某醫(yī)院場地施工人工切坡穩(wěn)定性分析及支護(hù)建議

張望 涂鵬飛 羅杰

摘要：在山區(qū)施行建筑工程是不可避免的需要對場地進(jìn)行平整開挖，從而會形成人工切坡。由于人工作用造成自然地貌被破壞，原有自然邊坡穩(wěn)定性發(fā)生變化。本文就實際工程項目為例，分析人工切坡的穩(wěn)定性及提出簡單的支護(hù)建議。

Abstract： It is inevitable to carry out construction projects in mountainous areas. It is necessary to excavate the site levelly， which will result in artificial slope cutting. The natural landform is destroyed by artificial action， and the stability of the original natural slope changes. In this paper， the stability of artificial slope cutting is analyzed and some simple support suggestions are put forward.

關(guān)鍵詞：人工切坡;穩(wěn)定性分析;建議

Key words： artificial slope cutting;stability analysis;suggestion

中圖分類號：TU753.8? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）26-0166-02

0? 引言

在山區(qū)實行建筑工程時不可避免的需要對場地進(jìn)行開挖平整，從而會形成人工切坡。由于人工作用造成自然地貌被破壞，原有自然邊坡穩(wěn)定性發(fā)生變化。在修建建筑物前需要詳細(xì)的對場地人工切坡進(jìn)行勘察分析。

本文就以巴東縣人民醫(yī)院住院綜合樓及附屬用房建設(shè)項目為例，場區(qū)整平后將會在擬建建筑物西、東、南三側(cè)形成邊坡，西、東二側(cè)邊坡擬建場地整平標(biāo)高為398.60m，西側(cè)邊坡規(guī)劃總長約49m，整平后邊坡高度2-15m，邊坡工程安全等級為二級;東側(cè)邊坡規(guī)劃總長約60m，整平后邊坡高度9-18m，邊坡頂部有重要建筑物，邊坡工程等級為一級。平面布置圖如圖1。

1? 工程地質(zhì)條件

1.1 場地地形、地貌

擬建場地邊坡位置具體位于巴東縣人民醫(yī)院內(nèi)西南側(cè)荒山處，北側(cè)為傳染病樓，距擬建場地之間有一道擋土墻，現(xiàn)狀穩(wěn)定，東側(cè)為職工宿舍，為砼結(jié)構(gòu)高層建筑，周圍建筑物多為醫(yī)院修建時所建，基礎(chǔ)類型均為樁基礎(chǔ)。醫(yī)院地處巴東縣集鎮(zhèn)中心，周圍有大量居住民，院內(nèi)有道路通行，連接院外北京大道，交通便利。

擬建場地地貌單元為構(gòu)造剝蝕低山丘陵，微地貌為山體斜坡，總體地勢北高南低，場地標(biāo)高在394.881-429.737m之間。

1.2 氣象水文

巴東縣地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，具有平均氣溫高、空氣濕潤、雨量充沛、四季分明、冬冷夏熱等特點(diǎn)。由于縣境南北狹窄，地勢起伏較大，地形復(fù)雜，其垂直氣候分布呈明顯差異，即氣溫隨高程增加而遞減。據(jù)巴東縣氣象站資料，城關(guān)地區(qū)年平均氣溫為17.5℃，7-8月份平均氣溫35.3℃，最大氣溫達(dá)41.4℃，1-2月份平均氣溫3.8℃，最低氣溫達(dá)-9.4℃，相對濕度66-81%。本區(qū)處于鄂西暴雨中心范圍，據(jù)資料統(tǒng)計表明，區(qū)內(nèi)具有降雨連續(xù)集中、7月份雨量特別豐富、年際變化大等特點(diǎn)。

城關(guān)地區(qū)多年平均降雨量1100.7mm（1954-2000年），最大年降雨量1522.4mm（1954年），最小年降雨量694.8mm（1966年），暴雨一小時最大降雨量為75.2mm（1991年8月6日），日最大降雨量為193.3mm（1982年7月15日）。

1.3 場地巖土的構(gòu)成與特征

經(jīng)鉆探揭露，場地勘探深度內(nèi)的地層主要由素填土（Qml）、第四系全新統(tǒng)崩積塊石（Q4col）、三疊系中統(tǒng)巴東組泥灰?guī)r（T2b）等構(gòu)成，各巖土層主要特征自上至下分述如下。

