超高重力式擋墻在廠區邊坡支護中的應用研究

祝 云 琪

(寶鋼工程技術集團有限公司，上海 201999)

超高重力式擋墻在廠區邊坡支護中的應用研究

祝 云 琪

(寶鋼工程技術集團有限公司，上海 201999)

以某山區電石廠區高邊坡支護為例，結合具體工程概況，提出了兩種加固方案，經技術經濟比較后，采用削坡+重力式擋土墻進行支護，監測結果表明，運營兩年后，整個邊坡及支護結構體系處于穩定狀態，該成果對于其他類似山區內高邊坡的支護有一定的借鑒意義。

超高重力式擋墻，地基處理，邊坡支護

某電石生產車間位于山區內，由于廠區場地為削峰填谷形成，為此在廠區西北側形成一個高邊坡。邊坡高度達40.0 m。該邊坡坡腳距離職工宿舍樓最近只有12.0 m左右，顯然該邊坡如不支護，將會給整個廠區造成極大的安全隱患。

如何支護該邊坡，有建議采用抗滑樁、有建議采用錨索+地梁的，也有建議削坡的，最后采用削坡+超高重力式擋墻方案。

重力式擋墻是邊坡支護中最常見也是最經濟的方法之一，但通常重力式擋墻不宜高于8.0 m(土坡)或10.0 m(巖坡)[1,2]，否則有可能出現地基承載力不足而導致的整體失穩或不經濟。本文根據該場地地基承載力較高，且當地毛石資源豐富的實際情況，大膽采用超高重力式擋墻進行支護，本文中擋墻地面高度為9.0 m，埋深1.6 m，共計10.6 m高。事實證明采用該法既可將減載土方用作場平填土，又充分利用當地毛石資源豐富的特點，技術經濟性良好，該擋墻運營數年后，狀態良好。

1 工程概況

1.1 地質分析

該場地由上至下的土層分布情況為：第①層粉土：稍密～中密，土質較不均勻，該層層厚15.05 m～24.08 m，平均厚度18.43 m。第②層卵石：中密～密實，該層層厚1.54 m～9.38 m，平均厚度3.85 m。第③層粉土稍密～中密，土質較不均勻，局部含礫石。

該層層厚1.52 m～7.78 m，平均厚度3.36 m，層底深度18.56 m～29.00 m。第④層圓礫：中密，含量較大。該層最大揭露層厚16.438 m，在擬建場地及所有鉆孔均有揭露。

邊坡坡面分三段，上段為自然邊坡，25.0 m～27.0 m，邊坡坡度37°～63°，下兩端為人工開挖邊坡，坡高13.0 m～15.0 m，現開挖形成的邊坡坡度為1∶0.5～1∶0.6。該邊坡部分地段邊坡上部基巖剝蝕面上覆蓋了厚度不等的黃土狀粉土，覆蓋層厚度可達4.5 m左右。

邊坡平面位置圖見圖1。

1.2 加固方案比選

為保證場地的問題，本文選取了兩種邊坡支護方案進行比較，對比如表1所示。

表1 邊坡支護方案對比表

經過計算經濟比較，最后推薦采用重力式擋土墻方案。

1.3 邊坡加固方案

整個邊坡的長度為470 m，經計算，其中有200 m長的邊坡需進行重力式擋土墻支護，其余的270 m處于穩定狀態，采用護面墻等措施進行防護處理。重力式擋土墻的措施如下：

1)削坡減載，將山頂高度由標高815.4 m降低至標高806.0 m，坡面按1∶1～1∶2的坡率放坡，并設置2個～3個臺階，臺階寬度3 m～5 m；這樣既達到減載的目的，又可能將削方土方用作場平填土；2)坡腳采用9.0 m高的砌石重力式擋土墻進行支護；3)加強排水措施，坡頂設置截水溝、坡腳設置排水溝，坡身間隔布置泄水孔。

重力式擋墻剖面圖見圖2。

2 邊坡計算

重力式擋墻邊坡支護的計算圖式如圖3所示，采用理正巖土計算軟件，計算參數為：墻身尺寸：墻身高 10.600 m，墻頂寬 0.900 m，面坡傾斜坡度：1∶0.300，背坡傾斜坡度：1∶-0.150，墻底傾斜坡率：0.250∶1，地基土摩擦系數：0.500，墻后填土內摩擦角:40°，墻后填土粘聚力:3.000 kPa，墻后填土容重：19.00 kN/m3，墻背與墻后填土摩擦角:25°，地基土容重:19.00 kN/m3，地基土浮容重：10.00 kN/m3，修正后地基土容許承載力:220.0 kPa，地基土內摩擦角:25°，地基土粘聚力:20.0 kPa。

在不設重力式擋土墻的情況下，得出邊坡的滑動安全系數為1.02<1.25，故邊坡必須進行加固。可得滑移驗算滿足:Kc=4.580>1.300，地基土層水平向：滑移驗算滿足:Kc2=1.411>1.300，傾覆驗算滿足:K0=3.242>1.500，作用于基底的合力偏心距驗算滿足：e=-0.305 m≤0.250×3.070=0.767 m，墻趾處地基承載力驗算滿足：壓應力=70.570 kPa≤264.000 kPa，墻踵處地基承載力驗算滿足：壓應力=278.732 kPa≤286.000 kPa，地基平均承載力驗算滿足：壓應力=174.651 kPa≤220.000 kPa，整體穩定驗算滿足：最小安全系數=1.334≥1.250。由此可得采用重力式擋墻支護，本邊坡是穩定的。

3 監測結果

為防止邊坡失穩，本文在重力式擋土墻前后兩側均埋設了測斜管A和B，如圖1所示，在擋土墻施工期間及施工結束兩年內共進行了10次水平側向位移監測，發現兩個測斜管的位移均較小，其中測斜管A的最大側向位移為12 mm，位于測斜管A的頂部；測斜管B的最大側向位移為5 mm，位于地面以下約3 m，與計算得出的破裂面位置大致相符，最后一次監測的水平位移如圖4所示。

監測數據表明，采用削坡+重力式擋土墻加固后，整個邊坡處于穩定狀態。

4 結語

通過本工程可以得到以下結論：

1)在地基承載力較高，且當地毛(片)石資源較豐富時，采用超高重力式擋土墻是經濟合理的；

2)監測結果表明，采用重力式擋土墻支護后，擋土墻后側的最大位移為5 mm，表明整個邊坡處于穩定狀態。

[1] 段紅超.重力式擋墻新形式探討[J].山西建筑,2010,36(7):76-77.

[2] GB 50330-2002，建筑邊坡工程技術規范[S].

Ultra high gravity retaining wall applied research for plant in moutain area

ZHU Yun-qi

(BaosteelEngineering&TechnologyGroupCo.,Ltd,Shanghai201999,China)

Taking some high slope support at a calcium carbide factory at some mountainous area as the example, the paper point out two consolidation schemes according to the survey of factual project. After technical and economic comparison, use of slope cutting + ultra high gravity retaining walls supporting. Monitoring results demonstrate: after two years of operation, it proves the slope and the retaining structure in a stable state. The obtained results of this paper have certain reference significance for other similar high slope retaining in moutain area.

ultra high gravity retaining wall, foundation treatment, slope support

1009-6825(2014)28-0053-02

2014-07-22

祝云琪(1980- )，女，博士，工程師

TU413.62

A