重慶高邊坡景觀擋墻方案設(shè)計(jì)

趙繼濤 王朋輝 李良成 姜 舟

1機(jī)械工業(yè)第四設(shè)計(jì)研究院有限公司（471000） 2 中汽智誠（洛陽）巖土工程有限公司（471000）3 機(jī)械工業(yè)第四設(shè)計(jì)研究院有限公司（471000） 4 機(jī)械工業(yè)第四設(shè)計(jì)研究院有限公司（471000）

1 工程概況

本高邊坡工程位于重慶市兩江工業(yè)開發(fā)區(qū)內(nèi)，高邊坡景觀墻位于東北角機(jī)場東聯(lián)絡(luò)線及康順路交接處，高差12 m 左右，景觀墻長30 m，回填土厚度25 m 左右，景觀擋墻兩側(cè)與格構(gòu)梁相接。

2 場地巖土工程性質(zhì)

2.1 地形及地貌

場地原始地貌單元屬剝蝕丘陵地貌，現(xiàn)狀地形經(jīng)人工挖填平整改造，景觀擋墻區(qū)域及周邊為人工填土形成的邊坡。填土為碎石堆筑而成，松散，局部有架空現(xiàn)象。

2.2 地層結(jié)構(gòu)

場地主要為第四系全新統(tǒng)人工素填土（Q4ml）覆蓋，場地部分原始低洼地段下伏厚度不等的殘坡積粉質(zhì)黏土。鉆探揭露的場地基巖地層為侏羅系中統(tǒng)砂溪廟組（J2s）泥巖、砂巖，伏于土層下。 現(xiàn)由新至老對場區(qū)地層分述如下：

2.2.1 素填土（Q4ml）

紅褐色、褐色、淺灰黃色、雜色，稍濕，松散，主要由泥巖、 砂巖碎塊及粉末和少量黏性土組成，性質(zhì)不均，組成粒徑不均，級配差，局部有架空現(xiàn)象。鉆探時有卡鉆現(xiàn)象，為近期人工平場所填。 回填年限一年左右，填土碎塊石一般粒徑100～600 mm，最大粒徑1 000 mm， 為場地內(nèi)地勢高的巖石山體爆破形成的中等風(fēng)化砂巖、泥巖碎塊混雜及粉末和少量黏性土回填，土石比3∶7～1∶9，場地建筑范圍內(nèi)都有分布，一般孔揭露厚度0.00～52.5 m。

2.2.2 粉質(zhì)黏土（Q4el+dl）

紅褐色、褐灰色、灰黃色，可塑～硬塑狀，土質(zhì)不均，局部夾有少量植物根系及腐殖質(zhì)，有腥味，切面光滑、細(xì)膩，稍有光澤，韌性中等，干強(qiáng)度中等，無搖震反應(yīng)，為殘坡積土。一般厚度0.0～7.2 m，層頂標(biāo)高271.71～285.24 m。

2.2.3 泥巖（J2s-Ms）

強(qiáng)風(fēng)化泥巖：紅褐色、紫紅色，主要由黏土礦物組成，含長石、云母，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)為主，風(fēng)化強(qiáng)烈，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖芯破碎，呈碎塊狀、厚片狀、散砂狀，巖質(zhì)極軟，手捏易碎。一般厚度0.50～4.80 m，層頂標(biāo)高249.50～284.84 m。

中等風(fēng)化泥巖：紅褐色、紫紅色，主要由黏土礦物組成，含長石、云母，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)為主，局部泥質(zhì)粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層～中厚層構(gòu)造。 局部可見深綠色鈣質(zhì)結(jié)核，砂質(zhì)含量不均，夾砂巖薄層透鏡體。 巖質(zhì)軟硬不均，分布無規(guī)律，巖相變化大，以極軟巖為主，局部為軟巖。 巖芯較完整，呈短柱狀，少量碎塊狀和長柱狀。手不易折斷巖芯塊，錘擊聲較啞。分布于場地內(nèi)大部分地段，為場地主要巖性。 與砂巖巖性呈漸變過渡。該層一般揭露厚度0.70～15.70 m，層頂標(biāo)高245.68～286.28 m。 各巖土層分布厚度、高程、取樣深度詳如圖1 所示。

2.3 地下水

場地原始地形高差起伏大，利于場區(qū)地表水向場區(qū)外排泄，場地內(nèi)無地表水。 覆蓋層部分地段以弱透水的粉質(zhì)黏土和回填的土層為主，下伏地層為相對隔水的基巖。 因此，場區(qū)地形、地層結(jié)構(gòu)不利于地下水的存儲。 受大氣降水、施工用水或原始溝塘回填前排水不徹底的影響，場地填土層、粉質(zhì)黏土、基巖裂隙和爆破影響帶中可能存在少量季節(jié)性地下水，地下水類型屬于松散層孔隙水及基巖裂隙水。尤其原始沖溝底部地段易匯集上游的地表、地下水，致使局部地段水量偏大。

