不穩(wěn)定斜坡的整治實(shí)例

丁 寧

（甘肅有色工程勘察設(shè)計(jì)研究有限公司，甘肅 蘭州 730000）

1 引言

1.1 項(xiàng)目背景

不穩(wěn)定斜坡位于甘肅省蘭州市安寧區(qū)上徐家灣，B418#規(guī)劃路以北、排洪溝以西、洄水灣41～43號(hào)，西臨蘭州旭康藥業(yè)有限公司用地，南側(cè)為洄水灣路。不穩(wěn)定斜坡由自然因素和人工開挖坡腳共同形成。不穩(wěn)定斜坡寬101 m，高度5～55 m，整體坡度為15°～45°，坡腳開挖近直立。不穩(wěn)定斜坡主要威脅坡腳擬建的蘭州市安寧區(qū)華泰雅園經(jīng)濟(jì)適用房小區(qū)。

1.2 不穩(wěn)定斜坡概況

治理區(qū)不穩(wěn)定斜坡整體呈東西向展布，斜坡總寬101 m，坡高4～55 m不等。整個(gè)斜坡可分為兩段，分別為AB段斜坡和CD段斜坡。

AB段為巖土質(zhì)斜坡，呈近東西向展布，平面形態(tài)呈“S”型，剖面形態(tài)呈近直線型。斜坡高52～55 m，寬37 m，坡度40°～45°，坡向?yàn)?01°。中元古界長城系興隆山群片巖構(gòu)成斜坡的基本骨架，坡面巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，節(jié)理產(chǎn)狀為187°∠52°、34°∠36°。中上部危巖體發(fā)育，調(diào)查期間有掉塊現(xiàn)象，坡腳為坡洪積角礫，開挖形成高4～5 m高的人工邊坡，坡度近直立。

CD段不穩(wěn)定斜坡位于勘查區(qū)東側(cè)，呈近東西向展布，屬土質(zhì)斜坡，平面形態(tài)和剖面形態(tài)呈直線型。不穩(wěn)定斜坡高4～5 m，寬64 m，坡度80°～85°，坡向?yàn)?10°。斜坡由坡洪積角礫組成，其結(jié)構(gòu)松散，降水易入滲，不穩(wěn)定斜坡坡肩以上為栽種的松樹，植被發(fā)育良好。坡腳為建設(shè)場地。

不穩(wěn)定斜坡坡腳為住宅樓建設(shè)用地。擬建設(shè)兩棟一梯四戶居民住宅樓，地上18層，地下1層?；A(chǔ)形式采用樁筏基礎(chǔ)?，F(xiàn)狀不穩(wěn)定斜坡坡腳距擬建住宅樓距離為8.0 m。基坑開挖深度約6.0 m，坑壁主要由全新統(tǒng)坡洪積角礫組成。

1.3 不穩(wěn)定斜坡邊坡工程安全等級(jí)

不穩(wěn)定斜坡屬巖土質(zhì)，邊坡高度5～55 m不等，主要威脅斜坡坡腳擬建住宅樓及人員的安全。斜坡一旦失穩(wěn)發(fā)生滑坡、崩塌災(zāi)害，破壞后果很嚴(yán)重。依據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50330—2013）中邊坡工程安全等級(jí)劃分表[1]，不穩(wěn)定斜坡治理工程為永久性邊坡工程，防治工程等級(jí)為一級(jí)。治理后邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)在自重工況下＞1.30，自重+暴雨、自重+地震工況下＞1.15。

2 治理工程設(shè)計(jì)

2.1 治理原則

考慮到本次治理的邊坡處于規(guī)劃住宅區(qū)內(nèi)，斜坡坡腳為擬建的住宅樓。因此，本次治理工程在保證斜坡安全與穩(wěn)定的同時(shí)，也要兼顧美觀，在滿足穩(wěn)定性要求前提下，以使治理工程達(dá)到安全穩(wěn)固、美化環(huán)境的綜合效果。同時(shí)考慮到斜坡的工程地質(zhì)特征與治理措施的作用與效果，治理區(qū)斜坡體采用危巖清理、錨桿格構(gòu)、主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)、擋土墻及排水渠等工程治理措施加固，增加坡體穩(wěn)定性，防止其發(fā)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，消除安全隱患，保護(hù)不穩(wěn)定斜坡影響區(qū)內(nèi)的擬建建筑物及人員的安全，使治理工程達(dá)到安全效益和經(jīng)濟(jì)效益的最優(yōu)結(jié)合。不穩(wěn)定斜坡可分為巖土質(zhì)和土質(zhì)兩段進(jìn)行設(shè)計(jì)治理，分別為AB段斜坡和CD段斜坡。AB段斜坡的設(shè)計(jì)思路為：①斜坡中上部危巖體發(fā)育段進(jìn)行危巖清理；②坡腳修筑擋土墻；③擋墻以上坡面修筑格構(gòu)錨桿和主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)。CD段斜坡的設(shè)計(jì)思路為：①坡腳修筑擋土墻；②擋墻頂修建排水渠；③擋墻之上坡面修筑格構(gòu)錨桿框架。

