類土質高邊坡支護設計研究

楊奎

摘 要：本文選取的貴州省某石油化工類項目位于黔中丘原盆地地帶，為低中山地區，地勢總體起伏不平，西高東低。根據項目場區地形及場平高程要求，項目前期開展了大量勘察工作，結合周邊同類型地質情況的工程經驗分析邊坡滑動面的形狀、具體位置及滑坡的穩定性。針對填方區邊坡存在的類土質邊坡坡面和坡體破壞模式的特點，結合數值模擬的結果，擬采用分層碾壓回填同時鋪設土工格柵，坡面采用石拱形骨架或菱形骨架植草進行邊坡防控，實現邊坡支護加固的安全性、經濟性、美觀性、協調性。

關鍵詞：類土質邊坡;邊坡支護;破壞模式;防護設計

1 前言

隨著我國西南地區工業化發展，大型石油化工類項目伴隨而生。貴州省位于中國西南部，全省大部分處于山地丘陵地形，地質條件復雜，巖樣多樣。依據《建筑邊坡工程技術規范》（GB 50330-2013）規定，在建筑場地及其周邊，由于建筑工程開挖或填筑施工所形成的人工邊坡和對建（構）筑物安全和穩定有不利影響的自然斜坡，應對邊坡采取相應的邊坡防護輔助性工程措施，以保證邊坡穩定及其環境的安全[1]。本文以貴州某石化類項目為例，充分考慮建設項目場地地質、地形特點、環境情況及工程安全等級要求，因地制宜設置邊坡防控工程。針對貴州建筑工程中常出現挖、填方形成的類土質邊坡防護設計問題的研究，對工程項目邊坡治理具有重大的參考價值和現實意義。

2 邊坡防護設計

2.1 邊坡概況

對工業項目進行邊坡防控措施設計時，一般采取邊坡分區分段的原則進行設計，首先考慮項目場區場平規劃劃分挖、填方區域，按照場區地形及場平高程要求，劃分為挖方邊坡和填方邊坡，同時結合場區工程地質基本特征，按單元地貌把場區邊坡進行分區分段。依據以上原則，對該項目劃分為7 段挖方邊坡及3段回填區，挖方邊坡寬約150～395m，高約25～80m，均為巖質高邊坡;填方邊坡寬約50～122m，高約19～48m，均為土質高邊坡。見表1、圖1。如表所示，選取T3#填方邊坡為典型對象，探討填方類土質邊坡防護設計。

2.2 T3#填方邊坡地形特征

T3#填方區位于場區西南部，地貌類型屬于剝蝕溶蝕低中山地貌，區內微地貌屬溝谷平壩地形，場地高程約1227m。場地表層為第四系殘破積粉質粘土，厚度2.0～7.1m，場地植被發育較好，以林木為主。

2.3 T3#填方邊坡穩定性評價

2.3.1 邊坡變形破壞模式分析

區內土質邊坡地層為粉質黏土，局部區內巖質邊坡呈碎裂狀，強度低，均勻性較好;該類邊坡可用蠕滑--拉裂變形破壞來表征，滑裂面為圓弧型滑動面。填方區溝谷底部軟弱層厚度變化大，溝谷狹窄，若不處理軟弱地基的情況下，可能會發生差異沉降過大出現局部破壞。

2.3.2 T3#填方區穩定性分析

根據場平規劃對現有場地進行回填，參照規劃場地場平標高1240～1242m，該填方區將形成高約21m土質邊坡。本次回填區按1：1.7坡率進行場平后采取圓弧滑動破壞模式以及天然地基沉降進行穩定性評價。

2.3.2.1 圓弧滑動破壞模式分析

根據場地前期的試驗段數據并結合類似高填方工程經驗，T3#填方邊坡填筑力學參數取值如表2。

根據《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2013）表5.3.1級5.3.2，場區為一級永久邊坡，邊坡穩定性安全系數一般工況取1.35，地震工況取1.15，由于場區抗震設防烈度為6度，不考慮地震工況，為考慮場區最不利工況，增加暴雨工況，參照《滑坡防治工程設計與施工技術規范》（DZ/T0219-2006）表5，暴雨工況安全系數取1.5[2]。通過邊坡取主剖面穩定性計算，按評價標準劃分其穩定性結果見表3、圖2。

2.3.2.2 天然地基沉降分析

根據《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）中式5.3.5[3]，計算壓縮層參數為粉質黏土層厚8.3m，壓縮模量4.16MPa;角礫層12.0m，壓縮模量21.0MPa，計算后可知T3#填方邊坡地基變形沉降量為1695.6mm。參考《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）體型簡單的高層建筑基礎的平均沉降量大于200mm，因此需對地基土進行處理。

2.4 T3#填方邊坡支護方案設計

根據該項目總平面圖，場平后在場地南側形成高度約21m的T3#填方邊坡，填方邊坡按10.0m以及進行開挖，馬道寬4.0m，按1：1.7放坡，分層強夯回填，考慮到臨近斜坡區域，強夯施工安全隱患較大，故臨近回填斜坡區域，為保證施工安全及斜坡的穩定，擬采用分層碾壓回填，分層碾壓回填過程中同時鋪設土工格柵，坡面采用石拱形骨架或菱形骨架植草進行護坡，如圖3、圖4。回填壓實系數不小于0.94，且須滿足承載力及壓縮模量要求。

坡腳設置排水溝，截排水縱坡度不小于0.5%，每隔50m，設置一道坡面排水溝。回填前應清表（清除原始地面的植被、淤泥、軟塑黏土等軟弱土層），回填土為素填土，不得混入有機物、建渣或其他雜質，回填土粒徑最大不超過20cm。

3 結論

類土質邊坡工程設計應嚴格執行國家技術標準和相關規范要求，針對地質條件變化復雜、且隨著環境條件變化難以預測的特殊地貌，應采用動態設計，信息化施工。對施工期間發現與實際不符的地方應及時調整、優化設計方案。同時加強監測工作，根據實施過程中邊坡變形情況對巖土體的物理力學參數進行確認，復核邊坡的穩定性。

參考文獻：

[1] GB50330-2013.建筑邊坡工程技術規范[S].中華人民共和國住房和城鄉建設部，2014.

[2] DZ/T0219-2006.滑坡防治工程設計與施工技術規范[S].中華人民共和國國土資源部，2006.

[3] GB50007-2011.建筑地基基礎設計規范[S].中華人民共和國住房和城鄉建設部，中華人民共和國質量監督檢驗檢疫總局，2012.