臨近鐵路路基的建筑邊坡支護方法研究

袁英石

(廣東省有色金屬地質局水文地質隊，廣東廣州 510800)

臨近鐵路路基的建筑邊坡支護方法研究

袁英石

(廣東省有色金屬地質局水文地質隊，廣東廣州 510800)

在工程實例的基礎上，探討了臨近鐵路路基的建筑邊坡支護方法.在重點考慮鐵路路基邊坡的物理力學參數(shù)取值以及邊坡支護和臨近建筑地下室基坑的施工順序等因素后，選擇“放坡+排樁”的形式進行支護.工程實踐證明，運用合理的支護方案進行邊坡支護能取得良好的加固效果，且經(jīng)濟合理.

邊坡；支護加固；放坡；鐵路；排樁

0 引 言

邊坡是一種自然地質環(huán)境.近年來，隨著鐵路及城市軌道交通的發(fā)展，在市政、公路及市政房屋建設中，涉及到大量臨近鐵路的邊坡防護工程[1-3].本研究通過具體工程實例，因地制宜的考慮多種因素，對邊坡進行永久性支護，確保該工程既能保證邊坡穩(wěn)定，又能有效地降低工程造價.

1 工程概況及地質條件

1.1 工程概括

擬施工工程場地位于某市市區(qū)入城線雙洞路段海川賓館北東側，原雙洞路鐵路橋舊址北西側.場地北西側和東側因修建鐵路路基而形成土質邊坡，邊坡坡頂標高約為322.7 m，邊坡坡底標高為317.7 m(設計為消防通道)，該邊坡距擬建建筑物一單元和二單元10 m左右，屬于永久性建筑邊坡，詳見圖1.

由勘察資料可知，組成該邊坡的土層為素填土(鐵路路基)，其土層自穩(wěn)能力較弱，必須采取有效的邊坡支護措施，以確保邊坡頂部的鐵軌路基不發(fā)生沉降變形及邊坡底部的消防通道和擬建建筑物的安全.

1.2 工程地質條件

1.2.1 地形地貌及地質構造.

擬施工場地地貌屬構造剝蝕淺丘地貌，微地貌位于玉帶溪河床及其岸坡地帶，后由于修建鐵路等工程，經(jīng)過大面積人工回填，場地地面標高由原來的311.20 m左右抬升至目前的316.20～316.60 m左右，經(jīng)過回填后地表在北西側、東側形成土質邊坡.經(jīng)實地勘探，施工區(qū)域地質構造穩(wěn)定性較好.

1.2.2 地層巖性.

施工場地內(nèi)地層巖性為:第四系全新統(tǒng)(Q4)素填土、粉質黏土、粉土、粉砂及卵石，下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組上亞組泥巖夾砂巖組成.

2)第四系全新統(tǒng)沖洪積層().上部為紅褐色～黃褐色～灰綠色粉質黏土，可塑狀～硬塑狀，下部軟塑狀，廣泛分布于施工場地原玉帶溪河床及岸坡地帶；粉質黏土之下為粉土、粉砂及卵石，且分布不連續(xù)，局部缺失，主要分布在場地北西側原玉帶溪未改道前的河床及岸坡部位.

3)侏羅系中統(tǒng)沙溪廟上亞組).場地鉆探深度范圍內(nèi)主要為巨厚層狀泥巖夾砂巖，其中泥巖呈紅棕色，局部地帶中夾砂質團塊及薄層砂巖，主要礦物成分為黏土礦物，遇水易軟化，失水干裂，強風化層巖石裂隙發(fā)育，巖質軟；中風化層巖芯呈短～長柱狀，巖芯較完整，巖質較軟.砂巖呈紅棕色，局部夾灰綠色團塊，細粒狀，泥質膠結，主要礦物成分為石英、長石，在場地內(nèi)該層主要呈夾層存在，在場地北東部14孔地帶砂巖分布較厚.砂巖強風化層巖芯松軟、潮濕，手捻易碎，中風化層巖芯呈短～長柱狀，泥質膠結，巖芯較完整，巖質較硬.

1.2.3 水文地質條件.

經(jīng)實地勘探，施工區(qū)地下水類型主要為第四系松散土層孔隙潛水，局部為基巖網(wǎng)狀風化裂隙水，地下水主要由大氣降水補給.

1.2.4 巖土工程指標及抗滑樁設計所需參數(shù).

施工區(qū)前期地勘報告對各土層的工程指標及抗滑樁設計所需的參數(shù)建議值如表1所示.

表1 巖土層的工程特性指標建議值

2 方案選擇和設計

該施工場地邊坡坡頂標高約為322.7 m，邊坡坡底標高約為317.2 m，邊坡高度為5.5 m.從地質情況可以看出，組成邊坡的土層為素填土(鐵路路基)，其土層自穩(wěn)能力較弱，土體受水浸泡后極易坍塌，且場地無較大的自然放坡空間.因此，必須采取有效的邊坡支護措施以確保邊坡底的消防通道和擬建建筑物的安全.