不穩(wěn)定斜坡坡腳為建設(shè)場地，建設(shè)項(xiàng)目為兩棟一梯四戶居民住宅樓，地上18層，地下1層?；A(chǔ)形式采用樁筏基礎(chǔ)。不穩(wěn)定斜坡坡腳距擬建住宅樓距離為8.0 m。基坑開挖深度約6.0 m?；娱_挖使不穩(wěn)定斜坡臨空面增大，整體穩(wěn)定性降低，由于坡腳與擬建住宅樓距離為8.0 m，對斜坡穩(wěn)定性影響較小。本次設(shè)計(jì)僅治理不穩(wěn)定斜坡，未考慮擬建建筑物深基礎(chǔ)施工時(shí)的臨時(shí)支護(hù)，建議在建筑物基坑開挖過程中進(jìn)行支護(hù)，且在基坑開挖前完成對不穩(wěn)定斜坡的治理施工。

2.2 治理目標(biāo)

通過對治理區(qū)斜坡體采用危巖清理、錨桿格構(gòu)、主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)、擋土墻及排水渠等工程治理措施，加固坡體，提高坡體穩(wěn)定性，防止其發(fā)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，消除安全隱患，保護(hù)邊坡坡腳擬建住宅樓及人員安全。

2.3 斜坡治理和加固安全系數(shù)的確定

根據(jù)斜坡當(dāng)前穩(wěn)定程度及其危害程度，并結(jié)合坡腳建設(shè)場地與坡體的相互關(guān)系，考慮Ⅷ度抗震設(shè)防烈度和強(qiáng)降水的影響，按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011—2010）[2]，斜坡工程安全等級(jí)為一級(jí)，斜坡治理設(shè)計(jì)安全系數(shù)為1.35，即對于穩(wěn)定性安全系數(shù)低于1.35的邊坡，要求整治后安全系數(shù)達(dá)到1.35。

2.4 工程措施

1）危巖清理。AB段斜坡中上部危巖體發(fā)育，在主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)施工之前，首先應(yīng)對坡面危巖體進(jìn)行清理。依據(jù)勘查資料，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，估算清理平均厚度為0.2 m，清理標(biāo)高為1 565～1 596 m，清理面積為1 400 m2，清理方量約280 m3。

危巖清理應(yīng)做好安全防護(hù)工作，安全防護(hù)措施設(shè)計(jì)在距坡腳2.0 m處布設(shè)一道臨時(shí)防護(hù)網(wǎng)，防護(hù)網(wǎng)設(shè)計(jì)高度為3.0 m。具體使用方法為：①在距坡腳2.0 m處布設(shè)一道防護(hù)網(wǎng)；②搭建腳手架；③人工風(fēng)鎬清理坡面危巖體；④拆除防護(hù)網(wǎng)，將清理至坡腳的危巖體外運(yùn)。

2）擋土墻設(shè)計(jì)。擋土墻布設(shè)于不穩(wěn)定斜坡坡腳處，延伸總長度104 m。擋土墻修筑區(qū)地面標(biāo)高為1 541.5 m。依據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50330—2013），設(shè)計(jì)擋土墻高5.0 m，基礎(chǔ)埋深為1.5 m，基礎(chǔ)置于角礫和中風(fēng)化片巖中，擋土墻地基夯實(shí)后采用C15混凝土墊層15 cm。墻頂寬為0.6 m，胸坡傾斜坡率1∶0.4，背坡坡率為1∶0.2，墻底傾斜坡率0.1∶1。墻體用M10砂漿砌筑塊石（塊石強(qiáng)度不小于30 Mpa）。墻頂用C15混凝土壓頂，厚5 cm。在距地面0.3 m處起設(shè)置排水孔，孔徑為110 mm，材料為PVC管，排水管坡率5%，進(jìn)水口用反濾土工布包裹。泄水孔以下填筑厚30 cm的黏土（壓實(shí)），墻背填筑厚30 cm，直徑2～5 mm的礫石反濾層。排水孔橫向間距2.5 m，豎向間距2.0 m，梅花形布置。依據(jù)擋墻平面位置，間隔10 m設(shè)伸縮縫，縫寬2.0 cm，在墻頂部、胸坡部分的伸縮縫內(nèi)填塞浸瀝青木板條200 mm。