圖1 工程地質(zhì)剖面示意圖

3 景觀擋墻方案

根據(jù)本項(xiàng)目地質(zhì)條件，景觀擋墻變形控制要求高。 通常情況下采用樁錨、重力式擋墻、扶壁式擋墻、雙排樁方案。

1）樁錨。 樁錨支護(hù)是高邊坡的一種重要的支護(hù)方法，它的產(chǎn)生結(jié)合于抗滑樁支護(hù)方法和錨桿支護(hù)方法。 其支護(hù)原理是綜合了抗滑樁和錨索的支護(hù)原理， 即阻擋基坑邊坡下滑的抗滑力主要來源于錨桿所提供的錨固力和抗滑樁提供的阻滑力。 樁錨支護(hù)體系主要由護(hù)坡樁、土層錨桿、圍檁和鎖口梁4 部分組成，它們之間相互聯(lián)系，相互影響，相互作用，形成一個有機(jī)整體。 通過錨索給支護(hù)排樁提供錨拉力，以減小支護(hù)排樁的位移與內(nèi)力，并將基坑的變形控制在允許的范圍內(nèi)。 對于本地層，考慮填土后期沉降大，易導(dǎo)致錨索錨固體開裂，鋼絞線腐蝕，耐久性及抗拔承載力無法滿足，成本較高。

2）重力式擋墻。 一般采用塊石、片石等砌筑而成，依靠自身的重力來抵抗墻背土壓力。

3）扶壁式擋墻。 由面板、墻趾板、墻踵板、扶壁組成，通過扶壁將面板與墻踵板連接起來，提高其剛度及整體穩(wěn)定性， 一般采用鋼筋混凝土澆筑而成。 特點(diǎn)是構(gòu)造簡單，施工方便，墻身斷面較小，自身質(zhì)量輕，可以較好地發(fā)揮材料的強(qiáng)度性能，能適應(yīng)承載力較低的地基。 對于本項(xiàng)目，地基承載不滿足規(guī)范要求，且成本高。

4）樁板式擋墻。 即以樁和面板連接成整體來抵擋墻背土壓力，由抗滑樁、樁間擋土板、或錨桿等組成。 對于本地層錨桿適宜性差且成本高。

本設(shè)計(jì)打破傳統(tǒng)的模式 （擋墻不僅要承擔(dān)結(jié)構(gòu)、裝飾自重荷載、風(fēng)荷載及地震荷載，而且要承擔(dān)土壓力荷載）。 采用邊坡穩(wěn)定性與景觀墻穩(wěn)定性分開獨(dú)立考慮，景觀墻采用框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用旋挖成孔灌注樁基礎(chǔ)，樁基只承擔(dān)填充砌體、結(jié)構(gòu)、裝飾自重的豎向荷載、風(fēng)荷載及地震荷載，不承擔(dān)回填土的土壓力。 土釘墻（加筋土擋墻）承當(dāng)土壓力，通過土釘墻支護(hù)控制邊坡土體的水平位移。 景觀墻與土釘墻間預(yù)留40 cm 的空隙，防止邊坡變形對景觀墻造成影響。

樁基礎(chǔ)采用旋挖成孔灌注樁，采用干作業(yè)法施工，樁直徑900 mm，采用C30 混凝土，單樁豎向承載力特征值≥800 kN。 地梁采用C30 混凝土，尺寸b×h=1 050 mm×600 mm。 填充墻采用MU20 實(shí)心磚和M10 水泥砂漿砌筑。 土釘墻（加筋墻）做法：土層分層碾壓，1 m 深度分四層碾壓。 碾壓到布置土釘深度時，開梯形槽。 梯形槽下底寬100 mm，上部寬150 mm。 開完槽后放置土釘，距2 000 mm 布置對中支架， 土釘兩方向十字交叉處用鋼筋綁扎固定，最后澆筑C30 混凝土。

經(jīng)過一年的使用，監(jiān)測結(jié)果表明，邊坡變形及景觀墻變形在設(shè)計(jì)要求控制范圍之內(nèi)，沒有影響景觀墻、圍墻及管網(wǎng)等正常的使用，達(dá)到了預(yù)期效果。

4 經(jīng)濟(jì)、社會效益

對于環(huán)境條件復(fù)雜、變形控制要求高的景觀擋墻，本方案具有工期短、成本低的優(yōu)點(diǎn)。 同傳統(tǒng)的景觀擋墻設(shè)計(jì)方案相比，工期縮短了一半，節(jié)約灌注樁工程量60%，整體節(jié)約成本40%。

5 結(jié)語

景觀擋墻的方案選擇很重要，正確的方案選擇在保證景觀墻、邊坡、周邊構(gòu)筑物安全使用的情況下，不僅能縮短工期，而且能節(jié)約建設(shè)資金。 本景觀擋墻方案不僅達(dá)到了所有預(yù)期的功能， 并且美觀，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)，為以后類似環(huán)境條件復(fù)雜的景觀擋墻設(shè)計(jì)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。