某冶金項(xiàng)目邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)分析

鄭 大 葉

(東莞市建筑科學(xué)研究所，廣東 東莞 523000)

0 引言

隨著城市化進(jìn)程不斷加快，工程建設(shè)、特別是地下空間開發(fā)日益增多，各類工程活動(dòng)的影響進(jìn)一步加劇，如建筑工程和市政工程開挖或填筑施工所形成的人工邊坡等，由人為工程活動(dòng)引發(fā)的建筑邊坡災(zāi)害隱患日益增多，對(duì)于選取最優(yōu)的邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)方案顯得尤為重要。

1 工程概況

擬建項(xiàng)目位于云浮市，本次設(shè)計(jì)范圍為項(xiàng)目北側(cè)邊坡、東側(cè)邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)。北側(cè)邊坡及道路沿線長度約1 593.0 m，邊坡支護(hù)高度約22.2 m～35.8 m；東側(cè)邊坡沿線長度約753.0 m，邊坡支護(hù)高度約0 m～35.8 m。其中山體挖方邊坡位于西北側(cè)，根據(jù)場(chǎng)地紅線及規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)高，需對(duì)山體進(jìn)行削坡，東北側(cè)及東側(cè)為填方邊坡。根據(jù)GB 50330—2013建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范有關(guān)規(guī)定，結(jié)合邊坡類型、高度及其破壞后果，確定本邊坡工程安全等級(jí)為一級(jí)。設(shè)計(jì)擬采用分級(jí)放坡、錨桿(索)格構(gòu)梁、抗滑樁對(duì)其進(jìn)行支護(hù)。

2 環(huán)境條件

場(chǎng)地南側(cè)、西側(cè)及西北側(cè)現(xiàn)狀為自然山體，東側(cè)及東北側(cè)現(xiàn)場(chǎng)已進(jìn)行部分無序開挖。周邊無特別需要保護(hù)對(duì)象。擬建項(xiàng)目位于云浮市，有道路直達(dá)擬建項(xiàng)目區(qū)，施工條件較便利，施工時(shí)需做好安全圍蔽和文明施工措施。

3 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)

1)工程地質(zhì)特征。

根據(jù)本次詳細(xì)勘察階段鉆孔揭露，場(chǎng)地巖土層按成因類型自上而下具體劃分為:①素填土、②粉質(zhì)黏土、③-1全風(fēng)化砂巖、③-2強(qiáng)風(fēng)化砂巖、③-3中風(fēng)化砂巖和③-4微風(fēng)化砂巖。

2)水文地質(zhì)條件。

本次勘察期間未見明顯的地表徑流，但大雨天氣，本場(chǎng)地易形成大量地表水系，并由北向南排泄，施工時(shí)應(yīng)注意。場(chǎng)地地下水年度變化幅度約為2.00 m～5.00 m，本場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性為微腐蝕性。

3)地質(zhì)構(gòu)造與地震。

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料，斷裂及破碎帶等不良地質(zhì)構(gòu)造在場(chǎng)地區(qū)域經(jīng)過區(qū)域構(gòu)造對(duì)建設(shè)場(chǎng)區(qū)影響小。建場(chǎng)地位于抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)地震基本加速度值為0.05g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。

4 邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)

1)邊坡等級(jí)。

當(dāng)然，在科研上光是“異想天開”是萬萬不行的。“異想天開”只是提供一個(gè)設(shè)想，而設(shè)想只是對(duì)問題的一個(gè)超前、大膽的預(yù)測(cè)，必須靠實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)手段加以證明。實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新突破的覃重軍也一再強(qiáng)調(diào)自己的“大膽猜想”，是經(jīng)過了一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)才最終得以成功實(shí)現(xiàn)的。

該支護(hù)工程安全等級(jí)為一級(jí)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年。

2)支護(hù)方案。

本邊坡支護(hù)措施：采用分級(jí)放坡，錨桿(索)+混凝土格構(gòu)梁支護(hù)，坡面植草綠化。

a.坡腳為填土區(qū)：采用抗滑樁+錨索固腳，抗滑樁以入巖控制；

b.坡腳為殘積土、風(fēng)化巖區(qū)：不做抗滑樁，以格構(gòu)梁+錨桿(索)固腳；

c.錨索以入巖不少于8 m控制，錨桿入巖不少于2 m控制；

d.挖方邊坡采用格構(gòu)梁+錨索/錨桿間隔布置，填方邊坡采用格構(gòu)梁+錨索。錨索以入巖不少于8 m控制，錨桿入巖不少于2 m控制；

典型支護(hù)剖面圖見圖1。

5 總體施工順序要求

先采用加筋土分層壓實(shí)回填，然后臨邊坡工程樁先施工，要求工程樁應(yīng)采用灌注樁且適當(dāng)考慮邊坡不利影響予以加強(qiáng)，工程樁完成后施工格構(gòu)梁+錨索，保證邊坡穩(wěn)定及控制變形，錨索避開工程樁樁位施工。

6 設(shè)計(jì)計(jì)算

設(shè)計(jì)計(jì)算采用理正巖土系列軟件邊坡穩(wěn)定分析計(jì)算，按永久性邊坡設(shè)計(jì)，安全等級(jí)為一級(jí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性最小安全系數(shù)取1.35。

1)計(jì)算參數(shù)選取。

a.本邊坡安全等級(jí)為一級(jí)；

b.計(jì)算軟件采用理正巖土6.0版；

c.坡頂3 m范圍內(nèi)不得堆載，3 m范圍外考慮使用荷載30 kPa，道路取40 kPa；

d.土層參數(shù)選取(參考用勘察報(bào)告參數(shù)值并結(jié)合以往工程經(jīng)驗(yàn)選取)，取值見表1。

2)計(jì)算結(jié)果。

表1 各土層參數(shù)選取值

采用圓弧滑動(dòng)法，各支護(hù)剖面計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 各支護(hù)剖面計(jì)算結(jié)果

7 邊坡監(jiān)測(cè)

1)監(jiān)測(cè)內(nèi)容：a.坡面變形監(jiān)測(cè)；b.支護(hù)結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)；c.錨桿(索)拉力監(jiān)測(cè)；d.抗滑樁測(cè)斜；e.邊坡后緣裂縫觀察與測(cè)量；f.地下水、深水與降雨關(guān)系，邊坡地表人工巡視。

2)監(jiān)測(cè)頻率要求：施工期間根據(jù)具體情況每1 d～2 d觀測(cè)1次；監(jiān)測(cè)時(shí)間在工程竣工后不少于兩年，竣工后使用階段一年內(nèi)每月觀測(cè)一次，第二年每兩月觀測(cè)一次；遇異常情況時(shí)應(yīng)加密監(jiān)測(cè)。

3)施工單位應(yīng)在施工場(chǎng)地設(shè)一定數(shù)量的變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)(有別于第三方監(jiān)測(cè))，以隨時(shí)掌握施工進(jìn)展中地面的變形情況，開挖施工期間，施工單位應(yīng)每天監(jiān)測(cè)一次，遇變形有發(fā)展跡象時(shí)加密監(jiān)測(cè)。

8 結(jié)語

本邊坡工程規(guī)模大，邊坡高度較高，周邊環(huán)境、地質(zhì)條件均較為復(fù)雜，設(shè)計(jì)選型尤為重要，通過精心設(shè)計(jì)，滿足安全、經(jīng)濟(jì)、合理性要求，是一個(gè)非常值得推廣借鑒的案例。