，錨桿傾角20度，鋼筋直徑20mm，鉆孔直徑70mm；采用鋼筋混凝土錨噴防護，混凝土噴層厚度80mm，噴射混凝土強度等級C25；采用φ8單面雙向200*200鋼筋網(wǎng)，錨桿處設(shè)水平向2φ16加強筋；面板沿邊坡縱向每隔20-25米設(shè)豎向伸縮縫。

4）綠化和排水：本工程因邊坡巖土體易風(fēng)化崩解而采用錨噴坡面防護，邊坡綠化選用主根淺、適應(yīng)性廣泛、吸附攀爬能力強、覆蓋效果好的木質(zhì)藤本植物爬山虎為主，輔以三角梅進行綠化。邊坡工程施工范圍處地下水位之上，地下水對護坡工程影響不大，故不考慮地下排水措施。護坡工程按規(guī)范要求設(shè)置泄水孔。場地雨季降水強度較大，邊坡工程須設(shè)置完善的坡面排水系統(tǒng)，采用截水溝、急流槽、消力池、排水溝等防止降雨對邊坡工程的危害。

5）同時做好對坡頂水平位移和垂直位移、地表裂縫、支護構(gòu)筑物變形、支護結(jié)構(gòu)的監(jiān)測。

4 結(jié)語

通過對該高邊坡的地質(zhì)環(huán)境條件，評價其穩(wěn)定性，最后綜合分析，確定其治理方案為，直立排樁式錨桿擋墻+格構(gòu)式錨桿擋墻+坡率法聯(lián)合錨噴坡面防護+綠化和排水系統(tǒng)，為該地區(qū)的類似高邊坡設(shè)計治理提供一定的參考依據(jù)。