重慶某縣街道邊坡治理工程設(shè)計(jì)報(bào)告

王登峰 藺化棟

摘要：邊坡治理是常見的結(jié)構(gòu)工程，本文通過(guò)實(shí)例介紹、分析某邊坡破壞模式及計(jì)算方法，通過(guò)選擇合理的設(shè)計(jì)方案，達(dá)到邊坡治理后安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、美化環(huán)境的目的。

關(guān)鍵詞：穩(wěn)定性計(jì)算、邊坡設(shè)計(jì)、格構(gòu)錨桿

一、邊坡概況

該擬建邊坡位于重慶某縣城街道轉(zhuǎn)盤南側(cè)，后緣位于南側(cè)頂部緩坡處，邊坡左右及后緣已修建民房，前緣臨空條件好，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及歷年變形情況訪問(wèn)，歷史上多次出現(xiàn)局部掉塊及垮塌現(xiàn)象，造成路面損壞，2007年暴雨后，坡頂小路上出現(xiàn)一拉張拉裂縫，縫寬1～5cm，長(zhǎng)約5～8m，走向90°，2007年至今，后緣裂隙有擴(kuò)大跡象。邊坡威脅對(duì)象為前側(cè)某縣市政主要街道、后緣民房22戶，治理工程是必要。該邊坡防治工程等級(jí)為二級(jí)，防治工程穩(wěn)定安全系數(shù)為1.30，支護(hù)結(jié)構(gòu)重要系數(shù)取1.0，設(shè)計(jì)使用年限50年。

二、地質(zhì)環(huán)境條件

邊坡區(qū)位于普子向斜南東翼，巖層產(chǎn)狀302°∠27°，主要發(fā)育二組裂隙：裂隙Ⅰ產(chǎn)狀5°∠60°，裂隙寬3～5mm，延伸長(zhǎng)度8～15m，間距2～5m，結(jié)合程度差，貫通性好，貫通率約為65%，為硬性結(jié)構(gòu)面；裂隙Ⅱ產(chǎn)狀255°∠84°，少量泥質(zhì)充填，延伸長(zhǎng)度1～3m，裂隙寬1～3mm，間距0.50～1.50m，結(jié)合程度一般，貫通性一般，貫通率約為40%，為硬性結(jié)構(gòu)面，裂隙Ⅰ受陡邊坡卸荷的影響，在邊坡頂部較發(fā)育。根據(jù)勘查工作揭露地層主要為第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4ml）、奧陶系下統(tǒng)分鄉(xiāng)組（O1f）頁(yè)巖，坡頂平臺(tái)、緩坡帶、坡底均出露有人工填土層，厚度較薄，整個(gè)陡坡面出露頁(yè)巖。

邊坡坡長(zhǎng)約8m，寬約20m，高15m，形態(tài)較規(guī)整，為一倒梯形狀。邊坡為切向坡，上部后緣及前緣為地勢(shì)平坦，地形坡度0～5°，坡面分為緩坡段、陡坡段，緩坡段坡角約25°，陡坡段坡角70°，坡體物質(zhì)成分為頁(yè)巖，巖質(zhì)較松軟，構(gòu)造節(jié)理裂隙發(fā)育較破碎，部分巖體被裂隙切割成塊體狀，局部巖體受裂隙切割外傾臨空。

三、穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

（1）宏觀穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

邊坡巖性為奧陶系強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖，完整程度較差，結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度差～一般，一組裂隙外傾臨空，同時(shí)在邊坡頂部發(fā)育垂直卸荷裂隙，宏觀評(píng)價(jià)采用赤平投影圖分析，邊坡與巖層傾向相切，為切向坡，裂隙Ⅰ外傾臨空，裂隙Ⅰ與層面、裂隙Ⅱ與層面交線均傾向坡外，邊坡可能沿著裂隙Ⅰ產(chǎn)生整體滑移。同時(shí)，根據(jù)地質(zhì)揭露坡頂風(fēng)化帶厚度約3.0m，見有垂直拉張裂隙，恰好位于裂隙Ⅰ控制性破壞范圍，宏觀判斷該邊坡現(xiàn)狀處于基本～欠穩(wěn)定狀態(tài)。

（2）穩(wěn)定性定量評(píng)價(jià)

根據(jù)邊坡特征，先根據(jù)赤平投影圖分析對(duì)邊坡定性評(píng)價(jià)，然后對(duì)邊坡進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。由于存在硬性結(jié)構(gòu)面，且與巖體風(fēng)化帶、破裂角基本一致，故直接采用控制性硬性結(jié)構(gòu)面進(jìn)行計(jì)算。采用平面滑動(dòng)法，邊坡穩(wěn)定性系數(shù)按下式進(jìn)行計(jì)算：

式中：V——裂隙水壓力（KN/m）；

Q—地震力（KN/m），地震加速度取0.05；

V—后緣裂隙水壓力（KN/m），裂隙充水高度取裂隙深度的2/3；

U—滑面水壓力（KN/m）；

F—危巖穩(wěn)定性系數(shù)；

c—后緣裂隙粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值（K Pa）；

—后緣裂隙內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值（°）；

a—滑面傾角（°）；

W—危巖體自重（KN/m）；

按照上述公式，以裂隙Ⅰ結(jié)構(gòu)面作為滑面，對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，邊坡主剖面穩(wěn)定性天然工況下、飽和工況下穩(wěn)定系數(shù)均小于安全系數(shù)，該邊坡可能沿著裂隙Ⅰ產(chǎn)生整體滑移。依據(jù)《建筑邊坡支護(hù)技術(shù)規(guī)范》6.3.4節(jié)規(guī)定，對(duì)無(wú)外傾結(jié)構(gòu)面的巖質(zhì)邊坡，以巖體等效內(nèi)摩擦角按側(cè)向土壓力方法計(jì)算側(cè)向巖壓力，破裂角按45+Φ/2確定，對(duì)有外傾硬性結(jié)構(gòu)面的邊坡應(yīng)同時(shí)計(jì)算結(jié)構(gòu)面、巖體破裂面，取兩種結(jié)果的較大值作為支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)。

