某工程邊坡及擬建道路方案設計分析

韓軍，馬悅

（重慶市設計院，重慶 400014）

1 工程概況

某工程地塊位于重慶市渝北區鱷魚館的北側，西側為210國道和機場高速，南側為金石大道，建筑區位示意圖如圖1所示。

圖1 建筑區位示意圖

擬建場地屬構造剝蝕丘陵地貌，區內現經人工改造，場地已填挖整平。地面高程（邊坡部分除外）250～265m，坡度一般5～15°，相對高差約15m，總體較平緩，西高東低，北高南低。場地南、東、北側均存在高填方邊坡，坡底高程225～240m之間，現狀邊坡高度約為10～28m，一般30～40O，坡度角達45～55O。

該地塊按設計標高整平場地后，在地下室北側將形成高度約5～13m的基坑邊坡，基坑邊坡為臨時邊坡，安全等級為二級，設計使用年限為2年，臨時邊坡最后均由主體地下室鋼筋混凝土側墻永久支擋。在場地東側及南側，根據自然地形，形成高度約10～30m高的永久環境邊坡，邊坡工程的抗震設防烈度為6°。建筑區域及邊坡示意如圖2所示。

圖2 建筑區域及邊坡示意圖

2 設計分析

2.1 南側邊坡的方案比較

場地南側有一由西向東流向的名為肖家溝的明渠通過，明渠寬13m左右，兩側采用條石擋墻支擋，擋墻基礎置于基巖上，渠底坡度約3%。據調查，該明渠常年有水，水深2.0m左右。南側邊坡的土體主要為素填土，該土體為整平場地時隨機拋填，局部為新近回填，厚度在0.5～35.2m，素填土均勻性較差，差異性較大。同時，南側邊坡臨近機場路，根據相關部門意見，為保護明渠邊坡現狀及維護景觀，南側邊坡不得設置擋土樁，應采用自然放坡及坡面綠化防護措施。肖家溝現狀如圖3所示。

圖3 肖家溝現狀示意圖

根據坡頂擬建建筑標高及坡底現狀河道擋墻標高的限制條件，設計采取1∶1.75坡率進行放坡，每8m一級，兩級之間設2m寬平臺。根據地質勘察所提供的參數計算，按設計坡率放坡后，邊坡安全系數為0.95，邊坡欠穩定，需采取相應措施保證邊坡穩定。

2.1.1 錨桿+格構植草防護

該方案邊坡的坡體采用Φ20錨桿對坡體進行加固，錨桿有效長度4m，豎向間距2m，水平間距2m。邊坡坡面防護采用格構植草護坡。

該方案景觀效果較好，造價相對較低，但施工過程較復雜。此外，建成后坡面花格混凝土外露，對坡面平整度要求高，坡面不平整易造成花格脫空，典型支護工程病害如圖4所示。

圖4 支護工程病害示意圖

2.1.2 注漿加固+坡面植草防護

該方案邊坡的坡體采用30mm鋼花管注漿加固，注漿加固后邊坡坡面采用綠化護坡。

該方案景觀效果較好，無混凝土結構外露，但造價相對較高，且施工工藝較復雜。

2.1.3 土釘+加筋麥克墊結合生態基材防護

對邊坡采用加筋防護是一種有效的邊坡防護方法，加筋格賓擋墻[1-3]等邊坡防護技術措施已得到了深入的研究。在各種加筋材料研究的基礎上，開發的加筋麥克墊由抽絲熱粘工藝將聚合物網絲與雙絞合六邊形鋼絲網面復合而成，樣品示意圖如圖5所示。

圖5 加筋麥克墊樣品示意圖

加筋麥克墊具有良好的抗侵蝕性能，能夠減弱雨水對土壤的動力沖刷，從而降低邊坡表面的流速，達到減緩水土流失的目的。在植物生長后，由植物根系和土體永久加筋共同保護邊坡，加固后的土質邊坡由不穩定邊坡轉變為穩定土質邊坡。

