臨近衡重式擋土墻邊坡防治工程研究

方 俊，鄭 玲，徐禮強

（浙江省浙南綜合工程勘察測繪院有限公司，浙江 杭州 310000）

隨著我國工程建設的不斷發展，高陡邊坡坡頂部建有重要建筑物的案例層出不窮，治理時除應保證邊坡整體穩定外，還應控制邊坡工程變形對坡頂建筑物的危害[1]。對于巖質邊坡需高度重視邊坡結構面的分析及軟弱夾層參數的選取，選擇正確的計算模型進行計算分析，結合動態施工監測，否則將釀成巨大的安全事故[2-6]。

基于此，文章以衡重式擋墻前側切坡建房為例，深入研究此類邊坡的加固措施。后期施工及變形監測表明，該類邊坡的防治較為成功，可為類似邊坡工程提供參考。

1 工程概況

浙江省千島湖一房地產開發項目需在衡重式擋土墻前側開挖修建小區道路，開挖將形成一切方邊坡。已建衡重式擋墻距離開挖邊坡邊坡8.3～17.5m，擋墻高12.3～24.6m，長170m。擋墻及上側別墅群是該邊坡防治的主要保護對象。考慮到該工程所處周邊環境的特殊性及特定的地層結構，開挖邊坡可能使坡體造成巖土體整體滑移，危害上側建（構）筑物的穩定與安全，危害后果嚴重。

根據邊坡勘察結果，地層自上而下如下：（1）含黏土碎石，灰黃色，稍密～中密，碎石含量50%～70%，粒徑2～5cm，厚0.60～3.30m；（2）白堊系下統勞村組粉砂巖、砂礫巖，紫紅、紅褐色，巖體產狀260～358°∠5～10°，順坡向，風化強烈，強風化粉砂巖厚度約0.40～7.90m，巖體基本質量等級為Ⅴ級。中風化粉砂巖，巖石飽和狀態抗壓強度標準值取31.4MPa，屬較軟巖，巖體基本質量等級為Ⅳ級。場地含水層主要分為上層孔隙潛水及基巖裂隙水。前者主要分布于第四系地層內，后者主要賦存于的粉砂巖裂隙中，未見穩定地下水位。場地斷裂構造不發育，區域穩定性較好，地震基本烈度為6度。

衡重式擋土墻為臨近開發區塊為抬高設計標高修建了一高擋墻，該擋墻高12.3～24.6m，基礎為鋼筋砼板，底寬13.0m，基礎落于中風化巖上，基底設置Φ25鋼筋錨桿基礎，間距2.0m，進入中風化基巖5m，錨桿伸入基礎1.0m，梅花形布置；墻體采用塊石灌C20細石砼分三級臺階砌筑，面坡砌筑1∶0.2，一級邊坡高不小于5.0m，二級邊坡高5.0m，三級邊坡高小于7.0m，每兩級邊坡中間設厚50cm厚鋼筋砼構造層，每級平臺寬1.0m。邊坡頂邊線為小區道路，寬約5.0m，距擋墻邊線9.0m為2層已建別墅，尺寸為17.0m×13.0m。擋墻及別墅現狀穩定性較好，未見變形開裂等跡象，如圖1所示。

圖1 衡重式擋土墻與擬開挖邊坡之間的關系

2 邊坡穩定性評價

該巖質邊坡為順向邊坡，缺乏放坡空間，當邊坡垂直豎向開挖后，坡體處于順向臨空狀態，坡體主要沿順向結構面整體滑移，最危險滑面為邊坡坡腳至衡重式擋墻腳相連結構面。

穩定性計算時將上部擋土墻按整個剛體考慮，小區道路、排屋荷載按均布荷載考慮，擋土墻重度取25.0kN/m3，擋土墻后填土重度取20kN/m3，小區道路路面荷載取20kPa，別墅荷載取50kPa。計算參數選用如表1所示，采用理正巖土進行計算，計算安全系數為0.95，需對邊坡進行支護。

表1 巖土層物理力學參數表

該邊坡破壞后果很嚴重，屬一級邊坡。為確保邊坡安全系數達到規范要求，根據傳遞系數法進行計算。結算結構表明剩余下滑力達到1383kN/m時方可滿足安全系數1.35的要求。

3 治理對策

圖2 采用錨索樁板墻典型斷面圖

圖3 治理工程及監測點平面布置圖

當坡頂臨近有重要建（構）筑物時，支護結構方案優先選擇排樁式錨桿擋墻、錨拉式樁板式擋墻或抗滑樁[1-6]。工程主要采用錨索樁板墻方案，如圖2、圖3所示。緊臨道路排水溝位置設置14根抗滑樁，樁長17m，嵌固段入中風化基巖8.0m，樁中心距4.0m，斷面尺寸2.0m×2.5m。頂部設一連系梁，每根樁設3排6束1×7φs15.2錨索，長度13.5m、17m、21m。錨索預應力值采用500kN，錨固段長度不小于7.5m，與水平面夾角為30°。樁間設擋土板，板厚0.5mm，板上設泄水孔，泄水孔間距2m，擋板嵌入地面以下不小于0.5m，混凝土強度為C30。

方案確定后施工質量高低直接關系到項目成敗。文章對項目施工過程中的幾個關鍵點進行經驗總結：

（1）樁體需分段跳槽開挖，間隔2根開挖1根，且待上一批樁身砼強度達到設計強度75%以上后，方可進行下一批樁身開挖。

（2）開挖采用風鎬、鐵鏟、鋤頭、撮箕、提桶、板材切割機等工具開挖土石方，卷揚機將巖土體提升至地面，棄土遠離孔口。基巖開挖時嚴禁爆破。

（3）土層和強風化巖層每開挖深度1.0m，及時采用C20鋼筋混凝土護壁。

（4）挖孔樁挖至設計標高時，應及時進行驗槽，合格后才能進行下一步工作。

（5）綁扎鋼筋分段制作鋼筋籠骨架，吊車吊入孔內，受力鋼筋采用機械連接。

（6）錨索孔的位置在樁澆筑前預先用套管預留著，待樁施工完畢并達到設計強度后再對坡體前側巖土體進行分層開挖，每開挖至錨索孔位置及時進行錨索張拉鎖定。

4 工程信息化施工

由于邊坡上側有衡重式擋墻及已建別墅，為了及時掌握施工中邊坡的實際情況，需進行以下工作：

（1）邊坡治理施工前，需對周邊環境做全面調查，掌握監測對象初始狀態。

（2）在坡體四周、坡面及擋土墻上設置監測點，施工期及運營期間需進行施工監測。施工期每天一次，降雨前后要半天一次，運營期每星期一次。

（3）坡頂建筑位移變形觀測，觀測沉降位移量、移動速度和方向。

（4）監測周期不小于2年。

目前施工已經完成，最大位移量為8mm，小于變形允許值，治理效果較好。

5 結論

根據上述案例，文章對臨近衡重式擋土墻的邊坡治理經驗進行總結：

（1）在坡頂有重要建筑物時，采用錨索樁板墻能達到很好的治理效果。

（2）粉砂巖易風化，開挖后若不及時支護，巖體力學性質將迅速惡化，易引起邊坡變形破壞。

（3）方案確定后施工質量高低直接關系到項目成敗，治理時需采用動態設計，信息法施工，根據監測反饋的結果優化設計。