淺談某項目高邊坡工程設計及施工

薛 冰（山西紅星新世界置業有限公司，山西 太原 030000）

關鍵字：錨索；加筋土；水文地質；雨水截流；土方平衡

山地建筑項目常常出現大挖大填的情況，對于由場地平整而出現的挖填方邊坡，應及時支護，并應對邊坡周邊環境進行保護和整治；因勢利導，設置地表及內部排水系統，使其對周邊環境的危害性降至最低限度，保證自然環境的安全。

1 工程概況

太原市某小區建筑項目由于場地平整形成了填方邊坡，坡高29.0m，邊坡東側緊鄰規劃城市主干道，路寬50m；北側緊鄰一座現狀橋梁，橋寬12m，長約150m。邊坡所處位置原為沖溝，為一條河流上游的匯水支溝,邊坡回填后將堵塞沖溝溝底見圖1。

圖1 工程俯視圖

在邊坡區域內勘察報告揭露的土層分布由淺及深分別為：素填土、濕陷性黃土、粉質黏土、粉土與粉質黏土、泥巖、砂巖。

2 方案設計選型及經濟性比選

邊坡設計前期，根據場地邊界條件情況，設計了幾種方案。

2.1 沿用地紅線方案

緊鄰用地紅線處有一條現狀露天排污管溝、一條居民用電線路以及幾處拆遷未完成的舊建筑，邊坡擴出用地紅線實施的干擾因素非常多，故優先考慮以用地紅線為邊坡邊線進行初步設計。

場地內規劃建筑距離用地紅線僅20m，而邊坡設計高度為29m，場地進深短,高差大。因此，常規土質邊坡無法滿足邊坡整體穩定、抗滑移穩定驗算及結構強度計算。

經結構受力分析，雙排樁+預應力錨索的結構形式（以下簡稱雙排樁+錨索）結合水泥土回填的支護方式可以滿足邊坡整體穩定性及抗滑移穩定性的要求。為安全、合理的設計，現場采集土樣進行了不同配比水泥土的物理力學參數試驗，確定了回填水泥土的配比參數。

2.2 擴出用地紅線方案

如果進行外擴設計則需先處理解決好邊坡周邊的限制問題：①原露天排污溝需進行封閉入地處置；②搭設新用電線路代替原用電線路；③與土地供方協商，征用紅線外用地并完成拆遷。

根據征用土地范圍的大小，擴出紅線的方案可以采用兩種形式。

2.2.1 加筋土邊坡（以下簡稱加筋土）

采用分級放坡，自上而下分3~4級臺階支護，頂部一階采用直立式加筋土擋墻，高8.0m~8.25m，墻面采用預制混凝土面板；下部2~4階采用斜坡式加筋土擋墻，臺階高度不大于8.0m，墻面采用細石混凝土噴射面層。此方案擴出用地紅線外24m。

2.2.2 壓實填土邊坡（以下簡稱壓實填土）

自上而下分三級放坡，平臺寬3.0m，單級邊坡高8.0m~8.8m，坡率1:1.5，坡面采用植被防護。此方案需擴出用地紅線外47m。

對上述三種方案進行多維度比較，從成本維度進行分析，三種方案的成本對比數據如下：雙排樁+錨索：加筋土：壓實填土=2.7:1.7:1.0。

從施工技術難度比較，雙排樁+錨索邊坡工程，涉及鋼筋混凝土工程、回填水泥土工程、錨索工程等多個子項工程，對施工質量、工序穿插要求高，難度最大。加筋土邊坡包含回填土工程、鋼塑復合筋帶鋪設、預制混凝土面板安裝等子項工程，對填土質量要求高，難度次之。壓實填土邊坡，施工內容單一，施工質量易于控制，難度最低。

從施工周期比較，雙排樁+錨索邊坡施工中混凝土養護周期、錨索張拉周期占總施工周期的比例高，施工周期最長；加筋土邊坡筋帶鋪設層數多，筋帶鋪設與填土壓實工序穿插交織、工藝復雜，施工周期次之；壓實填土工藝簡單，易于控制，施工周期最短。經成本、施工工藝、施工周期的綜合比較，壓實填土邊坡方案最優。

經綜合分析，東側邊坡設計總體采用分級放坡，單級邊坡高度8.0m~8.8m，平臺寬度3.0m，坡率為1:1.5，坡面采用植被護坡；南側邊坡受邊界條件限制，外擴距離受限，采用直立式加筋土擋墻，墻面采用預制混凝土板。

3 水文地質條件及周邊建、構筑物的保護

邊坡所在區域為某河流的上游支溝，流域面積約0.9km2，流域內部為灌叢山地，部分植被破壞，土壤裸露，有一座現狀橋梁橫跨此沖溝。

邊坡工程的實施在一定程度上改變了地形地貌、雨水的徑流路徑，如不妥善處置容易在汛期形成堰塞效應，造成安全隱患。

在邊坡工程的設計中考慮了地形地貌改變帶來的影響，進行了雨水截流專項設計，綜合截流水量及排水坡度在邊坡中設置了雨水涵管，及時疏導截流的雨水。同時，在邊坡中設置盲溝，疏導邊坡區域的淺層地表水，最大限度地保持水文地質現狀，排除安全隱患。

