重慶地區(qū)某建筑環(huán)境邊坡設(shè)計(jì)分析

(重慶市設(shè)計(jì)院，重慶 400015)

1 工程概況

重慶地區(qū)某建筑開發(fā)項(xiàng)目坐落于重慶市巴南區(qū)龍洲灣新區(qū)，位于巴南區(qū)魚洞、李家沱兩城區(qū)之間，東靠南山，西臨長(zhǎng)江。項(xiàng)目北側(cè)緊靠燕子巖，東側(cè)靠南山，西側(cè)鄰近巴南文化公園，項(xiàng)目鄰近輕軌3號(hào)線大山村站。具體如圖1所示。

圖1 建筑區(qū)位示意圖

擬建場(chǎng)地宏觀上屬于構(gòu)造剝蝕丘陵區(qū)，地形波狀起伏，呈現(xiàn)溝丘相間分布的地貌特征。場(chǎng)地現(xiàn)狀地形總體較平緩，地形總體坡角6～15°，局部填土邊坡范圍坡度可達(dá)40°，現(xiàn)狀地面高程276.24～304.83m，相對(duì)高差約29m。

邊坡沿建筑紅線展布，呈折線形，坡長(zhǎng)約1034m，坡高1.3～15m，分一、二期，其中一期長(zhǎng)約577m，二期長(zhǎng)約457m，工程一、二期之間存一滑坡區(qū)域。建筑區(qū)域及邊坡起訖點(diǎn)如圖2所示。

圖2 建筑區(qū)域及邊坡位置示意圖

2 設(shè)計(jì)分析

2.1 坡頂建筑對(duì)支護(hù)方案的影響

本開發(fā)項(xiàng)目擬建邊坡坡頂部位存在較多的已有建筑。其中，大于3層的已有建筑為樁基礎(chǔ)，其余建筑均為淺基礎(chǔ)。為保證現(xiàn)有建筑的結(jié)構(gòu)安全性。根據(jù)其對(duì)擬建邊坡的影響程度，可依據(jù)基礎(chǔ)類型分為樁基礎(chǔ)和淺基礎(chǔ)兩種情況，分別進(jìn)行分析。

典型的樁基礎(chǔ)情況位于26-28號(hào)地質(zhì)剖面，現(xiàn)場(chǎng)建筑如圖3、平面位置圖如圖4所示。由平面放線可以發(fā)現(xiàn)，坡頂建筑與擬建邊坡最近處僅為5m。

圖3 樁基礎(chǔ)建筑的現(xiàn)場(chǎng)情況圖

圖4 擬建擋墻與已有建筑平面圖

因建筑平場(chǎng)標(biāo)高與坡頂相差較大，考慮到建筑安全，在前期方案設(shè)計(jì)中經(jīng)方案比選最終確定樁+錨索支護(hù)方案。但從剖面投影關(guān)系中發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)錨索與現(xiàn)有建筑的樁基礎(chǔ)可能存在沖突。錨索與現(xiàn)有建筑樁基礎(chǔ)的空間位置關(guān)系需要進(jìn)一步確定。錨索樁板擋墻方案與相鄰建筑樁基礎(chǔ)的投影關(guān)系如圖5所示。

圖5 錨索樁板擋墻方案與相鄰建筑樁基礎(chǔ)的投影示意圖

僅依靠剖面圖分析復(fù)雜邊坡情況具有一定的局限性。因此，建立信息模型并分析錨索與樁基礎(chǔ)的空間關(guān)系是一種有效的方法。通過(guò)BIM建立信息模型后，可以確認(rèn)錨索與現(xiàn)有樁基礎(chǔ)的空間位置關(guān)系，并通過(guò)調(diào)整局部樁間距避免錨索與現(xiàn)有樁基礎(chǔ)的位置重疊。

位于建筑邊坡影響范圍的典型的淺基礎(chǔ)情況位于10-14、b1及b2號(hào)地質(zhì)剖面，其平面布置如圖6所示。為考慮邊坡施工對(duì)淺基礎(chǔ)建筑的影響，設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)保護(hù)現(xiàn)狀穩(wěn)定邊坡為主，減少對(duì)現(xiàn)有建筑淺基礎(chǔ)的擾動(dòng)，可以達(dá)到既保證安全性又節(jié)約造價(jià)的目的。邊坡與相鄰建筑的投影剖面如圖7所示。

