分段復合支護形式在垮塌邊坡中的應用

李萬華

1 工程概況

某邊坡擋墻原支護形式分為兩階梯支護，階梯中部為混凝土道路，視道路分為上邊坡擋墻和下邊坡擋墻。上邊坡擋墻修建于1985年，為重力式擋墻，總長大于180 m，擋墻高度2 m～13 m，臨空坡面約75°;下邊坡擋墻修建于2004年，采用磚砌擋墻加噴錨支護方式，總長約95 m，高約6 m～11 m，坡度85°～90°，邊坡為土質邊坡。道路下邊坡擋墻于2009年6月2日突然垮塌，垮塌長度南北長約40 m，垮塌段坡面成62°左右。邊坡位于書院路以東、沙湖路以西，邊坡底與南錦家園小區交界。為了保障道路的通暢和周邊環境的安全，需對邊坡進行加固處理。

2 工程地質及水文地質條件

擬建場地原始地貌為湘江沖積階地，現演變成低山丘陵地貌，邊坡底地貌為原始沖溝低洼地，現狀邊坡底與坡頂高程在47.27 m～60.09 m，高差12.82 m(獨立高程)。根據場地《巖土工程勘察報告》可知，與邊坡設計相關的場地土層及力學參數如表1所示。

表1 巖土力學參數表

勘察表明該地下水類型主要為上層滯水，存在坡底于素填土中，靠大氣降水及生活用水入滲補給，與區域地下水連通差，動態變化受季節影響大，地下水對鋼筋混凝土無腐蝕性，但地下水對鋼結構存在弱腐蝕性。

3 邊坡支護方案選擇

邊坡支護方案較多，如懸臂樁支護、錨桿支護、錨索支護等等，各種方案都有其優點和局限性，因此，選擇合理的方案是保證邊坡支護工程質量的關鍵之一[1，2]。在深入掌握和研究已有工程地質、水文地質資料和周邊環境條件的基礎上，參照本地區以往成功的設計及施工經驗，綜合考慮多方面因素后，最終確定采用以下支護方案:

1)邊坡北段(AB段)由于坡高較高，且緊靠坡腳建筑，無施工作業空間，為控制邊坡變形，確保邊坡及建筑物安全，設計采用懸臂樁(φ2100@3000)支護;

2)邊坡中段(BC段)由于坡高較高，坡腳有2 m～3 m的空間，為控制邊坡變形，確保邊坡及建筑物安全，設計樁錨(錨索)支護，錨索間距2.5 m×2.5 m(豎直間距×水平間距);

3)邊坡南段(CD段)由于邊坡現有擋土墻不能控制邊坡變形，存在安全隱患，為控制邊坡變形，確保邊坡安全，設計采用格構式錨索支護對其補強，錨索間距2.50 m×2.50 m(豎直間距×水平間距)。

采用邊坡設計軟件，并結合相關理論進行計算分析[3]，最終確定各邊坡支護設計參數如下:

1)AB段懸臂樁施工參數:

樁規格:φ=2100，樁長16 m，嵌固段長8 m。

2)邊坡BC段采用樁錨支護，設計參數如表2所示。

4 邊坡支護方案設計

表2 BC段錨索施工設計參數

3)邊坡CD段采用格構式錨索(4道)補強，設計參數如表3所示。

表3 CD段邊坡格構式錨索設計參數

4)根據勘察報告，邊坡地下水水量較小，主要是受到賦存于填土中的上層滯水，其影響不大。可在邊坡坡頂設置截水溝，坡腳設置排水設施，及時抽排即可。

邊坡頂運動場處集水井通過φ300的PVC管將水引到邊坡道路上的截水溝排走。

5 邊坡施工注意事項

1)保證樁位、樁長、樁徑滿足設計要求，樁位偏差軸線和垂直軸線均不得超過50 mm，垂直度偏差不得大于1%，充盈系數不小于1.1，孔底沉渣厚度不大于5 cm。

2)錨索注漿采用普硅 R42.5純水泥，錨索錨固體強度為M30，錨索采用二次注漿，第一次注漿水泥漿水灰比0.55，注漿壓力 0.5 MPa～1.0 MPa，第二次注漿水泥漿水灰比 0.50，注漿壓力不低于 2.0 MPa。

3)AB，BC兩段混凝土面板噴射厚度100 mm，混凝土標號為C20細石混凝土，內配φ8@150×150鋼筋網，交點綁扎，與人工挖孔樁鋼筋搭接。

4)邊坡坡面設置兩排泄水孔，縱向孔距4.00 m，橫向孔距4.00 m，呈梅花形布置，采用φ75 PVC管，長度不小于400 mm。

5)邊坡支護工程是一項風險較高、較大范圍支護的施工工程，為了確保邊坡支護安全，必須在施工過程中實施信息化施工。

6 結語

邊坡周邊環境復雜，采用單一簡單支護加固形式難以保證其穩定性及經濟性，因此在全面分析場地工程地質條件、周邊環境和地下結構特點的基礎上，從安全造價、工期和施工工藝等各方面綜合考慮，采用分段多種支護形式的設計方案，施工完畢后監測結果表明邊坡加固效果良好，其變形監測值均在規范的允許范圍之內。本工程的成功施工，對類似邊坡的設計、施工具有一定的借鑒作用。

[1]莫賜國.土釘與擋土墻復合技術在公路邊坡加固中的應用[J].探礦工程，2003(2):18-19.

[2]李自明.復合支護在邊坡加固治理工程中的應用[J].巖土工程界，2006，9(6):60-62.

[3]吳恒立，徐積江.公路高邊坡穩定性及合理支護的研究[J].重慶交通學院學報，2000(1):61-66.

[4]左德勒.復合支護結構在邊坡工程中的應用[J].山西建筑，2010，36(20):87-88.