重慶地區某建筑環境邊坡設計分析

(重慶市設計院，重慶 400015)

1 工程概況

重慶地區某建筑開發項目坐落于重慶市巴南區龍洲灣新區，位于巴南區魚洞、李家沱兩城區之間，東靠南山，西臨長江。項目北側緊靠燕子巖，東側靠南山，西側鄰近巴南文化公園，項目鄰近輕軌3號線大山村站。具體如圖1所示。

圖1 建筑區位示意圖

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

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

圖2 建筑區域及邊坡位置示意圖

2 設計分析

2.1 坡頂建筑對支護方案的影響

本開發項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，其余建筑均為淺基礎。為保證現有建筑的結構安全性。根據其對擬建邊坡的影響程度，可依據基礎類型分為樁基礎和淺基礎兩種情況，分別進行分析。

典型的樁基礎情況位于26-28號地質剖面，現場建筑如圖3、平面位置圖如圖4所示。由平面放線可以發現，坡頂建筑與擬建邊坡最近處僅為5m。

圖3 樁基礎建筑的現場情況圖

圖4 擬建擋墻與已有建筑平面圖

因建筑平場標高與坡頂相差較大，考慮到建筑安全，在前期方案設計中經方案比選最終確定樁+錨索支護方案。但從剖面投影關系中發現，設計錨索與現有建筑的樁基礎可能存在沖突。錨索與現有建筑樁基礎的空間位置關系需要進一步確定。錨索樁板擋墻方案與相鄰建筑樁基礎的投影關系如圖5所示。

圖5 錨索樁板擋墻方案與相鄰建筑樁基礎的投影示意圖

僅依靠剖面圖分析復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的空間關系是一種有效的方法。通過BIM建立信息模型后，可以確認錨索與現有樁基礎的空間位置關系，并通過調整局部樁間距避免錨索與現有樁基礎的位置重疊。

位于建筑邊坡影響范圍的典型的淺基礎情況位于10-14、b1及b2號地質剖面，其平面布置如圖6所示。為考慮邊坡施工對淺基礎建筑的影響，設計時通過保護現狀穩定邊坡為主，減少對現有建筑淺基礎的擾動，可以達到既保證安全性又節約造價的目的。邊坡與相鄰建筑的投影剖面如圖7所示。

圖6 坡頂建筑為淺基礎情況圖

圖7 淺基礎位置的投影剖面圖

從圖7可以看出，由于該段現場陡峭樁基施工困難，地勘資料顯示現狀邊坡無外傾結構面，經過多方案比選最終確定采用肋柱式錨桿擋墻，邊坡開挖未影響區域內采用錨噴支護，合理地利用現狀邊坡。

以上對于深基礎及淺基礎除設計方案的選擇以外，為保證現有坡頂建筑的安全性，尚應采取一些其他措施：首先，應委托第三方對現有建筑及現狀邊坡進行進一步的安全評估。再者，應建議施工單位作出詳盡的施工組織方案及應急預案。同時，在施工前，應再次收集并復核現狀建筑資料，通過實地放線確定建筑樁基與預應力錨索的相互關系。

2.2 滑坡段的治理

本工程中間部位滑坡體長約150m，寬度75～100m，平面形態呈“扁舌”狀。滑坡前緣為一期二組團基坑位置，前緣標高237.98m，滑坡后緣為新建公寓，后緣標高284.58m，滑坡后緣清晰，有近期拉裂下錯的滑坡后壁，后壁高0.4～1.0m，后壁坡度60～80°；側緣明顯，有拉裂縫，錯位特征明顯。根據鉆探揭露滑坡變形體厚度5～17.5m。總體積約150000m3，主滑方向160°。滑體物質成分由填土和殘坡積粉質粘土組成。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

滑坡災害影響范圍大，受到影響的因素眾多，且具有繼發的可能[1-3]。滑坡段的治理應首先考慮控制坡頂位移以及防止滑坡進一步發展，為避免在暴雨等因素的影響下滑坡治理應及時。經過方案分析對比采用樁+預應力錨索支護方案，具體治理方案如圖9所示。

圖9 滑坡段治理方案示意圖

滑坡治理后經過現場監測情況表明，滑坡段在采用樁+預應力錨索支護后，支護樁的樁頂水平位移、樁身變形、地面沉降等的變形監測結果均滿足現行規范的要求。

2.3 設計方案的優化措施

在確保邊坡安全性的前提下，設計方案尚應考慮經濟性的需求，對于設計方案的優化，可以從以下幾點著手：首先，支護形式的選擇至關重要，例如對于坡頂既有建筑為淺基礎的區段，雖然采用錨索樁板擋墻也可以完成邊坡支護，但是其造價將大幅度上升。其次，在計算軟件的選擇上，除了常用的簡單計算軟件外，也可采用有限元軟件對典型斷面進行復核，以優化設計方案。最后，在確定設計方案時，應著重考慮工期的需求，考慮施工條件的限制，避免因為溝通成本而帶來的損失。

3 結論及建議

（1）對坡頂存在既有建筑的邊坡項目，要從保護既有建筑的安全性出發，對不同建筑形式和基礎形式分別分析，采用多種手段相結合全面考慮問題，達到安全性第一、并能較好實現經濟性的目的。

（2）當存在現狀滑坡段時，應采用成熟的設計及施工方案及時處理，避免在暴雨等因素的影響下，地質災害進一步擴大。

（3）設計方案的優化應從支護措施的選擇、計算軟件的選擇、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，控制設計方案實施在全項目周期的綜合成本。

參考文獻：

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