圖6 坡頂建筑為淺基礎(chǔ)情況圖

圖7 淺基礎(chǔ)位置的投影剖面圖

從圖7可以看出，由于該段現(xiàn)場(chǎng)陡峭樁基施工困難，地勘資料顯示現(xiàn)狀邊坡無(wú)外傾結(jié)構(gòu)面，經(jīng)過(guò)多方案比選最終確定采用肋柱式錨桿擋墻，邊坡開挖未影響區(qū)域內(nèi)采用錨噴支護(hù)，合理地利用現(xiàn)狀邊坡。

以上對(duì)于深基礎(chǔ)及淺基礎(chǔ)除設(shè)計(jì)方案的選擇以外，為保證現(xiàn)有坡頂建筑的安全性，尚應(yīng)采取一些其他措施：首先，應(yīng)委托第三方對(duì)現(xiàn)有建筑及現(xiàn)狀邊坡進(jìn)行進(jìn)一步的安全評(píng)估。再者，應(yīng)建議施工單位作出詳盡的施工組織方案及應(yīng)急預(yù)案。同時(shí)，在施工前，應(yīng)再次收集并復(fù)核現(xiàn)狀建筑資料，通過(guò)實(shí)地放線確定建筑樁基與預(yù)應(yīng)力錨索的相互關(guān)系。

2.2 滑坡段的治理

本工程中間部位滑坡體長(zhǎng)約150m，寬度75～100m，平面形態(tài)呈“扁舌”狀?；虑熬墳橐黄诙M團(tuán)基坑位置，前緣標(biāo)高237.98m，滑坡后緣為新建公寓，后緣標(biāo)高284.58m，滑坡后緣清晰，有近期拉裂下錯(cuò)的滑坡后壁，后壁高0.4～1.0m，后壁坡度60～80°；側(cè)緣明顯，有拉裂縫，錯(cuò)位特征明顯。根據(jù)鉆探揭露滑坡變形體厚度5～17.5m?？傮w積約150000m3，主滑方向160°。滑體物質(zhì)成分由填土和殘坡積粉質(zhì)粘土組成。坡頂存在已有建筑，滑坡范圍如下圖8所示。

圖8 滑坡范圍示意圖

滑坡災(zāi)害影響范圍大，受到影響的因素眾多，且具有繼發(fā)的可能[1-3]?；露蔚闹卫響?yīng)首先考慮控制坡頂位移以及防止滑坡進(jìn)一步發(fā)展，為避免在暴雨等因素的影響下滑坡治理應(yīng)及時(shí)。經(jīng)過(guò)方案分析對(duì)比采用樁+預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)方案，具體治理方案如圖9所示。

圖9 滑坡段治理方案示意圖

滑坡治理后經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)情況表明，滑坡段在采用樁+預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)后，支護(hù)樁的樁頂水平位移、樁身變形、地面沉降等的變形監(jiān)測(cè)結(jié)果均滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。

2.3 設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化措施

在確保邊坡安全性的前提下，設(shè)計(jì)方案尚應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性的需求，對(duì)于設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，可以從以下幾點(diǎn)著手：首先，支護(hù)形式的選擇至關(guān)重要，例如對(duì)于坡頂既有建筑為淺基礎(chǔ)的區(qū)段，雖然采用錨索樁板擋墻也可以完成邊坡支護(hù)，但是其造價(jià)將大幅度上升。其次，在計(jì)算軟件的選擇上，除了常用的簡(jiǎn)單計(jì)算軟件外，也可采用有限元軟件對(duì)典型斷面進(jìn)行復(fù)核，以優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。最后，在確定設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)著重考慮工期的需求，考慮施工條件的限制，避免因?yàn)闇贤ǔ杀径鴰?lái)的損失。

3 結(jié)論及建議

（1）對(duì)坡頂存在既有建筑的邊坡項(xiàng)目，要從保護(hù)既有建筑的安全性出發(fā)，對(duì)不同建筑形式和基礎(chǔ)形式分別分析，采用多種手段相結(jié)合全面考慮問(wèn)題，達(dá)到安全性第一、并能較好實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性的目的。

（2）當(dāng)存在現(xiàn)狀滑坡段時(shí)，應(yīng)采用成熟的設(shè)計(jì)及施工方案及時(shí)處理，避免在暴雨等因素的影響下，地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)一步擴(kuò)大。

（3）設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化應(yīng)從支護(hù)措施的選擇、計(jì)算軟件的選擇、施工條件的限制等方面著手，充分而全面地考慮各種因素的影響，控制設(shè)計(jì)方案實(shí)施在全項(xiàng)目周期的綜合成本。

參考文獻(xiàn)：

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