某吹砂回填場(chǎng)地砂土邊坡處理方案設(shè)計(jì)

占三軍 王輝 馬鋒

摘? 要：該文以孟加拉國(guó)實(shí)際工程為例，結(jié)合吹砂回填實(shí)際的地質(zhì)情況，簡(jiǎn)單計(jì)算分析了吹砂回填場(chǎng)地砂土邊坡的穩(wěn)定問(wèn)題，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選取合理的邊坡處理方案，設(shè)計(jì)得到邊坡處理的施工方案，并針對(duì)此類(lèi)邊坡提出一些合理化建議，希望該文的分析結(jié)果能為吹砂回填場(chǎng)地地基預(yù)處理提供一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：砂土邊坡? 邊坡處理? 坡底反壓? 加筋土

中圖分類(lèi)號(hào)：TU472.31 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）07（c）-0044-03

Abstract： Taking practical engineering in Bangladesh as an example， combined with the actual geological situation， this paper simply calculated and analyzed the stability of the sand slope in the Sand-Blowing Backfill Site， selected the reasonable slope treatment scheme according to the actual situation of the site， designed the construction scheme of slope treatment， and put forward some reasonable Suggestions for this kind of slope. It is hoped that the analysis results of this paper can provide a certain guiding role for Sand Slope Treatment of sand-blowing backfill site.

Key Words： Sandy slope; Slope treatment; Back pressure of slope bottom; Reinforced soil

1? 工程概況

某重油電廠新建6×W18V50型柴油發(fā)電機(jī)組，配3×2.5t/h蒸發(fā)量的余熱鍋爐及所需的主、輔機(jī)設(shè)備及生產(chǎn)配套設(shè)施。工程位于孟加拉共和國(guó)達(dá)卡市加濟(jì)布爾，距達(dá)卡市區(qū)約24km。廠區(qū)為一片沼澤地，雨季的時(shí)候全部淹沒(méi)，旱季時(shí)才會(huì)部分露出水面。場(chǎng)地采取吹砂回填至設(shè)計(jì)標(biāo)高，吹砂高度平均約5m。電廠的南側(cè)有5m高的邊坡，上部為5m為吹砂回填土，根據(jù)地勘報(bào)告下部為軟弱的淤泥質(zhì)土，土質(zhì)差。根據(jù)地勘提供數(shù)據(jù)，第一層吹砂回填土：c=0，φ=20°，厚5m;第二層淤泥質(zhì)土：c=12，φ=6°，厚約15m。

2? 邊坡處理方式簡(jiǎn)述

2.1 改變坡體土質(zhì)

此處理方式主要是采用一些物理或者化學(xué)處理方法，改變邊坡的土體性質(zhì)，提高土體的黏聚力和內(nèi)摩擦角，從而提高邊坡的穩(wěn)定性。主要的處理方式有邊坡土體替換、注漿法、碎石樁或灰土樁等群樁法、加筋土。由于邊坡問(wèn)題的成因及影響因素復(fù)雜，常常會(huì)選擇幾種處理方法進(jìn)行綜合治理。

2.2 改變坡體幾何形態(tài)

此處理方式主要是僅僅通過(guò)改變坡體的幾何形狀減小坡體受到的下滑力，或增大坡體的抗滑力，或者兩者相結(jié)合來(lái)達(dá)到平衡的目的。主要的處理方式有：（1）坡頂削方，減小坡體下滑力;（2）坡腳反壓，增大坡體的抗滑力;（3）減緩坡體放坡，一方面減小坡體受到的下滑力，另一方面增大坡體的抗滑力。改變坡體幾何形態(tài)的方案簡(jiǎn)單易行、處理效果顯著，而且處理成本低，但是對(duì)場(chǎng)地范圍的要求更高。

2.3 設(shè)置抗滑措施

此處理方式主要是設(shè)置抗滑措施，增大邊坡的抗滑力。主要的抗滑措施有：抗滑樁、抗滑擋墻、預(yù)應(yīng)力錨桿（錨索）等。設(shè)置抗滑措施的處理方案的方式很多，處理費(fèi)用也較高。

3? 邊坡處理方案選擇

根據(jù)廠區(qū)土質(zhì)情況，坡體土體為砂土，黏聚力為0，內(nèi)摩擦角為20°;下部土體為淤泥質(zhì)土，黏聚力為12kPa，內(nèi)摩擦角為6°。通過(guò)計(jì)算分析，由于黏聚力為0且內(nèi)摩擦角太小，坡體本身穩(wěn)定計(jì)算不能通過(guò)，而且第二層淤泥質(zhì)土厚度較厚，邊坡會(huì)產(chǎn)生深層次的滑移，具體計(jì)算詳見(jiàn)圖1。因此，該工程邊坡處理有兩個(gè)方面的問(wèn)題需要解決：（1）坡體本身穩(wěn)定性;（2）坡體深層次的穩(wěn)定性。