①素填土（Qml）：層厚1.5-2.3m，灰黃色，主要為碎石、泥灰?guī)r碎塊及少量粘性土組成，透水性強(qiáng)，未完成自重固結(jié)，堆積年限約6年，主要是修建職工宿舍時機(jī)械或人工傾倒。

②塊石（Q4col）：層厚1.5-5.0m，雜色，主要成分為泥巖、泥灰?guī)r等，中等風(fēng)化，呈棱角狀，級配差，顆粒直徑大于20cm。廣泛分布，局部缺失，強(qiáng)度較高。

③泥灰?guī)r（T2b）：層厚未揭露，淺灰色，中風(fēng)化，微晶結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，礦物成分為方解石、粘土礦物等，屬較硬巖，錘擊聲脆，有回彈，震手。全場分布，強(qiáng)度高。

2? 邊坡分析

2.1 自然邊坡概況

擬建工程規(guī)劃區(qū)總體地形為山體斜坡，總體地勢北高南低，坡向傾北西335°，自然坡面20～24°，部分陡峭地段約31°，擬建場地位于官渡口向斜北翼，巖層產(chǎn)狀（S0）20°∠30°，屬單斜構(gòu)造。靠近長江巖層產(chǎn)狀一般較緩，巖層面傾角15°-20°，巖體發(fā)育兩組裂隙，裂隙（J1）傾向270°，傾角80°，與坡向斜交，裂面寬2-5mm，起伏粗糙，上寬下窄，充填棕黃色粘土，屬硬性結(jié)構(gòu)面。可見延伸2-5m，密度1條/m。裂隙（J2）傾向190°，傾角60°，與坡向斜交，裂面起伏粗糙，寬5-20mm，上寬下窄狀，充填棕黃色粘土，部分呈閉合狀態(tài)。從附近場地開挖邊坡可見最大切割深度2-3m，密度0.5條/m，屬硬性結(jié)構(gòu)面。

場區(qū)表層分布第四系崩積塊石，自穩(wěn)能力差，下部基巖為三疊系中統(tǒng)泥灰?guī)r，巖體表層內(nèi)發(fā)育有大量的微裂隙，巖體在自然狀態(tài)下充水失水過程中，巖石被不斷的膨脹收縮并使巖體里微裂隙擴(kuò)張聯(lián)通，使巖體進(jìn)一步破碎，增大了巖體間接暴露的面積，加速了巖石的風(fēng)化程度。隨著風(fēng)化程度的加深，巖體裂隙更加發(fā)育，巖體變得更加破碎，巖體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性大大降低，巖石干密度降低總孔隙度、吸水率增大，巖石抗軟化崩解的能力降低，風(fēng)化速度越來越快，坡面巖體將不斷風(fēng)化剝落。

2.2 人工切坡（西側(cè)邊坡）概況

位于新建住院綜合樓西南側(cè)，規(guī)劃總長約49m，邊坡開挖線處原始地貌未被破壞，山坡植被發(fā)育，坡頂高程400-415m，設(shè)計坡底標(biāo)高為擬建場地整平標(biāo)高398.60m，整平后邊坡高度約2-15m，邊坡傾向北東71°，邊坡類型為巖土質(zhì)混合邊坡，邊坡安全等級為二級。

2.3 邊坡穩(wěn)定性分析

邊坡開挖線處原始地貌未被破壞，山坡植被發(fā)育，整平后邊坡傾向北東71°，坡腳按最不利開挖角度90°進(jìn)行估算，結(jié)構(gòu)面與邊坡關(guān)系赤平投影詳見圖2。

