類土質(zhì)高邊坡支護設(shè)計研究

楊奎

摘 要：本文選取的貴州省某石油化工類項目位于黔中丘原盆地地帶，為低中山地區(qū)，地勢總體起伏不平，西高東低。根據(jù)項目場區(qū)地形及場平高程要求，項目前期開展了大量勘察工作，結(jié)合周邊同類型地質(zhì)情況的工程經(jīng)驗分析邊坡滑動面的形狀、具體位置及滑坡的穩(wěn)定性。針對填方區(qū)邊坡存在的類土質(zhì)邊坡坡面和坡體破壞模式的特點，結(jié)合數(shù)值模擬的結(jié)果，擬采用分層碾壓回填同時鋪設(shè)土工格柵，坡面采用石拱形骨架或菱形骨架植草進行邊坡防控，實現(xiàn)邊坡支護加固的安全性、經(jīng)濟性、美觀性、協(xié)調(diào)性。

關(guān)鍵詞：類土質(zhì)邊坡;邊坡支護;破壞模式;防護設(shè)計

1 前言

隨著我國西南地區(qū)工業(yè)化發(fā)展，大型石油化工類項目伴隨而生。貴州省位于中國西南部，全省大部分處于山地丘陵地形，地質(zhì)條件復(fù)雜，巖樣多樣。依據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50330-2013）規(guī)定，在建筑場地及其周邊，由于建筑工程開挖或填筑施工所形成的人工邊坡和對建（構(gòu)）筑物安全和穩(wěn)定有不利影響的自然斜坡，應(yīng)對邊坡采取相應(yīng)的邊坡防護輔助性工程措施，以保證邊坡穩(wěn)定及其環(huán)境的安全[1]。本文以貴州某石化類項目為例，充分考慮建設(shè)項目場地地質(zhì)、地形特點、環(huán)境情況及工程安全等級要求，因地制宜設(shè)置邊坡防控工程。針對貴州建筑工程中常出現(xiàn)挖、填方形成的類土質(zhì)邊坡防護設(shè)計問題的研究，對工程項目邊坡治理具有重大的參考價值和現(xiàn)實意義。

2 邊坡防護設(shè)計

2.1 邊坡概況

對工業(yè)項目進行邊坡防控措施設(shè)計時，一般采取邊坡分區(qū)分段的原則進行設(shè)計，首先考慮項目場區(qū)場平規(guī)劃劃分挖、填方區(qū)域，按照場區(qū)地形及場平高程要求，劃分為挖方邊坡和填方邊坡，同時結(jié)合場區(qū)工程地質(zhì)基本特征，按單元地貌把場區(qū)邊坡進行分區(qū)分段。依據(jù)以上原則，對該項目劃分為7 段挖方邊坡及3段回填區(qū)，挖方邊坡寬約150～395m，高約25～80m，均為巖質(zhì)高邊坡;填方邊坡寬約50～122m，高約19～48m，均為土質(zhì)高邊坡。見表1、圖1。如表所示，選取T3#填方邊坡為典型對象，探討填方類土質(zhì)邊坡防護設(shè)計。

2.2 T3#填方邊坡地形特征

T3#填方區(qū)位于場區(qū)西南部，地貌類型屬于剝蝕溶蝕低中山地貌，區(qū)內(nèi)微地貌屬溝谷平壩地形，場地高程約1227m。場地表層為第四系殘破積粉質(zhì)粘土，厚度2.0～7.1m，場地植被發(fā)育較好，以林木為主。

2.3 T3#填方邊坡穩(wěn)定性評價

2.3.1 邊坡變形破壞模式分析

區(qū)內(nèi)土質(zhì)邊坡地層為粉質(zhì)黏土，局部區(qū)內(nèi)巖質(zhì)邊坡呈碎裂狀，強度低，均勻性較好;該類邊坡可用蠕滑--拉裂變形破壞來表征，滑裂面為圓弧型滑動面。填方區(qū)溝谷底部軟弱層厚度變化大，溝谷狹窄，若不處理軟弱地基的情況下，可能會發(fā)生差異沉降過大出現(xiàn)局部破壞。

