成都大邑某大規模場地邊坡的加固治理

彭濤，鄧安

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成都大邑某大規模場地邊坡的加固治理

彭濤，鄧安

（中冶成都勘察研究總院有限公司，成都 610023）

成都大邑某場地工程建設場平需要削山，形成大規模的挖、填方邊坡，邊坡高20m，總長約1 300m。結合該場地邊坡所在地域的地形、地貌、工程地質和水文地質概況，分析邊坡的穩定性，有針對性地對邊坡進行了分段加固，取得了良好效果。為類似的場地邊坡治理工程提供實例。

邊坡；變形機理；治理措施；大邑

大邑恒大山水城項目位于大邑縣晉源鎮鳳凰村，規劃用地近萬畝，主要由溫泉中心，飲食中心，酒店中心，會議中心等幾大中心組成，由恒大地產集團成都有限公司投資建設。7#山擬建建筑主要包括25棟（編號為H301～H311、N368～N381）3F雙拼別墅及67棟（編號為H312～H378）3F獨立別墅，基礎形式擬采用框架結構、獨立基礎或預應力管樁基礎。

7#山邊坡在整平過程中形成人工挖填方邊坡，邊坡總長1 300m，填方高12m～20m，邊坡屬永久性支護邊坡。據調查，該段挖方邊坡主要巖土層為紫紅色泥巖，填方邊坡主要土質為泥巖塊。目前場地整坪已基本完成，場地內邊坡整體基本穩定，但由于填方坡體未經壓實及坡頂建筑施工活動影響等原因，坡頂局部地段產生了少量拉張裂隙（部分地段寬度達15～20mm）。有必要對場地邊坡進行治理，以保證場地的穩定。

根據邊坡的挖填類型將場地邊坡為分為A～E1～E2～G～A共8個區段。

1 邊坡區的工程地質條件

區域地處成都平原向川西北高原過渡的前沿地帶，其西部為成都平原與龍門山脈隆起的縫合帶。在上述地質構造格局的控制下，受地殼不等幅升降和流水切割侵蝕的綜合作用影響，境內地貌形態多樣，平原、丘陵、低山、中高山、高山、極高山并存，自東向西依序分別形成階梯狀。場區內地貌單元為低山丘陵，邊坡為人工填土形成的土質邊坡及削方形成的巖質邊坡。

圖1 7#山場地邊坡地貌示意

場地地層結構簡單，邊坡場地地層主要由第四系全新統人工堆填（Q4ml）素填土，第四系全新統沖積（Q4al）粉質粘土、淤泥（Q4h）和白堊系上白堊統灌口組泥巖（K2g）組成。現對地層情況簡述如下：

1）素填土：灰黃色～灰黑色，松散，濕，主要由粘性土、淤泥質土等組成，含有少量建筑垃圾及生活垃圾，部分地段為欠固結的新近人工堆填土，結構較為松散。該層在場地內普遍分布，層厚7.90～10.2m。

2）粉質粘土：青灰～黃褐色，可塑，濕～很濕，主要由粘粒和粉粒組成，裂隙較發育，無搖震反應，光澤反應稍有光滑，干強度高，韌性高。局部地段底部含有少量卵石。該層在場地內分布較普遍，層厚1.50～2.60m。

3）淤泥：灰～灰黑色，軟塑，飽和，主要由粘性土和粉土組成，含少量有機質，略具腥臭味。該層在場地內僅局部分布，層厚2.10～2.40m。

4）白堊系上白堊統灌口組泥巖（K2g）：紫紅色～棕紅色，濕～稍濕，泥質膠結，薄～中厚層狀構造，泥質結構，裂隙較發育。泥巖的強風化層及中等風化層無明顯的分界線。本次勘察未揭穿該層，最大揭露厚度16.00m。該層在場地內普遍分布。根據其風化程度可將場地鉆探深度內的基巖劃分為強風化帶和中等風化帶。

①強風化帶：紫紅色，塊狀構造，巖芯破碎，裂隙發育，多呈碎塊狀巖質軟，部分風化成土狀，層間夾有厚度不均、巖石相對完整的中風化巖層。層厚約0.80m～3.70m。

②中風化帶：巖芯多呈柱狀，極少塊狀，巖質較新鮮，巖芯較完整，質地較硬，本層中上部亦夾有破碎的厚度不均的強風化泥巖。該層未揭穿，最大揭露厚度約13.55m。

據調查，場地地下水主要為埋藏于人工填土、粉質粘土、淤泥質土的上層滯水及下伏泥巖中的構造裂隙水。其中上層滯水水量受大氣降水和地表徑流影響較大，本場地構造裂隙水水量小。此外，坡體平臺較寬闊，不利于表水迅速排走，雨水易下滲至邊緣坡體。