2.1 設計原則

本邊坡工程設計遵循的基本原則為安全、經(jīng)濟、可行，以滿足穩(wěn)定、強度、變形3方面的設計要求進行分析論證.設計中遵循基坑支護設計、施工、監(jiān)測的相關規(guī)范規(guī)程，由于邊坡工程的復雜性和綜合性，設計時對比參照了多個規(guī)范.在保證邊坡本身及周邊建構筑物的安全，包括不產(chǎn)生強度破壞和不妨礙正常使用的前提下，充分考慮了本項目的后續(xù)施工不會對相鄰單位產(chǎn)生不良影響.在認真研讀工程勘探報告，并充分進行現(xiàn)場調(diào)查研究和分析的基礎上，進行了多種方案的設計計算和技術經(jīng)濟分析對比，最大限度地優(yōu)化設計方案，以達到盡可能降低工程造價的目的.同時，充分考慮各種不確定因素，為施工基坑監(jiān)測和變形控制提出了指導性建議.

2.2 設計方案

目前，邊坡支護的有效方案較多，如放坡、排樁支護、錨桿等等.各種方案都有其優(yōu)點和局限性，因此，選擇合理的方案是保證邊坡加固工程質量的關鍵.本邊坡工程設計在深入掌握和研究已有工程地質、水文地質資料和周邊環(huán)境條件的基礎上，參照成功的設計及施工經(jīng)驗，進行多種方案的分析、論證與優(yōu)化，并著重考慮場地放坡條件、通行荷載及場邊堆載，結合經(jīng)濟技術指標[4-6]，最終確定本邊坡工程擬采用排樁支護的支護方案，具體如下:

該段邊坡頂標高約為322.7 m，邊坡底標高約為317.2，支護高度為5.5 m，設計上采用以“上部放坡+下部支護樁”為主要技術措施，結合樁間網(wǎng)噴支護措施等有效手段進行邊坡支護.上部2.0 m高度放坡，坡比1∶2，護壁樁樁徑為1.2 m，冠梁為 1 200×650 mm.詳見圖 2、3.

圖2 支護設計平面圖

施工中需注意的工程技術要點為:

1)該邊坡應距后續(xù)施工的基坑邊線5 m以上；

2)該邊坡加固施工應在基坑及地下室施工完成并回填至室外地坪后進行；

3)施工期間應對邊坡支護按照相關規(guī)范對支護結構及邊坡進行變形監(jiān)測.

2.3 變形監(jiān)測

在邊坡支護施工過程中，布設8個觀測點進行實時變形監(jiān)測.目前，該邊坡支護工程已完工1年，監(jiān)測結果表明:邊坡頂位移和沉降均位于規(guī)范允許變化范圍內(nèi)，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài).此也證明了該邊坡支護方案的可靠性.

3 結 語

對于臨近鐵路路基的邊坡，雖然是回填土，但由于長期的列車荷載作用，填土的物理力學性質(黏聚力及內(nèi)摩擦角等參數(shù))已得到極大的提高，此點在進行邊坡支護設計時應對其進行充分考慮.

在進行建筑物邊坡支護設計時，應充分考慮邊坡支護和建筑物地下室基坑的施工順序.根據(jù)工程經(jīng)驗，建議建設單位先進行基坑支護施工，待基坑回填后再進行該邊坡支護施工.這樣可大大降低邊坡支護高度，從而節(jié)省工程造價.同時，施工中應建立健全的監(jiān)測制度，做到信息化施工，以便及時掌握、調(diào)整施工方案，確保施工安全.

:

[1]巖土工程手冊編寫組.巖土工程程手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，1994.

[2]陳祖煜.土質邊坡穩(wěn)定性分析——原理、方法、程序[M].北京:中國水利水電出版社，2003.

[3]高江平，吳家惠.土壓力計算方法新探[J].西安公路交通大學學報，1995 ，15(2):7-11.

[4]魏永幸.內(nèi)昆鐵路巖堆路基工程技術研究[J].鐵道勘察，2004，30(2):27-30.

[5]交通部第二勘察設計院.JGJ94-94建筑樁基技術規(guī)范[S].北京:人民交通出版社，1995.

[6]劉陽花.新型支護結構在邊坡治理中應用[J].巖土工程界，2007 ，10(5):60-62.

Research on Support Method of Building Slope near Railway Subgrade

YUAN Yingshi

(Hydrological Geology Team，Geology Bureau forNonferrous Metals of Guangdong Province，Guangzhou 510080，China)

Based on actual project，the support method of building slope near railway subgrade is analyzed.After considering physical mechanics parameters of railway subgrade and construction sequence between slope support and basement foundation pit emphatically，sloping and piling are used to support the slope.The practice has proved that the good result is achieved in supporting the slope by making use of the appropriate scheme and the cost is reasonable.

slope；support reinforcement；sloping；railway ；piles

TU472；U213.1+58

A

1004-5422(2013)01-0091-03

圖1 邊坡現(xiàn)場踏勘圖

2012-12-10.

袁英石(1982—)，男，工程師，從事巖土工程技術研究.