某巖質(zhì)邊坡的治理設(shè)計

黨 軍

(山西省勘察設(shè)計研究院，山西 太原 030013)

0 引言

晉城市東部澤州縣金村鎮(zhèn)圍灘村東北的丹河右岸擬建一辦公樓，辦公樓后現(xiàn)為一人工切坡體，高度60 m～70 m，坡體下部寬80 m～110 m，上部寬40 m～50 m。該邊坡由下至上開挖成4 個臺階狀的平臺，最上一級4 號平臺高程579.50 m 以上的巖壁陡立。局部形成陡壁倒坡，下部岸坡較緩?，F(xiàn)擬對辦公樓背后人工開挖的巖質(zhì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析。

1 工程概況

辦公樓后的人工切坡體為巖質(zhì)高邊坡，重要性等級為一級，屬永久性邊坡，主要由寒武系上統(tǒng)鳳山組中厚層灰?guī)r組成，夾有兩層泥質(zhì)灰?guī)r。斷裂構(gòu)造不發(fā)育，主要為單斜巖層，巖層產(chǎn)狀:295°∠3°，巖體傾向偏上游，為斜向岸坡。巖體中主要發(fā)育三組節(jié)理裂隙，其中第①組、第②組節(jié)理為優(yōu)勢節(jié)理。第①組產(chǎn)狀85°/88°，第②組產(chǎn)狀25°∠87°，第③組產(chǎn)狀135°/70°。裂隙為微張或閉合性，大多無充填或少量巖屑充填。該巖質(zhì)邊坡整體穩(wěn)定性尚好。部分巖體較破碎;坡體兩側(cè)巖體破碎，局部形成大小不等的巖石塊體，部分邊坡巖體穩(wěn)定性差;該邊坡底部的兩個臺階處巖性為弱風(fēng)化層，巖體完整。

2 邊坡穩(wěn)定性判斷

對辦公樓背后的巖質(zhì)邊坡采用赤平投影進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析。共計對4 個平臺8 組斷面進(jìn)行了計算(見表1)。

表1 巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性計算

經(jīng)計算，巖質(zhì)邊坡整體是穩(wěn)定的，局部表面存在松散巖石體滑落的可能。

3 治理設(shè)計方案

1)對坡體表面危巖體進(jìn)行清除。

2)巖質(zhì)邊坡錨桿及掛網(wǎng)噴混凝土防護。對現(xiàn)狀4 個平臺以上的陡立巖壁均采用錨噴防護，即:錨桿錨固、掛鋼筋網(wǎng)噴混凝土的方式。

3)漿砌石防護。為了提高辦公區(qū)地坪(高程約540.40 m)至第1 個平臺(高程約548.00 m)之間陡立巖壁的安全穩(wěn)定性，設(shè)計對該陡立巖壁采用M7.5 漿砌石防護。

a.擋墻穩(wěn)定計算。

本次穩(wěn)定計算包括抗滑穩(wěn)定計算和抗傾覆穩(wěn)定計算，均采用SL 379—2007 水工擋土墻設(shè)計規(guī)范中公式進(jìn)行計算?？够€(wěn)定計算:

其中，Kc為擋土墻沿基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù);f 為擋土墻基底面與地基之間的摩擦系數(shù);∑G 為作用于擋土墻上全部垂直于水平面的荷載，kN;∑H 為作用于擋土墻上全部平行于基底面的荷載，kN。

經(jīng)計算，滿足抗滑穩(wěn)定要求。

抗傾覆穩(wěn)定計算:

其中，K0為擋土墻抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù);∑Mv為對擋土墻基底前趾的抗傾覆力矩，kN·m;∑Mh為對擋土墻基底前趾的傾覆力矩，kN·m。

經(jīng)計算，滿足抗傾覆穩(wěn)定要求。

b.擋墻斷面設(shè)計。

漿砌石防護斷面頂寬0.5 m，前、后側(cè)坡度均采用1∶0.3，擋墻基礎(chǔ)前趾寬0.2 m，后趾寬0.2 m，厚1.0 m～1.5 m。在墻頂部澆筑10 cm 厚的C20 細(xì)石混凝土壓頂，頂部高出1 號平臺1.0 m 左右，高程約549.0 m。墻體高度應(yīng)根據(jù)擋墻背后的陡坎坎頂基巖實際高程適當(dāng)調(diào)整。

漿砌石擋墻防護斷面每隔10 m 設(shè)一道結(jié)構(gòu)分縫，縫寬20 mm?？紤]雨水及巖體滲水排泄，漿砌石墻體上設(shè)DN100 的PVC 排水管，排水管橫向間距2.0 m，豎向排距2.0 m，梅花形布置。

4)臺階狀平臺的圍護。為了充分利用廠區(qū)背后的開挖平臺，加大綠化面積，設(shè)計在各平臺外邊緣靠內(nèi)1.0 m 處設(shè)1.0 m 高的漿砌石擋土墻圍護，平臺內(nèi)可填土綠化。

4 小結(jié)

該巖質(zhì)邊坡采用赤平投影對邊坡的整體穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，經(jīng)計算，該邊坡整體穩(wěn)定，局部表面存在松散巖石體滑落的跡象。

該邊坡使用年限按50年考慮，根據(jù)在安全的前提下要兼顧綠化、美化的要求，根據(jù)邊坡現(xiàn)狀，設(shè)計思路如下:

1)該邊坡整體穩(wěn)定，局部松散巖石體外傾、孤立，存在失穩(wěn)跡象。設(shè)計對坡體表面危巖體進(jìn)行清除;通過削掉不穩(wěn)定巖體，改變坡體形態(tài)，提高了邊坡的穩(wěn)定性。

2)巖體中主要發(fā)育三組節(jié)理裂隙，將巖質(zhì)邊坡切割成大小不等的巖石塊體。為提高巖質(zhì)邊坡的結(jié)構(gòu)強度和抗變形剛度，增強邊坡的整體穩(wěn)定性，采用錨桿支護的方法進(jìn)行治理。錨桿通過受力拉桿埋入地層，充分提高了巖石自身強度和自穩(wěn)能力，增強滑動面上的抗滑力，從而獲得良好的穩(wěn)固效果。

3)坡面巖石風(fēng)化剝落、碎落以及少量落石掉塊等現(xiàn)象，采用掛鋼筋網(wǎng)噴混凝土和漿砌片石護墻進(jìn)行防護。并在1 號～4 號臺階狀的平臺邊緣設(shè)1.0 m 高的漿砌石擋土墻圍護，為填土種植綠化搭建平臺。

5 結(jié)論和建議

在灰?guī)r巖質(zhì)邊坡中，進(jìn)行全面、詳細(xì)的現(xiàn)場調(diào)查，收集周邊勘察資料，具體分析工程地質(zhì)條件，合理選擇支護措施、結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，對邊坡治理采用多種技術(shù)相結(jié)合的方式，使邊坡符合安全性、技術(shù)合理性及實施可能性的要求，達(dá)到安全穩(wěn)定，經(jīng)濟合理的效果。并且合理選擇施工程序、工藝和技術(shù)措施，保證支護工程質(zhì)量。