不穩定斜坡的整治實例

丁 寧

（甘肅有色工程勘察設計研究有限公司，甘肅 蘭州 730000）

1 引言

1.1 項目背景

不穩定斜坡位于甘肅省蘭州市安寧區上徐家灣，B418#規劃路以北、排洪溝以西、洄水灣41～43號，西臨蘭州旭康藥業有限公司用地，南側為洄水灣路。不穩定斜坡由自然因素和人工開挖坡腳共同形成。不穩定斜坡寬101 m，高度5～55 m，整體坡度為15°～45°，坡腳開挖近直立。不穩定斜坡主要威脅坡腳擬建的蘭州市安寧區華泰雅園經濟適用房小區。

1.2 不穩定斜坡概況

治理區不穩定斜坡整體呈東西向展布，斜坡總寬101 m，坡高4～55 m不等。整個斜坡可分為兩段，分別為AB段斜坡和CD段斜坡。

AB段為巖土質斜坡，呈近東西向展布，平面形態呈“S”型，剖面形態呈近直線型。斜坡高52～55 m，寬37 m，坡度40°～45°，坡向為201°。中元古界長城系興隆山群片巖構成斜坡的基本骨架，坡面巖體節理裂隙發育，節理產狀為187°∠52°、34°∠36°。中上部危巖體發育，調查期間有掉塊現象，坡腳為坡洪積角礫，開挖形成高4～5 m高的人工邊坡，坡度近直立。

CD段不穩定斜坡位于勘查區東側，呈近東西向展布，屬土質斜坡，平面形態和剖面形態呈直線型。不穩定斜坡高4～5 m，寬64 m，坡度80°～85°，坡向為210°。斜坡由坡洪積角礫組成，其結構松散，降水易入滲，不穩定斜坡坡肩以上為栽種的松樹，植被發育良好。坡腳為建設場地。

不穩定斜坡坡腳為住宅樓建設用地。擬建設兩棟一梯四戶居民住宅樓，地上18層，地下1層。基礎形式采用樁筏基礎。現狀不穩定斜坡坡腳距擬建住宅樓距離為8.0 m。基坑開挖深度約6.0 m，坑壁主要由全新統坡洪積角礫組成。

1.3 不穩定斜坡邊坡工程安全等級

不穩定斜坡屬巖土質，邊坡高度5～55 m不等，主要威脅斜坡坡腳擬建住宅樓及人員的安全。斜坡一旦失穩發生滑坡、崩塌災害，破壞后果很嚴重。依據《建筑邊坡工程技術規范》（GB 50330—2013）中邊坡工程安全等級劃分表[1]，不穩定斜坡治理工程為永久性邊坡工程，防治工程等級為一級。治理后邊坡穩定性安全系數在自重工況下＞1.30，自重+暴雨、自重+地震工況下＞1.15。

2 治理工程設計

2.1 治理原則

考慮到本次治理的邊坡處于規劃住宅區內，斜坡坡腳為擬建的住宅樓。因此，本次治理工程在保證斜坡安全與穩定的同時，也要兼顧美觀，在滿足穩定性要求前提下，以使治理工程達到安全穩固、美化環境的綜合效果。同時考慮到斜坡的工程地質特征與治理措施的作用與效果，治理區斜坡體采用危巖清理、錨桿格構、主動防護網、擋土墻及排水渠等工程治理措施加固，增加坡體穩定性，防止其發生滑坡、崩塌等地質災害，消除安全隱患，保護不穩定斜坡影響區內的擬建建筑物及人員的安全，使治理工程達到安全效益和經濟效益的最優結合。不穩定斜坡可分為巖土質和土質兩段進行設計治理，分別為AB段斜坡和CD段斜坡。AB段斜坡的設計思路為：①斜坡中上部危巖體發育段進行危巖清理；②坡腳修筑擋土墻；③擋墻以上坡面修筑格構錨桿和主動防護網。CD段斜坡的設計思路為：①坡腳修筑擋土墻；②擋墻頂修建排水渠；③擋墻之上坡面修筑格構錨桿框架。

不穩定斜坡坡腳為建設場地，建設項目為兩棟一梯四戶居民住宅樓，地上18層，地下1層。基礎形式采用樁筏基礎。不穩定斜坡坡腳距擬建住宅樓距離為8.0 m。基坑開挖深度約6.0 m。基坑開挖使不穩定斜坡臨空面增大，整體穩定性降低，由于坡腳與擬建住宅樓距離為8.0 m，對斜坡穩定性影響較小。本次設計僅治理不穩定斜坡，未考慮擬建建筑物深基礎施工時的臨時支護，建議在建筑物基坑開挖過程中進行支護，且在基坑開挖前完成對不穩定斜坡的治理施工。

