城市道路高邊坡設(shè)計(jì)施工技術(shù)探討

劉睿，李璐

(1.重慶市江津區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，重慶400021;2.重慶縱橫工程設(shè)計(jì)有限公司，重慶400021)

城市道路高邊坡設(shè)計(jì)施工技術(shù)探討

劉睿1，李璐2

(1.重慶市江津區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，重慶400021;2.重慶縱橫工程設(shè)計(jì)有限公司，重慶400021)

結(jié)合某城市道路高邊坡工程對(duì)高邊坡設(shè)計(jì)施工技術(shù)進(jìn)行探討，詳細(xì)介紹了邊皮穩(wěn)定性驗(yàn)算、邊坡支護(hù)、邊坡施工等內(nèi)容，為類似工程設(shè)計(jì)施工提供參考。

高邊坡;邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算;邊坡支護(hù);邊坡施工

1 工程概況

本項(xiàng)目為城市支路L61路，雙向兩車道，路起點(diǎn)接金渝大道，道路線形先向西與金渝大道平行，然后轉(zhuǎn)彎向北，中途與其他路段形成T字形交叉口，終點(diǎn)與L37路形成T字形交叉口，該交叉口以后路段為L42路南段。L61道路全長1 127.747 m，標(biāo)準(zhǔn)路幅寬18 m和16 m，其中車行道為10 m。根據(jù)道路設(shè)計(jì)，本工程在道路樁號(hào)K0+960～K1+ 127.747段道路左側(cè)，道路樁號(hào)K1+000～K1+ 127.747段道路右側(cè)形成挖高邊坡，其最大挖方高度約為62.0 m。根據(jù)重慶市建設(shè)委員會(huì)《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)全市高切坡、深基坑和高填方項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)管理的意見》(渝建發(fā)(2010)166號(hào))，本工程部分挖方邊坡高度已超過該規(guī)定的要求，應(yīng)對(duì)高邊坡設(shè)計(jì)作專項(xiàng)評(píng)估。

2 設(shè)計(jì)依據(jù)

業(yè)主提供的現(xiàn)狀1∶500實(shí)測(cè)管線及地形資料以及中鐵工程設(shè)計(jì)院有限公司提供的《L61路道路及配套工程補(bǔ)勘之二工程地質(zhì)詳細(xì)勘察報(bào)告》(里程樁號(hào):K0+960～K1+240段)(直接詳細(xì)勘察) (2014年9月)。

3 工程地質(zhì)條件

3.1 氣象、水文

擬建場(chǎng)區(qū)屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，具有冬暖春早、夏熱秋涼，氣候溫和、雨量充沛，空氣濕度大、云霧多，常年平均氣溫18.6℃，極端最高氣溫達(dá)42.9℃(2006年8月15日)，極端最低氣溫－3.1℃(1992年月16日)，多年年平均降雨量1 185.6 mm，其中大暴雨多集中在7～8月，年最大降雨量1 532.3(1998年)，多年最大月降雨量358.9 mm(6月)，日最大降雨量266.6 mm(2007年7月17日)，歷年平均風(fēng)速0.9m/ s，最大風(fēng)速14 m/s。

3.2 地形、地貌

項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域位于重慶市北部新區(qū)禮嘉。擬建道路沿線地貌屬構(gòu)造剝蝕淺丘地貌，現(xiàn)擬建道路范圍因隨機(jī)拋填素填土，拋填厚度大，地貌地形變化大，擬建區(qū)域現(xiàn)狀中部地形較平坦，形成平臺(tái)，平臺(tái)四周均為隨機(jī)拋填后呈自然休止角斜邊坡，平臺(tái)起伏小，地形坡角約1～3°，平臺(tái)四周斜邊坡稍陡，達(dá)10～30°，局部陡坎處達(dá)40°以上。場(chǎng)區(qū)最高點(diǎn)高程358.27，最低點(diǎn)高程306.36 m，相對(duì)高差51.91 m。人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈。