2.3.2 T3#填方區(qū)穩(wěn)定性分析

根據(jù)場平規(guī)劃對現(xiàn)有場地進行回填，參照規(guī)劃場地場平標高1240～1242m，該填方區(qū)將形成高約21m土質(zhì)邊坡。本次回填區(qū)按1：1.7坡率進行場平后采取圓弧滑動破壞模式以及天然地基沉降進行穩(wěn)定性評價。

2.3.2.1 圓弧滑動破壞模式分析

根據(jù)場地前期的試驗段數(shù)據(jù)并結(jié)合類似高填方工程經(jīng)驗，T3#填方邊坡填筑力學(xué)參數(shù)取值如表2。

根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）表5.3.1級5.3.2，場區(qū)為一級永久邊坡，邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)一般工況取1.35，地震工況取1.15，由于場區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，不考慮地震工況，為考慮場區(qū)最不利工況，增加暴雨工況，參照《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》（DZ/T0219-2006）表5，暴雨工況安全系數(shù)取1.5[2]。通過邊坡取主剖面穩(wěn)定性計算，按評價標準劃分其穩(wěn)定性結(jié)果見表3、圖2。

2.3.2.2 天然地基沉降分析

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）中式5.3.5[3]，計算壓縮層參數(shù)為粉質(zhì)黏土層厚8.3m，壓縮模量4.16MPa;角礫層12.0m，壓縮模量21.0MPa，計算后可知T3#填方邊坡地基變形沉降量為1695.6mm。參考《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）體型簡單的高層建筑基礎(chǔ)的平均沉降量大于200mm，因此需對地基土進行處理。

2.4 T3#填方邊坡支護方案設(shè)計

根據(jù)該項目總平面圖，場平后在場地南側(cè)形成高度約21m的T3#填方邊坡，填方邊坡按10.0m以及進行開挖，馬道寬4.0m，按1：1.7放坡，分層強夯回填，考慮到臨近斜坡區(qū)域，強夯施工安全隱患較大，故臨近回填斜坡區(qū)域，為保證施工安全及斜坡的穩(wěn)定，擬采用分層碾壓回填，分層碾壓回填過程中同時鋪設(shè)土工格柵，坡面采用石拱形骨架或菱形骨架植草進行護坡，如圖3、圖4。回填壓實系數(shù)不小于0.94，且須滿足承載力及壓縮模量要求。

坡腳設(shè)置排水溝，截排水縱坡度不小于0.5%，每隔50m，設(shè)置一道坡面排水溝?；靥钋皯?yīng)清表（清除原始地面的植被、淤泥、軟塑黏土等軟弱土層），回填土為素填土，不得混入有機物、建渣或其他雜質(zhì)，回填土粒徑最大不超過20cm。

3 結(jié)論

類土質(zhì)邊坡工程設(shè)計應(yīng)嚴格執(zhí)行國家技術(shù)標準和相關(guān)規(guī)范要求，針對地質(zhì)條件變化復(fù)雜、且隨著環(huán)境條件變化難以預(yù)測的特殊地貌，應(yīng)采用動態(tài)設(shè)計，信息化施工。對施工期間發(fā)現(xiàn)與實際不符的地方應(yīng)及時調(diào)整、優(yōu)化設(shè)計方案。同時加強監(jiān)測工作，根據(jù)實施過程中邊坡變形情況對巖土體的物理力學(xué)參數(shù)進行確認，復(fù)核邊坡的穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1] GB50330-2013.建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，2014.

[2] DZ/T0219-2006.滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范[S].中華人民共和國國土資源部，2006.

[3] GB50007-2011.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，中華人民共和國質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，2012.