關(guān)于高邊坡勘察設(shè)計問題的探析

山西誠達公路勘察設(shè)計有限公司晉中分公司 山西晉中 030600

1 高邊坡勘察設(shè)計原則

1.1 安全性設(shè)計原則

結(jié)合高邊坡的特點，勘察設(shè)計難度較大。要求設(shè)計人員遵守安全設(shè)計原則，根據(jù)工程區(qū)地質(zhì)條件，制定完善的施工方案。對于高邊坡的勘察設(shè)計人員來說，必須加強穩(wěn)定性分析，提高其穩(wěn)定性，減少邊坡失穩(wěn)的發(fā)生[1]。

1.2 生態(tài)修復設(shè)計原則

邊坡穩(wěn)定性主要是指在地形、重力應力、附加應力和外界不利因素作用下，土體和巖體的穩(wěn)定性。通過提高邊坡穩(wěn)定性，可以保證邊坡前緣人員和車輛的安全通行，對結(jié)構(gòu)起到一定的防護作用。在邊坡加固設(shè)計中，設(shè)計師考慮了坡腳的應力，包括地下水及邊坡裂隙水干擾的問題，合理確定了邊坡的支護力，避免了邊坡的失穩(wěn)。設(shè)計師還應采用科學的保護措施，加強生態(tài)綠化設(shè)計，制定合理的支護方案。

1.3 穩(wěn)定性設(shè)計原則

邊坡是保證人身財產(chǎn)安全和邊坡前緣交通穩(wěn)定運行的核心載體。通過加強高邊坡勘察設(shè)計，大力完善邊坡周邊的配套設(shè)施，可以顯著提高該地區(qū)的文化和經(jīng)濟發(fā)展水平。在高邊坡勘察設(shè)計中，要求設(shè)計人員遵循穩(wěn)定性設(shè)計原則，從可持續(xù)發(fā)展的角度進行分析，找出高邊坡施工中存在的問題，制定科學的監(jiān)理方案，進一步提高高邊坡的穩(wěn)定性和安全性。

2 高邊坡勘察設(shè)計分析

2.1 詳細勘察

在高邊坡勘察中，①明確擬建場地邊坡的基本情況，介紹任務的來龍去脈，明確勘察工作范圍；②查明擬建場地內(nèi)巖土層結(jié)構(gòu)類型、成因、基巖面形狀及坡度、巖石風化程度及完整性程度；③查明主要結(jié)構(gòu)面的類型、級別、產(chǎn)狀、發(fā)育程度、延伸程度，結(jié)果如下：封閉程度、風化程度、充填條件、組合關(guān)系、力學性質(zhì)及與臨空面的關(guān)系；④查明地下水埋藏條件，提供地下水位及變化范圍；⑤查明不良地質(zhì)作用的類型、成因及分布范圍；⑥提供設(shè)計和施工所需的巖土參數(shù)，為以后的設(shè)計提供理論依據(jù)；⑦對邊坡的穩(wěn)定性進行了評價，提出了邊坡支護設(shè)計方案。在調(diào)查過程中，經(jīng)常需要利用新的信息技術(shù)不斷提高勘察工作質(zhì)量，確保勘察數(shù)據(jù)反映現(xiàn)場的實際情況，為后續(xù)設(shè)計和施工工作奠定理論基礎(chǔ)[2]。

2.2 精度設(shè)計

在高邊坡設(shè)計過程中，根據(jù)勘察資料，復核場地實際情況，按照現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的要求，從定性分析和定量分析兩個方面對各坡段的巖土體進行了綜合穩(wěn)定性分析，并獲得準確的理論數(shù)據(jù)，從而判斷邊坡的穩(wěn)定性，制定有針對性的設(shè)計方案。在高邊坡設(shè)計過程中，在驗算現(xiàn)有參數(shù)時，應充分考慮巖層隨時間發(fā)展的變形和位移，制定安全、經(jīng)濟、合理的支護方案，避免邊坡局部坍塌、滑動、失穩(wěn)等現(xiàn)象，威脅坡下建筑物和人員的生命財產(chǎn)安全。在邊坡勘察設(shè)計中，要對邊坡的工程地質(zhì)條件、開挖狀況、支護方案等情況進行分段、分級綜合評價，逐步細化，制定安全、經(jīng)濟、合理、實用的支護設(shè)計方案，有效地保護影響研究地質(zhì)變化對高邊坡的影響，加強邊坡的穩(wěn)定性，從而消除邊坡的坍塌、滑動和失穩(wěn)，保證邊坡的安全。

3 高邊坡勘察設(shè)計具體應用

3.1 工程概況

某建設(shè)項目為綜合性的建筑建設(shè)項目，因建設(shè)需要，對北側(cè)山體進行切方工作，形成了3.2-76.6m 的永久性巖質(zhì)高邊坡；邊坡的支護工作，是整體施工工作的重點。根據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果，該邊坡主要由白云巖、紅粘土組成的巖土混合邊坡，由于紅粘土的厚度較淺，平均厚度約0.3m，在設(shè)計驗算時，未考慮紅粘土的作用。

為便于設(shè)計分析，將邊坡區(qū)域分為A-B 段、B-C 段、C-D 段、D-E 段4 個部分。在本次研究中，主要以A-B 段為主，詳細探討巖質(zhì)高邊坡的勘察設(shè)計工作，該段邊坡的長度為83.6m，高3.2-76.6m，由中風化白云巖組成的切向邊坡，邊坡現(xiàn)狀條件下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)[3]。

