臨近鐵路路基的建筑邊坡支護(hù)方法研究

袁英石

(廣東省有色金屬地質(zhì)局水文地質(zhì)隊，廣東廣州 510800)

臨近鐵路路基的建筑邊坡支護(hù)方法研究

袁英石

(廣東省有色金屬地質(zhì)局水文地質(zhì)隊，廣東廣州 510800)

在工程實(shí)例的基礎(chǔ)上，探討了臨近鐵路路基的建筑邊坡支護(hù)方法.在重點(diǎn)考慮鐵路路基邊坡的物理力學(xué)參數(shù)取值以及邊坡支護(hù)和臨近建筑地下室基坑的施工順序等因素后，選擇“放坡+排樁”的形式進(jìn)行支護(hù).工程實(shí)踐證明，運(yùn)用合理的支護(hù)方案進(jìn)行邊坡支護(hù)能取得良好的加固效果，且經(jīng)濟(jì)合理.

邊坡；支護(hù)加固；放坡；鐵路；排樁

0 引 言

邊坡是一種自然地質(zhì)環(huán)境.近年來，隨著鐵路及城市軌道交通的發(fā)展，在市政、公路及市政房屋建設(shè)中，涉及到大量臨近鐵路的邊坡防護(hù)工程[1-3].本研究通過具體工程實(shí)例，因地制宜的考慮多種因素，對邊坡進(jìn)行永久性支護(hù)，確保該工程既能保證邊坡穩(wěn)定，又能有效地降低工程造價.

1 工程概況及地質(zhì)條件

1.1 工程概括

擬施工工程場地位于某市市區(qū)入城線雙洞路段海川賓館北東側(cè)，原雙洞路鐵路橋舊址北西側(cè).場地北西側(cè)和東側(cè)因修建鐵路路基而形成土質(zhì)邊坡，邊坡坡頂標(biāo)高約為322.7 m，邊坡坡底標(biāo)高為317.7 m(設(shè)計為消防通道)，該邊坡距擬建建筑物一單元和二單元10 m左右，屬于永久性建筑邊坡，詳見圖1.

由勘察資料可知，組成該邊坡的土層為素填土(鐵路路基)，其土層自穩(wěn)能力較弱，必須采取有效的邊坡支護(hù)措施，以確保邊坡頂部的鐵軌路基不發(fā)生沉降變形及邊坡底部的消防通道和擬建建筑物的安全.

1.2 工程地質(zhì)條件

1.2.1 地形地貌及地質(zhì)構(gòu)造.

擬施工場地地貌屬構(gòu)造剝蝕淺丘地貌，微地貌位于玉帶溪河床及其岸坡地帶，后由于修建鐵路等工程，經(jīng)過大面積人工回填，場地地面標(biāo)高由原來的311.20 m左右抬升至目前的316.20～316.60 m左右，經(jīng)過回填后地表在北西側(cè)、東側(cè)形成土質(zhì)邊坡.經(jīng)實(shí)地勘探，施工區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定性較好.

1.2.2 地層巖性.

施工場地內(nèi)地層巖性為:第四系全新統(tǒng)(Q4)素填土、粉質(zhì)黏土、粉土、粉砂及卵石，下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組上亞組泥巖夾砂巖組成.

2)第四系全新統(tǒng)沖洪積層().上部為紅褐色～黃褐色～灰綠色粉質(zhì)黏土，可塑狀～硬塑狀，下部軟塑狀，廣泛分布于施工場地原玉帶溪河床及岸坡地帶；粉質(zhì)黏土之下為粉土、粉砂及卵石，且分布不連續(xù)，局部缺失，主要分布在場地北西側(cè)原玉帶溪未改道前的河床及岸坡部位.