2 邊坡穩定性分析

場地內各層巖土體的物理力學指標如表1。

表1 地基主要巖土物理力學指標設計建議值

2.1 邊坡穩定性計算方法

邊坡可能失穩的模式：填方土質邊坡，主要破壞形式為近似圓弧面滑移；巖質邊坡主要破壞模式為平面滑移，局部掉塊，經調查本場地邊坡節理為直立型節理，潛在滑移結構面根據開挖坡頂松弛帶（經調查統計為5m）來確定巖質邊坡的潛在滑移面傾角。

A、穩定性系數計算公式

圓弧滑動法計算邊坡穩定性系數：

Ks=∑Ri∕∑Ti； Ni=（Gi+Gbi）cosθi+Pwisin（αi-θi）； Ti=（Gi+Gbi） sinθi+Pwicos （αi-θi）； Ri= Nitgфi+cili

式中：Ks—邊坡穩定性系數；ci—第i計算條塊滑動面上巖土體的粘結強度標準值（kPa）；фi—第i計算條塊滑動面上巖土體的內摩擦角標準值（0）；li—第i計算條塊滑動面長度（m）；θi,αi—第i計算條塊底面傾角和地下水位面傾角（0）；Gi—第i計算條塊單位寬度巖土體自重（kN/m）；Gbi—第i計算條塊滑體地表建筑物的單位寬度自重（kN/m）；Pwi—第i計算條塊單位寬度的動水壓力（kN/m）；Ni—第i計算條塊滑體在滑動面法線上的反力（kN/m）；Ti—第i計算條塊滑體在滑動面切線上的反力（kN/m）；Ri—第i計算條塊滑動面上的抗滑力（kN/m）。

式中：γ—巖土體的重度（kN/m3）；C—結構面的粘聚力（kPa）；φ—結構面的內摩擦角（°）；A—結構面的面積（m2）；V—巖體的體積（m3）；θ—結構面的傾角（°）。

C、計算工況的選取

在計算邊坡的穩定性時應分別考慮暴雨、地震及暴雨和地震共同作用下對邊坡的穩定性計算。本次設計按最不利工況地震＋暴雨進行計算。

2.2 邊坡穩定性分析

各區段邊坡性質、穩定性分析如下：

1）AB段：該段邊坡高12.0～14.0m，以淺挖方邊坡為主，局部地段上部有較少填方（厚0.5～2m，），邊坡坡率一般為1∶1.5，邊坡長176m。該段邊坡目前已基本完成開挖，整體穩定，未發現變形裂縫。

進行穩定性分析計算，邊坡穩定系數為2.60，邊坡處于穩定狀態。

2）BC段： 該段邊坡高14.0～18.0m，以淺挖方邊坡為主，局部地段上部有較少填方（厚0.5～4m，），邊坡坡率一般為1∶1.35～1∶2.0，邊坡長316m。該段邊坡目前已基本完成開挖，整體穩定，未發現變形裂縫。挖方邊坡進行穩定性分析計算，邊坡穩定系數為1.82，邊坡處于穩定狀態。填方邊坡穩定系數>3.0，邊坡處于穩定狀態。

3）CD段：該段邊坡高17.0～19.0m，以填方邊坡為主，邊坡坡率為1∶1.75～1∶2.5，邊坡長165m。該段邊坡目前已基本完成開挖，整體穩定，未發現變形裂縫。

填方邊坡穩定系數>3.0，邊坡處于穩定狀態。

4）DE1段：該段邊坡高15.0～17.0m，以填方邊坡為主，邊坡坡率為1∶1.5，邊坡長107m。該段邊坡目前已基本完成開挖，整體穩定，未發現變形裂縫。

填方邊坡穩定系數基本滿足要求，邊坡處于穩定狀態，由于填方土體較高，暴雨情況下可能會產生滑動，該段邊坡有必要進行加固。

5）E1E2段：該段邊坡整體高15.0～19.0m，邊坡總長292m。盤山公路上側邊坡以挖方邊坡為主，高3.0～10.0m，坡率1∶0.75～1∶2.5，邊坡穩定。

盤山公路下側邊坡以填方邊坡為主，坡高7.0～16.0m，1∶1.0～1∶1.75。部分地段為挖方邊坡。該段邊坡目前已基本完成開挖，整體穩定，局部填方地段出現開裂現象。

據現場調查及穩定性分析，盤山公路下側填方邊坡處于基本穩定狀態，由于填方土體較高，暴雨情況下可能會產生滑動，該段邊坡有必要進行加固。

6）E2F段：該段邊坡不整體高15.0～19.0m，邊坡總長292m。盤山公路上側邊坡以挖方邊坡為主，高3.0～10.0m，坡率1∶0.75～1∶2.5，邊坡穩定。

