結合巖土工程條件的高邊坡治理設計方案比選

賴文有

摘要：以惠東縣人民醫院遷建項目場地北、東側擋土墻支護工程的回填土高邊坡為例，設計了兩個治理方案，被稱之為“方案一”“方案二”。利用參數分析了不同方案的抗滑安全系數與邊坡的穩定性，對兩個方案的施工優勢進行分析，因地制宜得出方案一為最優方案。方案一為了有效避免邊坡上回填的素填土的影響，在安全的前提條件下，采用了造價較低的懸臂式或扶壁式擋墻的方式，在施工過程中占用空間較小，施工操作的簡便性較大，花費較小的經濟成本即可達到施工目的。

關鍵詞：巖土工程;高邊坡治理;設計方案

本文針對惠東縣人民醫院遷建項目場地北、東側擋土墻支護的高邊坡，結合當地的巖土工程條件，設計了兩種不同的高邊坡治理方案，對兩種方案的治理優勢進行了對比，并最終確定了最佳的設計方案。

1.高邊坡治理工程概況

本次高邊坡治理工程的位置在惠東縣平山街道環城南路與規劃的長浦路交叉口東側，屬于土質回填邊坡。場地原地形地貌較復雜，為丘陵和山前沖積平原的結合部位，高差大，最低高程約2.1m，最大高程約54.00m，最大高差約33m。場地北側為高橋水村，為多層住宅，場地北側平整標高設計為30.00m～31.00m，而現地面標高約21.00m～30.21m，平整場地后，將形成1m～11m高的填土邊坡，北側擋土墻支護總長度478.84m;場地東側為高橋水村農田，場地東側平整標高設計為31.00m～34.00m，而場地原地面標高約21.00m～32.00m，平整場地后，將形成2m～10m高的填土邊坡，東側擋土墻支護總長度164.00m。為了保護場地北側坡頂、坡底建筑物和人民生命財產安全，防止東側水土流失，需對該填土邊坡進行治理。

2.高邊坡治理工程的巖土工程條件

高邊坡治理工程為丘陵和山前沖積平原的結合部位，通過對工程地貌情況的實地考察發現，其地層結構較為復雜，無明顯的規律分布特征，主要由人工填土、第四系沖積粘性土和砂土、殘積砂質粘性土及下伏基巖為燕山期花崗巖等土壤成分組成。場地地下水主要為自由潛水，接受大氣降水的豎向滲入及含水層的側向滲透補給，其逕流條件一般，勘察期間測得鉆孔穩定水位埋深為0.10m～4.80m，標高為20.0m～25.4m。水位對邊坡設計影響較小。根據有關標準判定：地下水在強透水層和弱透水層對混凝土結構具有微腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中鋼筋長期浸水和干濕交替具微腐蝕性，場地環境類型為II類，環境類型水對混凝土結構具微腐蝕性;地表水水質對混凝土結構具中等腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕性;土對混凝土結具有微腐蝕性，土對鋼筋混凝土結構中鋼筋具微腐蝕性，土對鋼結構具微腐蝕性。

3.結合巖土工程條件的高邊坡治理設計方案

根據本工程的實際情況：a段場地北側原地形低洼，平整場地后將形成最高約11m的填土邊坡，坡體土質軟弱，坡底靠近高橋水村居民樓（最近6m），且征地時被居民吞噬嚴重，導致征地紅線退讓約6m，用地損失約3000m2;b段由于該邊坡為填土邊坡，不具備設置錨桿（索）的條件。

邊坡治理方案目標及基本原則：（1）治理目標。采用工程治理輔以安全監測，確保擬建場地內建成的擋土墻在正常使用期限內穩定和安全，設計使用年限與坡頂建筑物相同，為永久邊坡。（2）擋墻設計基本原則。a.擋墻必須保證結構安全正常使用，必須驗算正常及地震時擋墻的滑移穩定性、傾覆穩定性、結構強度和地基承載力等，并提供設計計算書;b.根據工程要求以及地形地質條件，確定擋墻結構的平（立）面布置和高度，選擇擋墻的類型及截面尺寸;c.在滿足規范要求的前提下使擋墻結構與環境協調;d.對擋墻施工提出指導性意見，為保證擋墻的耐久性，在設計中應對使用過程中的維修給出相應規定。

本著安全可靠、經濟合理的原則及考慮為項目長遠發展盡可能留足用地，根據國標《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2013）選取1地基處理+懸臂式或扶壁式擋墻、2樁板式擋墻兩套支護方案進行比選。

3.1方案一：懸臂式或扶壁式擋墻懸臂式和扶壁式擋墻穩定性計算

（1）計算參數。根據廣東省惠州勘察工程公司提供的《廣東省惠東縣人民醫院遷建項目北、東側擋墻場地巖土工程勘察報告》（2014.4）。計算參數選取見下表1。（2）計算方法和結果。本次計算采用采用北京理正巖土計算軟件，選取代表性剖面進行滑動穩定性驗算、傾覆穩定性驗算、整體穩定驗算及地基承載力驗算，計算結果如下表2。

由計算結果可知：墻身穩定性和承載力均能滿足規范要求。

3.2方案二：樁板式擋墻

樁板式擋墻穩定性計算

（1）計算參數。見表“1巖土層設計參數選取表”。

（2）計算方法和結果。本次計算采用采用北京理正巖土計算軟件，選取代表性剖面進行整體穩定驗算，計算結果如下表3。

由計算結果可知：抗滑樁穩定性均能滿足規范要求。

4.方案一與方案二的比選

4.1方案一的優勢與不足分析

方案一：懸臂式或扶壁式擋墻適用于土質填方邊坡，邊坡高度不宜超過10m，在實施過程中所占用的建筑空間面積較小，施工所帶來的不良影響較小，采用的是與高邊坡垂直的方向進行施工，施工操作的簡便性較大，便于達到設計的施工目的，根據標準概算，北、東側鋼筋砼擋墻支護工程總投資概算合計為1350.956936萬元，花費較小的經濟成本即可達到施工目的，不足方面是施工工期會較長，主要是本項目存在地基處理以及擋墻施工工序較多等因素影響，但工期方面可以在各工序配合中爭取回來。

4.2方案二的優勢與不足分析

方案二：樁板式擋墻剛度大，適用于坡高較大，穩定性較差，對擋墻變形有較高要求且的土質邊坡，且適宜高度超過10m邊坡，要求在施工過程中充分考慮到坡度，在施工完成之后能夠達到較為良好的后期維護效果，在施工過程中不容易受到外界不良因素的影響，根據標準概算，北、東側樁板式（懸臂式抗滑樁+擋土板）擋墻支護工程總投資概算合計為1796.785767萬元，所需要的建設成本比方案一略高，但施工較為簡便，施工工期比方案一會節省較多。

通過對以上兩種施工方案優勢的分析，在方案評比中最終選擇了方案一，對于在方案一中存在的地基持力層的問題，地基采用深層攪拌法對素填土及淤泥質粘土進行處理。

5.結束語

本文研究中對惠東縣人民醫院遷建項目場地北、東側擋土墻支護工程土質邊坡實施了高邊坡治理工程，對施工工程當地的地貌、地層結構以及巖性等進行了分析，設計出了方案一與方案二的邊坡設計方案，利用參數分析了不同方案的抗滑安全系數與邊坡的穩定性、工程造價及社會效益，對兩個方案的施工優勢進行分析，得出方案一為最優方案。

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