3.3 地質(zhì)構(gòu)造

擬建道路位于龍王洞背斜西翼。巖層呈單斜產(chǎn)出，產(chǎn)狀為286°∠11°，層面裂隙不發(fā)育，裂面凹凸不平，可見延伸長度1～3 m，閉合～微張，結(jié)合一般，屬硬性結(jié)構(gòu)面。

區(qū)內(nèi)發(fā)育有2組裂隙:裂隙①產(chǎn)狀198∠72°～85°，裂隙面平直，張開約1～3 mm，泥質(zhì)充填，間距1.0～2.0 m，延伸5～8 m，貫通性一般，結(jié)合程度差，屬硬性結(jié)構(gòu)面;裂隙②產(chǎn)狀101～117°∠61～79°，裂隙面平直，張開約1～3 mm，間距0.5～4.0 m，延伸2～4 m，無填充，裂面有斑銹，貫通性一般，結(jié)合程度差，屬硬性結(jié)構(gòu)面。

通過本次勘察證實(shí)，場(chǎng)地內(nèi)無斷裂通過，且周邊斷裂距場(chǎng)區(qū)較遠(yuǎn)，無明顯活動(dòng)痕跡，擬建場(chǎng)地處于周圍微弱活動(dòng)環(huán)繞的地殼穩(wěn)定區(qū)，對(duì)擬建工程無不良影響。因而場(chǎng)地所在地段地質(zhì)構(gòu)造簡單，屬穩(wěn)定地塊。

4 高邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)

根據(jù)道路設(shè)計(jì)標(biāo)高，道路樁號(hào)K0+960～K1+ 127.747兩側(cè)均為挖方區(qū)，兩側(cè)形成挖方路塹，北側(cè)為1#邊坡，南側(cè)為2#邊坡，根據(jù)鉆探揭露線路段地層有粉質(zhì)粘土、強(qiáng)風(fēng)化泥巖、砂巖及中風(fēng)化泥巖、砂巖。該段道路巖土體現(xiàn)狀穩(wěn)定，未見不良地質(zhì)現(xiàn)象。按照設(shè)計(jì)標(biāo)高場(chǎng)平后，擬建道路左右側(cè)將形成高約43.0 m的挖方邊坡。按照設(shè)計(jì)路面標(biāo)高進(jìn)行路基平整后將在擬建道路南北側(cè)形成挖方邊坡，邊坡高度為12.40～46.20m，邊坡安全等級(jí)為一級(jí)。道路南側(cè)土質(zhì)邊坡，坡長約174 m，坡向約為4～57°。道路北側(cè)土邊坡，邊坡高度為12.40～46.20 m，邊坡安全等級(jí)為一級(jí)。坡長約174 m，坡向約為184°～237°。由于篇幅所限，本文主要針對(duì)南側(cè)邊坡進(jìn)行研究。

4.1 邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算

按照設(shè)計(jì)路面標(biāo)高進(jìn)行路基平整以后，該段將形成的挖方路塹邊坡高度約12.40～46.20 m，邊坡安全等級(jí)為一級(jí)。挖方段橫坡地形起伏(地形坡角一般為2～32°)，下伏基巖面傾角大于12°。剖面段現(xiàn)地面和土巖接觸面坡角較起伏，挖方邊坡易沿基巖面或土體內(nèi)部發(fā)生滑移失穩(wěn)，直立開挖不穩(wěn)定;為驗(yàn)算挖方后的穩(wěn)定性，選取代表剖面進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。根據(jù)設(shè)計(jì)，該段按放坡處理，計(jì)算按設(shè)計(jì)坡型考慮。穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)取值，按照粉質(zhì)粘土室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)結(jié)合取值:人工填土天然重度取21.0 kN/m3，C值取0，φ值取28°，飽和重度取22.0 kN/m3，C值取0，φ值取22°;安全系數(shù)均為1.30，穩(wěn)定性分析計(jì)算成果見表1。