3)侏羅系中統(tǒng)沙溪廟上亞組).場地鉆探深度范圍內(nèi)主要為巨厚層狀泥巖夾砂巖，其中泥巖呈紅棕色，局部地帶中夾砂質(zhì)團(tuán)塊及薄層砂巖，主要礦物成分為黏土礦物，遇水易軟化，失水干裂，強(qiáng)風(fēng)化層巖石裂隙發(fā)育，巖質(zhì)軟；中風(fēng)化層巖芯呈短～長柱狀，巖芯較完整，巖質(zhì)較軟.砂巖呈紅棕色，局部夾灰綠色團(tuán)塊，細(xì)粒狀，泥質(zhì)膠結(jié)，主要礦物成分為石英、長石，在場地內(nèi)該層主要呈夾層存在，在場地北東部14孔地帶砂巖分布較厚.砂巖強(qiáng)風(fēng)化層巖芯松軟、潮濕，手捻易碎，中風(fēng)化層巖芯呈短～長柱狀，泥質(zhì)膠結(jié)，巖芯較完整，巖質(zhì)較硬.

1.2.3 水文地質(zhì)條件.

經(jīng)實(shí)地勘探，施工區(qū)地下水類型主要為第四系松散土層孔隙潛水，局部為基巖網(wǎng)狀風(fēng)化裂隙水，地下水主要由大氣降水補(bǔ)給.

1.2.4 巖土工程指標(biāo)及抗滑樁設(shè)計所需參數(shù).

施工區(qū)前期地勘報告對各土層的工程指標(biāo)及抗滑樁設(shè)計所需的參數(shù)建議值如表1所示.

表1 巖土層的工程特性指標(biāo)建議值

2 方案選擇和設(shè)計

該施工場地邊坡坡頂標(biāo)高約為322.7 m，邊坡坡底標(biāo)高約為317.2 m，邊坡高度為5.5 m.從地質(zhì)情況可以看出，組成邊坡的土層為素填土(鐵路路基)，其土層自穩(wěn)能力較弱，土體受水浸泡后極易坍塌，且場地?zé)o較大的自然放坡空間.因此，必須采取有效的邊坡支護(hù)措施以確保邊坡底的消防通道和擬建建筑物的安全.

2.1 設(shè)計原則

本邊坡工程設(shè)計遵循的基本原則為安全、經(jīng)濟(jì)、可行，以滿足穩(wěn)定、強(qiáng)度、變形3方面的設(shè)計要求進(jìn)行分析論證.設(shè)計中遵循基坑支護(hù)設(shè)計、施工、監(jiān)測的相關(guān)規(guī)范規(guī)程，由于邊坡工程的復(fù)雜性和綜合性，設(shè)計時對比參照了多個規(guī)范.在保證邊坡本身及周邊建構(gòu)筑物的安全，包括不產(chǎn)生強(qiáng)度破壞和不妨礙正常使用的前提下，充分考慮了本項目的后續(xù)施工不會對相鄰單位產(chǎn)生不良影響.在認(rèn)真研讀工程勘探報告，并充分進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查研究和分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了多種方案的設(shè)計計算和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析對比，最大限度地優(yōu)化設(shè)計方案，以達(dá)到盡可能降低工程造價的目的.同時，充分考慮各種不確定因素，為施工基坑監(jiān)測和變形控制提出了指導(dǎo)性建議.

2.2 設(shè)計方案

目前，邊坡支護(hù)的有效方案較多，如放坡、排樁支護(hù)、錨桿等等.各種方案都有其優(yōu)點(diǎn)和局限性，因此，選擇合理的方案是保證邊坡加固工程質(zhì)量的關(guān)鍵.本邊坡工程設(shè)計在深入掌握和研究已有工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料和周邊環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，參照成功的設(shè)計及施工經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行多種方案的分析、論證與優(yōu)化，并著重考慮場地放坡條件、通行荷載及場邊堆載，結(jié)合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)[4-6]，最終確定本邊坡工程擬采用排樁支護(hù)的支護(hù)方案，具體如下:

該段邊坡頂標(biāo)高約為322.7 m，邊坡底標(biāo)高約為317.2，支護(hù)高度為5.5 m，設(shè)計上采用以“上部放坡+下部支護(hù)樁”為主要技術(shù)措施，結(jié)合樁間網(wǎng)噴支護(hù)措施等有效手段進(jìn)行邊坡支護(hù).上部2.0 m高度放坡，坡比1∶2，護(hù)壁樁樁徑為1.2 m，冠梁為 1 200×650 mm.詳見圖 2、3.