該邊坡為巖土混合邊坡，坡體覆蓋層為塊石，自穩(wěn)能力差，下部三疊系中統(tǒng)泥灰?guī)r，相對隔水，土體與基巖的接觸面上是粘粒易于聚集的部位，蓋層地下水入滲至基巖面遇隔水層，地下水沿基巖下流，巖土體被軟化，抗剪強(qiáng)度急劇下降，土體極易沿巖面滑動;巖質(zhì)邊坡為順向斜交坡，邊坡巖層面平緩，邊坡巖體為較硬巖，巖體類型為Ⅱ類，巖層屬于中厚層狀構(gòu)造，層面間無軟弱夾層，結(jié)合良好，邊坡的整體穩(wěn)定性主要由巖體層理及節(jié)理裂隙控制，次要受巖體的有效內(nèi)摩擦角和巖體的抗剪強(qiáng)度控制，邊坡基本穩(wěn)定。考慮到坡頂及部分坡面有一定厚度的風(fēng)化層，節(jié)理裂隙發(fā)育、巖體破碎，易風(fēng)化、遇水軟化，邊坡長期裸露在外，邊坡巖體可能產(chǎn)生新的卸荷裂隙，產(chǎn)生順層滑移、楔形體滑移失穩(wěn)破壞的可能性。

2.4 支護(hù)建議

沿住院綜合樓軸線方向開挖4m寬三級平臺，平臺間直立面采用錨桿擋墻支護(hù)，錨桿、壓頂梁及欄桿做法、尺寸同BG段邊坡;平臺外側(cè)（西側(cè)）按照1：1坡比放坡，然后采用掛網(wǎng)客土噴播支護(hù)。總支護(hù)長度45.30m。

掛網(wǎng)客土噴播：三維網(wǎng)單幅寬度不小于2.0m，縱、橫向拉伸強(qiáng)度≥1.4kN/m，厚度≥10mm，單位面積質(zhì)量260g/m。

三維網(wǎng)坡頂采用埋壓溝，溝底加U型釘固定，溝內(nèi)填土夯實，三維網(wǎng)坡腳埋入暗溝、連梁內(nèi)，或外伸50cm并用U型釘固定。

人工清理邊坡，削除雜物，覆8cm厚的耕植土于整平的坡面上，錘緊并灑水濕潤。沿坡面自上而下鋪設(shè)三維網(wǎng)，并用U型釘、鋼釘從上至下固定，使網(wǎng)墊貼坡面;巖石段U型釘采用風(fēng)鎬打眼后安裝，孔內(nèi)采用0.1MPa低壓注漿。

三維網(wǎng)全部鋪通、固定后，將細(xì)粒土及肥料采用人工方式自坡頂向坡腳撒播，撒土厚度以將網(wǎng)包覆為宜。采用液壓噴播機(jī)將混有草籽、肥料、土壤改良劑、種子粘結(jié)劑、保水劑和水的混合物均勻噴灑在坡面上，噴播完后，可視情況灑少許土。

覆蓋地工膜并及時灑水養(yǎng)護(hù)，直至植草成坪。

3? 結(jié)論與建議

由于人工開挖的影響，增加邊坡的潛在被破壞風(fēng)險。開挖裸露后不均勻風(fēng)化，長期裸露巖體可能會產(chǎn)生新的卸荷裂隙，產(chǎn)生順層滑移、楔形體滑移失穩(wěn)破壞的可能性。為保證新建建筑物的安全、穩(wěn)定。人工切坡應(yīng)進(jìn)行削破、清坡、放坡、支護(hù)等處理。

①該工程應(yīng)進(jìn)行信息法施工，擬建各建筑物在施工期間及竣工后一定時期內(nèi)應(yīng)進(jìn)行變形觀測。

②建議先進(jìn)行本邊坡支護(hù)施工，邊坡支護(hù)工作應(yīng)先于房建工作之前，邊坡整治后方可進(jìn)行建筑物的基礎(chǔ)工程。

③防治工程實施時，應(yīng)加強(qiáng)對坡面觀測，以防產(chǎn)生掉塊、垮塌等災(zāi)害危害施工人員及設(shè)備安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭志明，王明華.高陡順向巖質(zhì)人工邊坡穩(wěn)定性評價——以興山縣峽口碼頭高切坡為例[J].價值工程，2012，31（03）：85.

[2]張義棟.邊坡穩(wěn)定性的綜合評價方法[J].價值工程，2012，31（22）：92-93.

[3]郭志明，王明華.錨固地梁技術(shù)在人工邊坡治理中的應(yīng)用研究[J].價值工程，2011，30（36）：66.