3.2 坡穩(wěn)定性分析

結(jié)合場地巖土組成、場地巖性、巖石風化程度、地表水分布及有關(guān)規(guī)范，本次邊坡分析擬采用赤平投影分析法對巖質(zhì)邊坡進行定性分析，并根據(jù)上部邊坡最不利土層為砂礫粘土和強風化頁巖的圓形滑動面，提出采用圓形滑動法計算上部土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性。根據(jù)最不利滑動面，提出了強風化和中風化頁巖邊坡穩(wěn)定性計算的平面滑動法。

3.3 穩(wěn)定性評價

根據(jù)以上邊坡穩(wěn)定性定性分析和定量計算，高邊坡上部不穩(wěn)定或不穩(wěn)定，中風化頁巖下部基本穩(wěn)定。

3.4 邊坡支護方案

由于場地地處年降雨量較大的地方，雨季降雨形成的臨時地表水對邊坡影響較大。建議在施工現(xiàn)場周圍采取工程排水措施，截留溝壑集水，將截留的集水排至場外。在邊坡支護體系中設(shè)置排水孔，將地下水引至坡體。根據(jù)場地邊坡結(jié)構(gòu)特點和場地實際情況，建議以綠化為主支護，可采用放坡+錨桿+格構(gòu)+邊坡綠化+截排水溝擋土結(jié)構(gòu)相結(jié)合的支護方案。

3.5 邊坡設(shè)計方案

結(jié)合擬建物規(guī)劃設(shè)計圖及擬開挖邊坡，邊坡上部土層以及強風化巖質(zhì)邊坡坡率為1：1，中風化巖質(zhì)邊坡坡率為1：0.5，每10m坡高設(shè)置3%外傾斜面、寬2m 的馬道，坡面擬采用錨桿+格構(gòu)+坡面綠化+截排水溝支護，坡頂無建筑物。

邊坡坡面排水在坡面錨噴支護結(jié)構(gòu)中設(shè)置泄水孔，泄水孔采用φ50PVC 管，長度0.25～0.3m，與坡面呈15°傾角，內(nèi)應伸入巖石5cm，間距3m，與錨孔錯位呈梅花形布置；本邊坡不宜單獨設(shè)置地表排水網(wǎng)，整體上與支護排水沿支護坡腳設(shè)置排水溝，且排水溝最終并入統(tǒng)一的排水系統(tǒng)流出建筑場外；距坡頂后緣3m 自然地面采用混凝土封閉并設(shè)置截水溝，以防止坡頂?shù)乇硭疂B入坡體。

邊坡坡面按15～20m 縱向設(shè)置沉降伸縮縫，伸縮縫寬3 cm，縫間填瀝青麻絮或瀝青木板；錨孔口徑為φ130，間距1.5m，與坡面傾角15°，錨孔深度原則上穿過破裂面進入穩(wěn)定巖體深度不小于3.5m 進行控制；格構(gòu)梁尺寸為300×400mm，C30 混凝土澆筑，格構(gòu)梁應嵌入設(shè)計削坡面200mm；根據(jù)場區(qū)自主規(guī)劃應于坡底設(shè)置排水溝，其距邊坡內(nèi)腳0.2～0.3m，溝頂采用鋼筋網(wǎng)作暗蓋，每10m 設(shè)置維修活動暗蓋。整個排水溝在擬建兩側(cè)進入擬建物排水系統(tǒng)；坡面采用植生袋以及浮土種草等綠化[4]。

坡面開挖施工工藝，應進行專項開挖施工方案，確保邊坡施工安全。邊坡坡面開挖時嚴禁爆破施工，在距設(shè)置坡面位置不小于0.5m 段宜采風鉆施工，以保證坡面巖體的完整性和穩(wěn)定性；采用分段（15-20m）、分級（3-5m）施工的施工工序，由上至下逆作法施工，邊開挖邊支護。

應業(yè)主要求，邊坡進行生態(tài)支護設(shè)計，在巖坡上將活性土（人工土），與草種、鄉(xiāng)土草木種子及防止水土流失的土壤安定劑、黏合劑、保水劑等摻合后，噴射在巖坡上，形成噴射厚度較大，粘稠度較高的活性土，以提供植物長期生長所需的養(yǎng)料。

邊坡開挖后不穩(wěn)定，尤其在雨季施工可能造成滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災害發(fā)生。因此，相關(guān)部門應加強邊坡監(jiān)測工作，一旦發(fā)現(xiàn)異常，及時向相關(guān)單位匯報。

3.6 邊坡支護設(shè)計

根據(jù)支護設(shè)計計算結(jié)果和參數(shù)，按“二一四圖”的原則編制相關(guān)資料、繪制相關(guān)圖件。邊坡支護設(shè)計工作包括編制邊坡支護設(shè)計規(guī)范及計算書、邊坡支護設(shè)計總平面布置圖、邊坡支護設(shè)計各斷面高程、邊坡支護設(shè)計各斷面、各支護措施施工詳圖。

由于邊坡高度超過30m，本高邊坡工程為超限邊坡。設(shè)計完成后，需要對超限邊坡進行專項論證。在施工過程中，按信息化施工，施工材料應符合有關(guān)規(guī)范要求，嚴格執(zhí)行施工工藝，按設(shè)計順序施工，完成高邊坡支護工作，確保安全。

4 結(jié)語

綜上所述，通過分析高邊坡勘察設(shè)計原則，做好地質(zhì)勘察工作，加強地質(zhì)勘探，評價高邊坡穩(wěn)定性，優(yōu)化高邊坡設(shè)計方案，可以保證高邊坡勘察設(shè)計方案的有效實施，真正達到提高高邊坡防護工程整體質(zhì)量的目的。