2.2 治理目標

通過對治理區斜坡體采用危巖清理、錨桿格構、主動防護網、擋土墻及排水渠等工程治理措施，加固坡體，提高坡體穩定性，防止其發生滑坡、崩塌等地質災害，消除安全隱患，保護邊坡坡腳擬建住宅樓及人員安全。

2.3 斜坡治理和加固安全系數的確定

根據斜坡當前穩定程度及其危害程度，并結合坡腳建設場地與坡體的相互關系，考慮Ⅷ度抗震設防烈度和強降水的影響，按《建筑抗震設計規范》（GB 50011—2010）[2]，斜坡工程安全等級為一級，斜坡治理設計安全系數為1.35，即對于穩定性安全系數低于1.35的邊坡，要求整治后安全系數達到1.35。

2.4 工程措施

1）危巖清理。AB段斜坡中上部危巖體發育，在主動防護網施工之前，首先應對坡面危巖體進行清理。依據勘查資料，結合現場實際情況，估算清理平均厚度為0.2 m，清理標高為1 565～1 596 m，清理面積為1 400 m2，清理方量約280 m3。

危巖清理應做好安全防護工作，安全防護措施設計在距坡腳2.0 m處布設一道臨時防護網，防護網設計高度為3.0 m。具體使用方法為：①在距坡腳2.0 m處布設一道防護網；②搭建腳手架；③人工風鎬清理坡面危巖體；④拆除防護網，將清理至坡腳的危巖體外運。

2）擋土墻設計。擋土墻布設于不穩定斜坡坡腳處，延伸總長度104 m。擋土墻修筑區地面標高為1 541.5 m。依據《建筑邊坡工程技術規范》（GB 50330—2013），設計擋土墻高5.0 m，基礎埋深為1.5 m，基礎置于角礫和中風化片巖中，擋土墻地基夯實后采用C15混凝土墊層15 cm。墻頂寬為0.6 m，胸坡傾斜坡率1∶0.4，背坡坡率為1∶0.2，墻底傾斜坡率0.1∶1。墻體用M10砂漿砌筑塊石（塊石強度不小于30 Mpa）。墻頂用C15混凝土壓頂，厚5 cm。在距地面0.3 m處起設置排水孔，孔徑為110 mm，材料為PVC管，排水管坡率5%，進水口用反濾土工布包裹。泄水孔以下填筑厚30 cm的黏土（壓實），墻背填筑厚30 cm，直徑2～5 mm的礫石反濾層。排水孔橫向間距2.5 m，豎向間距2.0 m，梅花形布置。依據擋墻平面位置，間隔10 m設伸縮縫，縫寬2.0 cm，在墻頂部、胸坡部分的伸縮縫內填塞浸瀝青木板條200 mm。

3）錨桿格構設計。

（1）格構設計。格構豎梁間距為3.0 m，橫梁間距為3.0 m，格構斷面長×寬為400 mm×300 mm,主筋采用HRB400級4?18，箍筋采用HPB235級?8@250 mm。格構框架按片澆筑制作，相鄰兩片格構橫、豎肋之間留2 cm的伸縮縫，內填浸瀝青麻絮。混凝土強度等級為C30，格構梁修建以前要平整坡體，并且20 cm鑲嵌于土中，外露20 cm。

（2）錨桿設計。在格構梁的節點上設置全黏結灌漿錨桿，錨桿采用HRB400級?28鋼筋制作，錨桿長度有8.5 m和13.5 m兩種，安裝傾角均為25°。錨桿采用全黏結注漿，錨桿注漿采用M30水泥砂漿，從孔底到孔口返漿式注漿，注漿壓力不低于0.4 MPa。錨孔孔徑為Φ130 mm。

4）GAR2型主動防護網設計。本設計主動防護為采用GAR2型主動防護網，主動防護網面積為2 494 m2。

系統組成:鋼絲繩網+鋼絲繩錨桿+支撐繩+鋼絲格柵+縫合線。

網的型號DO/08/300：菱形鋼絲繩網,鋼絲繩直徑為?8，網孔尺寸（菱形邊長300 mm）；每塊網的尺寸4.5 m×4.5 m，地形變化復雜處可采用4 m×2 m，采用8 mm鋼絲縫合線與支撐繩連接。