表1 南側(cè)邊坡代表性剖面計(jì)算

計(jì)算結(jié)果表明，該挖方路塹在天然狀態(tài)下穩(wěn)定系數(shù)為1.10，在飽和狀態(tài)下穩(wěn)定系數(shù)為0.83，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。該挖方邊坡在飽和狀下易沿基巖面或土體內(nèi)部滑動(dòng)。建議坡腳設(shè)置抗滑樁板擋墻支擋，以中風(fēng)化基巖為基礎(chǔ)持力層;放坡坡率為1∶1.75，6 m為第一級(jí)，6 m以上每8 m為一級(jí)，每級(jí)間設(shè)置寬度不小于2.0 m的碎落臺(tái)。并做好坡頂坡底排水導(dǎo)流工作。

4.2 邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)措施

邊坡為土質(zhì)邊坡，因受華僑城地塊用地限制，該段邊坡無坡率法放坡條件，經(jīng)與業(yè)主及華僑城協(xié)調(diào)后采用路邊設(shè)置臨空10 m擋墻，上部按坡率1∶2放坡，每10 m設(shè)置一個(gè)臺(tái)階，臺(tái)階寬度2.0 m。針對(duì)路側(cè)臨空10 m擋墻，根據(jù)地勘資料，K1+034～K1+067段，巖土界面較陡，邊坡存在沿巖土截面下滑風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)地勘資料，如設(shè)計(jì)采用兩種方案進(jìn)行支護(hù):

方案一僅在坡腳設(shè)置抗滑樁，約需樁徑3.2 m，樁間距4.0 m，樁截面過大，施工風(fēng)險(xiǎn)大，設(shè)計(jì)不合理。

方案二采用兩排抗滑樁進(jìn)行支護(hù)，在坡頂下一級(jí)設(shè)置一排抗滑樁，在坡腳設(shè)置一排抗滑樁進(jìn)行分級(jí)支護(hù)。上排抗滑樁截面2×2.5 m，樁間距4.0 m，采用人工挖孔成樁，下排抗滑樁徑2.4 m，樁間距4.0 m，采用機(jī)械成孔。該方案可以分級(jí)解決邊坡整體下滑力過大問題，邊坡坡面也與前期與華僑城地塊協(xié)調(diào)情況一致，所以以該方案作為推薦方案。

K0+067～K1+127.747段，巖土截面較為平緩，且路面以下仍存在較厚土層，所以路側(cè)抗滑樁主要受土體內(nèi)部圓弧滑動(dòng)控制，設(shè)計(jì)采用樁板擋墻進(jìn)行支擋，樁徑2.4 m，樁間距4.0 m，采用機(jī)械成孔。

4.3 邊坡施工

邊坡施工采用邊觀測(cè)收集信息變動(dòng)態(tài)施工，發(fā)現(xiàn)邊坡位移過大，發(fā)生速變情況，周圍出現(xiàn)出現(xiàn)沉降開裂等情況應(yīng)暫停施工，分析險(xiǎn)情原因，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。嚴(yán)禁無序大開挖、大爆破作業(yè)，以保證坡頂建(構(gòu))筑物不出現(xiàn)危險(xiǎn)。應(yīng)加強(qiáng)整個(gè)邊坡(含坡肩上部)的排水系統(tǒng)設(shè)置，盡量避免地表水和生活廢水排入坡體。支擋結(jié)構(gòu)也必須設(shè)置較好的泄水設(shè)施，邊坡頂部應(yīng)設(shè)置截水溝，邊坡底部應(yīng)設(shè)置排水溝。施工過程中嚴(yán)格禁止在坡頂堆載。

5 結(jié)語

本文結(jié)合某城市道路高邊坡工程，對(duì)高邊坡工程的設(shè)計(jì)施工展開探討，給出具體施工支護(hù)方案。該工程按照本文研究方案進(jìn)行施工，工程如期安全完成，使用性能良好，其技術(shù)方法可供類似工程參考借鑒。

［1］王恭先，滑坡防治工程措施的國內(nèi)外現(xiàn)狀［J］.中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，1998，20(1):1－8.

［2］潘家錚.建筑物的抗滑穩(wěn)法和滑坡分析［M］.北京:水利出版社，1980:115－187.

［3］殷躍平.中國滑坡防治工程理論與實(shí)踐［J］.水文地質(zhì)工程地質(zhì)，1998，25(1):5－9.

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1008－3383(2017)04－0079－02

2016－07－22

劉睿(1981－)，男，重慶人，碩士。