為保護橋梁安全，在邊坡施工期間及邊坡竣工后一年內，對橋梁進行變形監測，并協同橋梁相關單位擬定安全處理措施預案，保障市政設施安全。

4 邊坡施工的質量控制措施

4.1 邊坡回填土料的要求

填料采用場地內挖方區挖出的第四系上更新統和中更新統黃土，土中不得含有建筑及生活垃圾等，有機質含量不得大于5%；填料的含水量應控制在最優含水率±2%左右，最優含水量由重型擊實試驗取得。

4.2 邊坡施工技術標準

4.2.1 邊坡回填土壓實

壓實方式采用振動碾壓，分層填筑厚度0.5m~0.6m，壓實遍數為6~8遍，以滿足壓實填土密實度要求為原則，碾壓機械采用25t位振動碾壓壓路機。

4.2.2 鋼塑筋帶的鋪設要求

鋼塑筋帶的下料長度為2倍的單向鋪設長度另加3.0m～3.5m的余量，長度從墻背起算。

鋼塑筋帶無須張拉，在填料表面垂直于墻面鋪設，呈扇形輻射狀鋪在壓實整平的填土上，不應重疊、卷曲或折曲；不可與硬質棱角填料直接接觸。

在加筋帶尾部采用胞腔袋方法固定筋帶，可減小填土碾壓對筋帶造成的擾動。

筋帶與面板連接時，將筋帶的一端從面板預留拉環或預留孔中穿過，折回至另一端。單個節點處筋帶數量較多時，可在前端匯集成束進行連接。

4.2.3 填土攤鋪及壓實

卸料車不得在未覆蓋填料的筋帶上行駛，防止造成筋帶壓斷或損傷，卸料時機具距離面板不應小于1.5m。

可采用人工或機械攤鋪，攤鋪厚度應均勻，厚度為0.5m~0.6m，表面平整。采用機械攤鋪時，機械距面板應大于1.5m，運行方向應與筋帶垂直，攤鋪機械不得在未覆蓋填料的筋帶上行駛及停車。距離面板1.5m范圍內，必須采用人工進行攤鋪。

每層填料攤鋪平整后應及時進行碾壓，采用振動碾壓的方式，碾壓順序為先輕碾后重碾，先碾壓筋帶中部，后向筋帶尾部推進，再碾壓靠近面板的部位。距面板1.5m的范圍內，應采用小型機械或人工由面板后輕壓，距離面板由近及遠，避免造成面板擾動。

4.2.4 面板安裝要求

面板在運輸及堆放時，應注意輕搬輕放；當面板平放時，堆積高度不宜超過8塊，板塊之間應采用方木襯墊。安裝時，在條形基礎上準確畫出面板外緣線，曲線部分加密畫線；按板長劃線分割，進行水平測量，整平基座，用M10水泥砂漿砌筑調平。安裝水平縫及豎縫內側不做處理，板外側進行勾縫處理，起到展示面美觀的效果。

在面板安裝中嚴禁采用堅硬石子或鐵片進行支墊，每三層面板安裝完成后應進行標高及軸線復核，同層相鄰面板水平誤差不應不大于10mm，軸線偏差每15m不應大于10mm。

4.3 質量檢測

采用環刀法或灌水法進行邊坡的壓實度檢測，測點隨機選取，均勻分布，分層回填厚度0.5m，回填完畢后對壓實填土做相應檢測試驗。每500m2至少檢測一個點，不足500m2檢測一個點。施工完成后檢驗邊坡坡率是否與設計相符。

當檢測結果不符合設計要求時，應進行復檢；當復檢結果滿足設計要求時，可針對檢測不合格區域進行處理；當復檢結果仍達不到設計要求時，應對檢測不合格區域進行范圍劃定，范圍內必須重新處理，直至達到設計要求。

5 結語

山地建筑以其豎向高程的大幅度變化及場地邊界條件的多變，較多出現擋土墻、邊坡治理等工程。此類工程設計施工難度比較大，對質量控制及工期要求較高，占用工程成本比例較大，而且往往成為制約項目工期的短板。

從使用功能上看，此類工程多為建設工程的圍護類結構，主要起防護安全作用，對于項目的展示效果及使用品質影響不大，而占用工程成本金額比例卻不小。

本項目通過技術、經濟、施工工藝和工期的綜合對比分析，較好地實現了項目技術安全和經濟合理。

從項目經營和管理的維度繼續思考，如果合理的優化項目規劃布局可以有效降低此類工程成本，提升項目的利潤。在保證利潤不變的前提下，可以把節約的成本更多地用于品質提升，反饋業主，從而帶來產品溢價和樹立良好的品牌口碑。

在項目前期階段，土地獲取階段即開始項目策劃，進行土方平衡方案的比選測算、巖土勘察，提出合理的場地豎向設計方案、弱化不利地質條件及不利邊界條件的影響，從而能夠優化建設工程成本。

前期的科學評判必然會對項目建設合理控制成本及提高建設品質產生積極意義。