鋼絲繩錨桿：錨桿材料?25螺紋鋼，錨桿長5 m；孔徑60 mm；砂漿強度M30；孔口凹槽直徑20 cm，深20 cm；錨桿抗拔力大于50 kN。

支撐繩：橫向采用?16鋼絲繩，縱向采用?12鋼絲繩，布設尺寸4.5 m×4.5 m,地形變化復雜處可采用4.5 m×2.5 m，并進行張拉。

鋼絲格柵網:防護較破碎的危巖體，尺寸依據破碎危巖體面積而定,格柵網用直徑?2.2的鋼絲繩制成，并與支撐繩連接。

5）截排水渠設計。在擋土墻墻頂排水渠，排水渠斷面為矩形，寬0.3 m，深0.3 m，壁厚0.15 m，材料為C30混凝土，排水渠沿擋墻頂向中間坡降2%，匯集后排至地表，地表設消力池寬0.5 m，深0.6 m，壁厚0.15 cm，最終經小區排水系統匯入市政排水系統。

3 監測與安全

對不穩定斜坡在工程治理施工期間進行監測，監測坡體施工期間的變形、危巖體節理裂隙的擴展情況，主要采用測量儀器進行監測，可選用水準儀、經緯儀、全站儀等測量儀器。施工期間監測周期為每天觀測一次，并做好詳細觀測記錄。工程使用期間監測時段設3年。

不穩定斜坡安全等級為一級，且所在區域地質環境條件較復雜，故采用動態設計，應加強現場檢測與安全，若在施工期間坡體有出現裂縫等變形跡象以及實際地層情況與設計采用地層情況有出入時，應立即停工、撤離現場人員并及時通知監理、業主及設計單位等有關各方重新研究確定新的治理方案與措施后，方可進行施工。

4 施工

4.1 施工周期

根據治理區不穩定斜坡特征、所設計的治理工程及現場實際情況，治理工程施工總工期約47 d。其中前期準備5 d，危巖清理3 d，主動防護網施工7 d，擋土墻施工7 d，格構錨桿施工15 d，排水渠、消力池施工5 d，收尾5 d。

4.2 施工順序

因本次斜坡治理工程主體為錨桿格構、主動防護網和擋土墻，并輔以截排水工程進行治理。其具體治理工程施工順序為：清理施工場地→測量定位→危巖清理→主動防護網施工→擋土墻施工→錨桿格構施工→排水渠等施工。

4.3 施工組織

施工布置原則。（1）保證生產、方便生活、易于管理；（2）盡量少占綠化用地、不占民房；（3）節約施工場地用地、減少臨時建設費用；（4）安全可靠。

施工分區規劃。（1）生產生活區。生活區、庫房區布置在坡腳擬建場區，但要遠離坡腳，以免在施工過程中斜坡失穩造成人員傷亡和財產損失；（2）施工區。施工區主要治理工程為錨桿格構、主動防護網、擋土墻、排水渠等；（3）料場區。堆料場選擇在坡腳空白場地區，但不能緊鄰坡腳。

5 治理工程建議及注意事項

1）本次未設計坡面綠化，建議業主委托專業綠化設計單位結合小區規劃進行坡面景觀綠化。

2）盡快開展不穩定斜坡的治理工作，不穩定斜坡治理施工先于基坑開挖。

3）本次治理工程中僅在擋土墻墻頂和坡面修筑截排水渠，可將坡體地表水排至坡腳，建議業主在坡腳小區道路和小區雨水收集系統設計時考慮設計銜接，將這部分地表水納入小區雨水收集排泄系統。

4）斜坡治理工作要依據國家有關法律、法規以及地質災害治理工程勘查、設計相關技術要求進行，最終在專家審查通過后實施完成。

5）治理工程嚴格按照設計進行，施工要求具有地質災害治理甲級資質的單位來承擔。

6）加強治理工程施工中的監測預警工作，發現問題及時處理。

7）治理過程中加強地質環境保護，并盡量減少雨季施工時間。

6 結束語

本次治理設計采用危巖清理、錨桿格構、主動防護網、擋土墻及排水渠等工程措施進行加固，增加了坡體穩定性，防止其發生滑坡、崩塌等地質災害，消除安全隱患，保護不穩定斜坡影響區內的擬建建筑物及人員的安全，使治理工程達到安全效益和經濟效益的最優結合。