深圳某場(chǎng)區(qū)填土高邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析

【摘要】隨著工程建設(shè)的不斷延伸，我國(guó)形成了大量的填土邊坡。受到人工挖掘、填筑、壓實(shí)、搬運(yùn)以及土體性質(zhì)復(fù)雜等多種因素的的影響，坡體的穩(wěn)定性具有很大的不確定性。本文以深圳市某場(chǎng)區(qū)高填土邊坡工程為例，對(duì)三種不同邊坡支檔模式進(jìn)行了穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，并運(yùn)用Plaxis8.2軟件進(jìn)行數(shù)值模擬，計(jì)算其安全系數(shù)，從理論上論證了邊坡的穩(wěn)定性，確保工程的順利實(shí)施。

【關(guān)鍵詞】填土邊坡；支護(hù)設(shè)計(jì)；穩(wěn)定性

1.引言

我國(guó)幅員遼闊，但對(duì)于人口密集的大中型城市來講，仍然存在建設(shè)用地稀少及人均占有率低等現(xiàn)實(shí)問題。使得為數(shù)眾多的城市的基礎(chǔ)建設(shè)向山地或廢棄地延伸，由此產(chǎn)生了大量的填方工程用以平整場(chǎng)地，隨著工程建設(shè)的不斷發(fā)展，在城市中形成了大量的填土邊坡。

然而填土邊坡做為新近形成的坡體，由于土體物理性質(zhì)不夠穩(wěn)定，加之受到人工搬運(yùn)、填筑及壓實(shí)等因素的影響，其穩(wěn)定性較一般的天然邊坡具有較大的不確定性。其復(fù)雜的坡體性質(zhì)也成為制約工程質(zhì)量的重要影響因素。

本文就深圳市某場(chǎng)區(qū)填土高邊坡的設(shè)計(jì)為例，對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并進(jìn)行數(shù)值模擬論證其安全系數(shù)，旨在論證支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全型，保證施工的質(zhì)量安全。

2.工程概況

該場(chǎng)區(qū)位于深圳市鹽田區(qū)梧桐山山麓望基湖水庫附近。場(chǎng)地東、西、北三面環(huán)山，南側(cè)為出口，地勢(shì)不平，中間有河谷發(fā)育，水源清澈，水量一般，水流較湍急，停車場(chǎng)主體南北向長(zhǎng)約307m，東西向?qū)捈s110m。場(chǎng)地內(nèi)既有建筑物主要為警犬基地（臨近水庫）。

其中，本次設(shè)計(jì)為該項(xiàng)目高邊坡路基的邊坡?lián)鯄χёo(hù)工程，擋墻支護(hù)長(zhǎng)度約1755m，支護(hù)高度一般約在3.0～48.0。挖方區(qū)高邊坡支護(hù)方案為：樁錨+分級(jí)放坡+錨桿框架支護(hù)、仰斜式擋墻+分級(jí)放坡+錨桿框架支護(hù)等；填方區(qū)高邊坡支護(hù)方案主要為扶壁式擋墻+加筋土擋墻支護(hù)。

3.工程地質(zhì)條件

（1）地形地貌及周邊環(huán)境：擬建場(chǎng)區(qū)原始地貌為丘陵，植被密集，地形起伏較大，場(chǎng)地東、西、北三面環(huán)山，南側(cè)為出口。

（2）地層巖性：場(chǎng)地揭露到的地層主要有第四系松散地層、燕山期中細(xì)粒花崗巖、侏羅系凝灰?guī)r等。

（3）地質(zhì)構(gòu)造：與本工點(diǎn)相交斷層為非活動(dòng)性斷裂，深圳地帶的現(xiàn)今的活動(dòng)量微弱，至目前尚未發(fā)現(xiàn)明顯的應(yīng)力和能量集中跡象，近期可排除突發(fā)性活動(dòng)的可能性，地殼相對(duì)基本穩(wěn)定。

（4）水文地質(zhì)條件：擬建停車場(chǎng)在梧桐山山麓望基湖附近，地表水主要為由基巖裂隙水發(fā)育而成的山谷河流水，水源清澈，水流湍急，水量一般。

4.停車場(chǎng)高邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

4.1平面有限元分析

本次采用商業(yè)有限元軟件Plaxis8.2進(jìn)行建模。根據(jù)設(shè)計(jì)圖，針對(duì)WJH-003、WJH-029、WJH-053三個(gè)典型剖面，分析擬建支擋結(jié)構(gòu)的變形、內(nèi)力以及安全穩(wěn)定性系數(shù)（圖4.1.1）。

4.2計(jì)算模型

在邊坡荷載作用下，支擋結(jié)構(gòu)及坡體的受力變形可以簡(jiǎn)化為平面應(yīng)變問題，因此可以簡(jiǎn)化為2D模型進(jìn)行計(jì)算分析。三個(gè)斷面的計(jì)算模型及單元網(wǎng)格見下圖。

4.3支擋結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)

按照2D模型簡(jiǎn)化后，支擋結(jié)構(gòu)的計(jì)算參數(shù)如下表。

4.4計(jì)算結(jié)果及分析

5.結(jié)論

高挖方填土邊坡采用：樁錨+分級(jí)放坡+錨桿框架支護(hù)的支護(hù)措施，其邊坡安全系數(shù)為2.348

一般性挖方填土邊坡采用：仰斜式擋墻+分級(jí)放坡+錨桿框架支護(hù)的支護(hù)措施，其邊坡安全系數(shù)為1.676

填方高邊坡采用：扶壁式擋墻+加筋土擋墻支護(hù)支護(hù)措施，其邊坡安全系數(shù)為1.954

通過對(duì)3個(gè)典型斷面的計(jì)算可以看出，高挖方的安全系數(shù)為和填方邊坡變形、支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度都在允許的可控范圍內(nèi)，邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)>1.35，滿足邊坡穩(wěn)定性要求。

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作者簡(jiǎn)介

肖陽（1988.04—），男，漢族，籍貫：河北省唐山市，學(xué)歷：碩士，職稱：助理工程師，研究方向：路基工程。