在該工程中，經計算，邊坡破壞模式主要為表層淺層圓弧滑動，邊坡坡體采用Φ16土釘固定加筋麥克墊并對坡體進行加固，土釘長度由上往下為5m、4m、3m。土釘豎向間距2m，水平間距2m。邊坡坡面鋪設加筋麥克墊進行侵蝕防護，加筋麥克墊與土釘通過錨墊板及螺母進行連接固定，外層張拉鋼絲繩；外表面噴射草灌種子與高性能生態基材混合物進行綠化。

經過計算，整體穩定安全系數（計算值）為1.40，大于規范限值1.35。計算結果云圖如圖6所示。

圖6 整體穩定安全系數計算結果云圖

上述三種方案的坡面平方造價如表1所示。

表1 坡面防護方案平方單價表

從表1可以看出，方案二的坡體注漿加固造價昂貴，且施工工藝復雜，考慮到方案一可能帶來的施工病害，方案三是一種兼顧了適用性和經濟性的方案。

2.2 東側市政道路方案

東側為擬建市政道路，地塊紅線內道路全長約282.7m。規劃路幅寬度16m。道路橫斷面布置為：4m（人行道）+8m（車行道）+4m（人行道）=16m。根據道路設計標高，該設計道路均位于填方段。

現狀軌道經過該項目東南側，走向平行于寶石路，與該道路相交于K0+180，相交夾角約73°。軌道為現狀運營線路，且為淺埋隧道。為保證軌道運營安全，減小對軌道的影響，該次設計在跨越軌道處采用大跨度橋梁跨越，跨徑為65m。另外，在擬建道路K0+100處地塊用地紅線內，有一現狀房屋，距道路邊線3.6m，該房屋無法拆除，為保證該房屋安全，不影響該房屋正常使用及采光，擬建道路在與該房屋相鄰處采用半路半橋方式。道路區位示意圖如圖7所示。

圖7 道路區位示意圖

該擬建道路橋梁分左右兩幅，分幅位于半路半橋段，大跨段采用單幅形式。分幅段橋寬8m，大跨段橋寬16m，左幅橋跨徑布置為3x20m+65m，橋梁總長135m，右幅橋跨徑布置為20m+65m，橋梁總長95m。橋梁布置如圖8所示。

2.2.1 分幅段

橋梁在現狀房屋處采用半路半橋方式，橋梁設計采用20m跨徑，橋梁上部結構采用預應力混凝土連續現澆箱梁，橫向分為左、右兩幅，單幅箱梁采用單箱單室截面，梁高1.2m，懸臂板長2.0m。

圖8 橋梁平面布置圖

橋墩采用矩形柱式獨墩，邊長為1.6m，基礎采用獨樁基礎，樁基礎采用直徑2.2m圓樁，機械成孔。

橋臺采用重力式橋臺。橋梁斷面如圖9和圖10所示。

圖9 分幅段標準斷面（全橋段）

圖10 分幅段標準斷面（半路半橋段）

2.2.2 大跨段

圖11 大跨段標準斷面

因現狀運營軌道在該段與擬建道路相交，軌道屬淺埋隧道，受場地條件及軌道保護要求限制，該設計大跨段采用預制吊裝鋼箱梁橋。橋梁設計采用65m跨徑，橋梁上部結構采用鋼箱梁。單箱雙室結構，斜腹板，梁高3.0m。頂板寬16m，底板寬9m，懸臂2.5m。

橋墩采用矩形柱式墩，墩身邊長為1.8m，基礎采用群樁基礎，樁基礎采用直徑1.8m圓樁，機械成孔，承臺厚2.5m。橋梁斷面如圖11所示。

3 結論及建議

（1）邊坡支護方案的選擇應達到安全性第一，并與經濟性相結合的目的。對于穩定性不足的坡率法邊坡，采用加筋麥克墊是一種合理的支護措施。

（2）當邊坡支護需要與市政路網規劃相結合時，應綜合考慮邊坡情況與造價情況，選取符合設計需求的方案。

責任編輯：劉艷萍

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