盤山公路下側邊坡以填方邊坡為主，坡高7.0～16.0m，1∶1.0～1∶1.75。部分地段為挖方邊坡。該段邊坡目前已基本完成開挖，整體穩定，局部填方地段出現開裂現象。

據現場調查及穩定性分析，盤山公路下側填方邊坡處于基本穩定狀態，由于填方土體較高，暴雨情況下可能會產生滑動，該段邊坡有必要進行加固。

7）FG段：該段邊坡不整體高12.0～17.0m，邊坡總長147m。盤山公路上側邊坡以挖方邊坡為主，高9.0～10.0m，坡率1∶1.0～1∶2.5，邊坡穩定。

盤山公路下側邊坡以填方邊坡為主，坡高2.0～7.0m，1∶1.25～1∶1.75。部分地段為挖方邊坡。該段邊坡目前已基本完成開挖，整體穩定，局部填方地段出現開裂現象。

據現場調查及穩定性分析，盤山公路下側填方邊坡目前雖處于基本穩定狀態，由于填方土體較高，暴雨情況下可能會產生滑動，該段邊坡有必要進行加固。

8）GA段：該段邊坡高11.0～13.0m，以填方邊坡為主，邊坡坡率為1∶1.5～1∶2.0，邊坡長111m。該段邊坡目前已基本完成開挖，整體穩定，未發現變形裂縫。

填方邊坡穩定系數>3.0，邊坡處于穩定狀態。

圖2 放坡＋坡面綠化處理代表性斷面

3 場地邊坡治理及效果評價

根據各區段邊坡特點采取相對應的工程措施。

AB段邊坡：該段填方地段主要為挖方邊坡，坡率較緩，采用護腳墻防護。

BC段邊坡：該區段填方地段主要為挖方邊坡，坡率較緩，采用護腳墻防護。

CD段邊坡：該區段填方地段主要為挖方邊坡，坡率較緩，采用護腳墻防護。

DE1段邊坡：該區段以高填方邊坡為主，高填方地段設置樁板墻加固，其它地段采用重力式擋墻、護腳墻防護。

E1E2段邊坡：邊坡以低填方邊坡為主，采用重力式路堤擋墻加固，盤山公路段邊坡采用護腳墻防護，坡面采用格構植草護坡。

E2F段邊坡：該區段以高填方邊坡為主，高填方地段設置樁板墻加固，其它地段采用重力式擋墻、護腳墻防護。

FG段邊坡：該區段填方地段設置樁板墻加固，其它地段采用重力式擋墻、護腳墻防護。

GA段邊坡：該區段填方地段主要為挖方邊坡，坡率較緩，采用護腳墻防護。

邊坡治理工程2011年6月施工，2012年8月竣工后，至今場地邊坡穩定，表明邊坡治理措施得當，有效地地保證了場地建筑物。

圖3 抗滑樁支擋＋坡面綠化代表性斷面

4 結論

邊坡整治工程全部完成后，至今已一年多的時間，從現場變形情況和監測資料的數據來看，治理區域內建筑物變形已趨于穩定；地表裂縫變形已停止，有些開始出現收斂現象；表明邊坡治理是成功的，得出以下結論：

1）該場地邊坡規模大，類型多，治理時，采用了放坡、支擋、錨固、治水、局部加固等綜合措施，效果顯著，尤其是治水，在類似場地邊坡治理工程中有著舉足輕重的作用。

2）類似該場地的大規模邊坡，類型及變形原因復雜，要針對邊坡的不同類型進行了針對性設計，應進行分段設計，才能收到較好的治理效果。

3）邊坡治理時，治理工程投資大，實行“動態設計，信息化施工”的方法，在工程施工開挖過程中，進行監測及跟蹤地質編錄，為動態設計、信息化施工及時提供了可靠的依據，對優化設計的調整起到了重要的作用，使工程設更有針對性，避免了治理工程中不必要的失誤。

4）對類似大規模場地邊坡的治理，更應注重工前、工中、工后的現場監測工作，以便進一步掌握該處邊坡的變形規律，更好的研究、評價邊坡治理措施的合理性。

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Reinforcement and Treatment of Side Slope in a Construction Site, Chengdu

PENG Tao DENG An

(Chengdu Surveying Geotechnical Research Institute Co. Ltd of MCC, Chengdu 610023)

A large-scale excavating for construction of a construction site in Chengdu gives rise to a side slope 1300 m long and 20 m high. This paper deals with stability of the side slope based on landform, geomorphology, engineering geological and hydrogeological conditions and gives control measures.

side slope; deformation mechanism; control measure; Dayi

P642.2

A

1006-0995（2015）01-0122-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.01.028

2014-04-14

彭濤(1981－），男，四川簡陽人，工程師，長期從事巖土工程勘察、設計工作