圖2 支護(hù)設(shè)計平面圖

施工中需注意的工程技術(shù)要點(diǎn)為:

1)該邊坡應(yīng)距后續(xù)施工的基坑邊線5 m以上；

2)該邊坡加固施工應(yīng)在基坑及地下室施工完成并回填至室外地坪后進(jìn)行；

3)施工期間應(yīng)對邊坡支護(hù)按照相關(guān)規(guī)范對支護(hù)結(jié)構(gòu)及邊坡進(jìn)行變形監(jiān)測.

2.3 變形監(jiān)測

在邊坡支護(hù)施工過程中，布設(shè)8個觀測點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時變形監(jiān)測.目前，該邊坡支護(hù)工程已完工1年，監(jiān)測結(jié)果表明:邊坡頂位移和沉降均位于規(guī)范允許變化范圍內(nèi)，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài).此也證明了該邊坡支護(hù)方案的可靠性.

3 結(jié) 語

對于臨近鐵路路基的邊坡，雖然是回填土，但由于長期的列車荷載作用，填土的物理力學(xué)性質(zhì)(黏聚力及內(nèi)摩擦角等參數(shù))已得到極大的提高，此點(diǎn)在進(jìn)行邊坡支護(hù)設(shè)計時應(yīng)對其進(jìn)行充分考慮.

在進(jìn)行建筑物邊坡支護(hù)設(shè)計時，應(yīng)充分考慮邊坡支護(hù)和建筑物地下室基坑的施工順序.根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，建議建設(shè)單位先進(jìn)行基坑支護(hù)施工，待基坑回填后再進(jìn)行該邊坡支護(hù)施工.這樣可大大降低邊坡支護(hù)高度，從而節(jié)省工程造價.同時，施工中應(yīng)建立健全的監(jiān)測制度，做到信息化施工，以便及時掌握、調(diào)整施工方案，確保施工安全.

:

[1]巖土工程手冊編寫組.巖土工程程手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，1994.

[2]陳祖煜.土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析——原理、方法、程序[M].北京:中國水利水電出版社，2003.

[3]高江平，吳家惠.土壓力計算方法新探[J].西安公路交通大學(xué)學(xué)報，1995 ，15(2):7-11.

[4]魏永幸.內(nèi)昆鐵路巖堆路基工程技術(shù)研究[J].鐵道勘察，2004，30(2):27-30.

[5]交通部第二勘察設(shè)計院.JGJ94-94建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社，1995.

[6]劉陽花.新型支護(hù)結(jié)構(gòu)在邊坡治理中應(yīng)用[J].巖土工程界，2007 ，10(5):60-62.

Research on Support Method of Building Slope near Railway Subgrade

YUAN Yingshi

(Hydrological Geology Team，Geology Bureau forNonferrous Metals of Guangdong Province，Guangzhou 510080，China)

Based on actual project，the support method of building slope near railway subgrade is analyzed.After considering physical mechanics parameters of railway subgrade and construction sequence between slope support and basement foundation pit emphatically，sloping and piling are used to support the slope.The practice has proved that the good result is achieved in supporting the slope by making use of the appropriate scheme and the cost is reasonable.

slope；support reinforcement；sloping；railway ；piles

TU472；U213.1+58

A

1004-5422(2013)01-0091-03

圖1 邊坡現(xiàn)場踏勘圖

2012-12-10.

袁英石(1982—)，男，工程師，從事巖土工程技術(shù)研究.