根據(jù)土質(zhì)性質(zhì)、當(dāng)?shù)氐氖┕l件及現(xiàn)場(chǎng)情況，初步選擇采用如下方案進(jìn)行邊坡處理：（1）坡底反壓;（2）采用抗滑樁;（3）采用加筋土。

3.1 坡底反壓

根據(jù)計(jì)算，坡底反壓方案，滿足滑移穩(wěn)定的要求時(shí)，坡底反壓土體高度為2.5m，反壓寬度需達(dá)到10m，滑移系數(shù)為1.342，計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)圖2。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，業(yè)主征地范圍有限，反壓寬度最寬只能做到5m，因此僅僅采用坡腳反壓的方案處理時(shí)不能滿足設(shè)計(jì)要求。

3.2 采用抗滑樁

根據(jù)邊坡不處理的穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果（見(jiàn)圖1），在不處理的時(shí)候，滿足1.3的滑移系數(shù)的滑動(dòng)面在坡底10m，假定樁基強(qiáng)度足夠，不發(fā)生傾斜、剪切等破壞，樁長(zhǎng)至少要超過(guò)滑動(dòng)面1.30的位置，另外加上錨固長(zhǎng)度，由于第二層土體為淤泥質(zhì)土，不能作為樁基的嵌固層，樁基需要穿過(guò)第二層土，考慮嵌入深度不小于2m，則樁長(zhǎng)至少需要10m+5m+2m=17m。

抗滑樁的方案能夠解決滑移穩(wěn)定，但是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況（見(jiàn)圖3），坡腳位置有一條33kV輸電線路，且此線路無(wú)法遷移或斷電，樁基無(wú)法施工，因此排除此方案。

3.3 采用加筋土

根據(jù)對(duì)當(dāng)?shù)氐牡夭牡目疾欤梢赃x擇加筋土的方案。在邊坡土體中埋入土工布，給土體形成加筋的作用，改善土體的總體強(qiáng)度，增強(qiáng)土體穩(wěn)定性。

按照每0.5m設(shè)置一道土工布，土工布的強(qiáng)度為蠕變斷裂強(qiáng)度為55.47kN/m，特征設(shè)計(jì)強(qiáng)度為50.42kN/m，土工布伸入坡體中長(zhǎng)度為12m，則計(jì)算的坡體本體的滑移系數(shù)為1.382，滿足要求，但是對(duì)于深層次的整體計(jì)算，滑移系數(shù)為0.98，不能滿足要求，如需達(dá)到1.3的系數(shù)，還需要加長(zhǎng)土工布的埋入長(zhǎng)度。此方案能夠?qū)吰逻M(jìn)行處理，但是僅僅考慮加筋，工程量非常大。計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)圖4。

4? 邊坡處理計(jì)算

根據(jù)以上計(jì)算分析，最終考慮選擇坡底反壓和加筋土的結(jié)合方案，考慮反壓寬度為5m和4m，埋入土工布寬度為10m，計(jì)算結(jié)果如圖5和圖6所示。

根據(jù)計(jì)算分析結(jié)果，考慮坡底的邊界范圍及施工因素，坡底反壓寬度取4m寬，2.5m高，土工布埋入寬度為11m，土工布的間距為0.5m，極限抗拉強(qiáng)度為30kN/m，CBR頂破強(qiáng)力5kN，滿足設(shè)計(jì)要求，另外采取一些構(gòu)造措施，如坡面漿砌塊石、設(shè)置排水通道等，具體方案圖如圖7所示。

5? 結(jié)語(yǔ)

該工程邊坡處理根據(jù)計(jì)算結(jié)果采用坡底反壓和加筋土結(jié)合的方案進(jìn)行邊坡處理，根據(jù)計(jì)算滿足設(shè)計(jì)要求。

邊坡穩(wěn)定問(wèn)題是一個(gè)復(fù)雜的土力學(xué)問(wèn)題，在對(duì)邊坡穩(wěn)定進(jìn)行處理的時(shí)候，要結(jié)合土質(zhì)情況、地下水情況、現(xiàn)場(chǎng)施工因素、當(dāng)?shù)貤l件以及經(jīng)濟(jì)性等多方面的因素，選擇一個(gè)合適、合理、合規(guī)的處理方案。

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