四、治理工程設(shè)計(jì)

（1）防治原則

①針對(duì)各段邊坡的破壞模式、規(guī)模特點(diǎn)，采取合理的治理措施。

②綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)，按相關(guān)規(guī)范的規(guī)定采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。

③防治工程的各項(xiàng)措施，應(yīng)盡量因地適宜，就地取材，采用技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理且施工方便、可操作性強(qiáng)的工程結(jié)構(gòu)。

④防治工程應(yīng)與環(huán)境相結(jié)合。

（2）依據(jù)防治原則，邊坡坡頂場(chǎng)地狹窄，坡底為城市主道路，為保證坡頂、底建（構(gòu)）筑物的安全，確定對(duì)緩坡帶采用噴射素混凝土防止坡面風(fēng)化，對(duì)陡坡帶采用格構(gòu)錨桿擋墻，同時(shí)在坡面采取綠化措施。

（3）分項(xiàng)工程設(shè)計(jì)

①清除坡面

采用人工配合機(jī)械清除的方式，清除坡面上的危險(xiǎn)、風(fēng)化巖體。

②噴射素混凝土

對(duì)緩坡帶巖體直接噴射C25素混凝土厚50mm。

③格構(gòu)錨桿支護(hù)

對(duì)陡坡帶采用格構(gòu)錨桿支護(hù)，錨桿工程施工前搭設(shè)穩(wěn)固腳手架，保證施工人員、設(shè)備的安全。錨桿采用1 20@2.5m×2.5mHRB400螺紋鋼筋，最上一排錨桿傾角25°，其余錨桿傾角15°，鉆孔直徑91mm，全長(zhǎng)粘結(jié)，錨孔內(nèi)采用M30水泥砂漿灌注，錨桿錨入中風(fēng)化穩(wěn)定巖體中不小于4.0m，每2m設(shè)一個(gè)中支架，所有鋼筋均采用HRB400級(jí)。錨桿鉆孔施工前應(yīng)充分調(diào)查、收集坡頂建筑基礎(chǔ)深度及形式，避開坡頂建筑基礎(chǔ)，錨孔應(yīng)從水平、豎向跳孔施鉆，鉆孔完畢后及時(shí)灌漿封閉，防止密集鉆孔對(duì)坡頂建筑地基造成影響。

格構(gòu)梁截面尺寸300×400mm，豎梁間距2.5m，橫梁間距5.0m，頂部設(shè)置300×400mm頂梁，底部設(shè)置300×400mm底梁，格構(gòu)梁混凝土標(biāo)號(hào)C25，格構(gòu)豎梁底設(shè)600×800×600mm獨(dú)立基礎(chǔ)，基底設(shè)C15細(xì)石混凝土墊層800×1000mm，基礎(chǔ)嵌入中風(fēng)化基巖不小于0.2m，所有鋼筋均采用HRB400級(jí)。

坡面錨桿處掛 8@200×200鋼筋網(wǎng)，噴射混凝土標(biāo)號(hào)C25，厚100mm，邊坡走向長(zhǎng)度短不設(shè)伸縮縫，設(shè)泄水孔間距縱橫向?yàn)?500mm，預(yù)先在巖面鉆孔0.3m，插入φ90孔內(nèi)段帶孔PVC花管，泄水管長(zhǎng)度0.4m，管傾向坡外坡率約5%，泄水孔優(yōu)先設(shè)在裂縫處或出水處。

④綠化工程

錨噴前錨桿處向坡外焊接1 18鋼筋長(zhǎng)200mm，外露長(zhǎng)5～10cm，向外設(shè)彎鉤，用于外掛φ6@400mm不銹鋼鋼筋網(wǎng)，用于攀爬坡底蔓藤植物，同時(shí)坡底種植蔓藤植物，保證錨噴后坡面與環(huán)境相結(jié)合。

五、監(jiān)測(cè)工程設(shè)計(jì)

（1）在邊坡坡底部可視地段設(shè)2個(gè)監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)，埋設(shè)、安裝完畢后立即重復(fù)觀測(cè)兩次，確定基準(zhǔn)值。

（2）在坡頂設(shè)3處變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)，用于邊坡治理中施工監(jiān)測(cè)、效果監(jiān)測(cè)，施工期間3～5天測(cè)一次，竣工后為7～10天，在暴雨應(yīng)加密觀測(cè)次數(shù)，過(guò)一個(gè)雨季后，每半月一次，防治效果監(jiān)測(cè)時(shí)程不應(yīng)少于1個(gè)水文年。

（3）錨桿應(yīng)力監(jiān)測(cè)設(shè)1～3點(diǎn)，保證錨桿抗拉拔達(dá)到設(shè)計(jì)值。

六、結(jié)語(yǔ)

（1）邊坡治理設(shè)計(jì)應(yīng)首先明確破壞模式，建立合理的計(jì)算模型，為結(jié)構(gòu)計(jì)算提供正確的設(shè)計(jì)依據(jù)。

（2）設(shè)計(jì)方案應(yīng)遵循設(shè)計(jì)原則，做到“可靠性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性”。

（3）治理工程應(yīng)采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息法施工，及時(shí)反饋?zhàn)兏{(diào)整。

參考文獻(xiàn)：

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