3）錨桿格構(gòu)設(shè)計(jì)。

（1）格構(gòu)設(shè)計(jì)。格構(gòu)豎梁間距為3.0 m，橫梁間距為3.0 m，格構(gòu)斷面長×寬為400 mm×300 mm,主筋采用HRB400級(jí)4?18，箍筋采用HPB235級(jí)?8@250 mm。格構(gòu)框架按片澆筑制作，相鄰兩片格構(gòu)橫、豎肋之間留2 cm的伸縮縫，內(nèi)填浸瀝青麻絮?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為C30，格構(gòu)梁修建以前要平整坡體，并且20 cm鑲嵌于土中，外露20 cm。

（2）錨桿設(shè)計(jì)。在格構(gòu)梁的節(jié)點(diǎn)上設(shè)置全黏結(jié)灌漿錨桿，錨桿采用HRB400級(jí)?28鋼筋制作，錨桿長度有8.5 m和13.5 m兩種，安裝傾角均為25°。錨桿采用全黏結(jié)注漿，錨桿注漿采用M30水泥砂漿，從孔底到孔口返漿式注漿，注漿壓力不低于0.4 MPa。錨孔孔徑為Φ130 mm。

4）GAR2型主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)主動(dòng)防護(hù)為采用GAR2型主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)，主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)面積為2 494 m2。

系統(tǒng)組成:鋼絲繩網(wǎng)+鋼絲繩錨桿+支撐繩+鋼絲格柵+縫合線。

網(wǎng)的型號(hào)DO/08/300：菱形鋼絲繩網(wǎng),鋼絲繩直徑為?8，網(wǎng)孔尺寸（菱形邊長300 mm）；每塊網(wǎng)的尺寸4.5 m×4.5 m，地形變化復(fù)雜處可采用4 m×2 m，采用8 mm鋼絲縫合線與支撐繩連接。

鋼絲繩錨桿：錨桿材料?25螺紋鋼，錨桿長5 m；孔徑60 mm；砂漿強(qiáng)度M30；孔口凹槽直徑20 cm，深20 cm；錨桿抗拔力大于50 kN。

支撐繩：橫向采用?16鋼絲繩，縱向采用?12鋼絲繩，布設(shè)尺寸4.5 m×4.5 m,地形變化復(fù)雜處可采用4.5 m×2.5 m，并進(jìn)行張拉。

鋼絲格柵網(wǎng):防護(hù)較破碎的危巖體，尺寸依據(jù)破碎危巖體面積而定,格柵網(wǎng)用直徑?2.2的鋼絲繩制成，并與支撐繩連接。

5）截排水渠設(shè)計(jì)。在擋土墻墻頂排水渠，排水渠斷面為矩形，寬0.3 m，深0.3 m，壁厚0.15 m，材料為C30混凝土，排水渠沿?fù)鯄斚蛑虚g坡降2%，匯集后排至地表，地表設(shè)消力池寬0.5 m，深0.6 m，壁厚0.15 cm，最終經(jīng)小區(qū)排水系統(tǒng)匯入市政排水系統(tǒng)。

3 監(jiān)測與安全

對不穩(wěn)定斜坡在工程治理施工期間進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測坡體施工期間的變形、危巖體節(jié)理裂隙的擴(kuò)展情況，主要采用測量儀器進(jìn)行監(jiān)測，可選用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀等測量儀器。施工期間監(jiān)測周期為每天觀測一次，并做好詳細(xì)觀測記錄。工程使用期間監(jiān)測時(shí)段設(shè)3年。

不穩(wěn)定斜坡安全等級(jí)為一級(jí)，且所在區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件較復(fù)雜，故采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場檢測與安全，若在施工期間坡體有出現(xiàn)裂縫等變形跡象以及實(shí)際地層情況與設(shè)計(jì)采用地層情況有出入時(shí)，應(yīng)立即停工、撤離現(xiàn)場人員并及時(shí)通知監(jiān)理、業(yè)主及設(shè)計(jì)單位等有關(guān)各方重新研究確定新的治理方案與措施后，方可進(jìn)行施工。

4 施工

4.1 施工周期

根據(jù)治理區(qū)不穩(wěn)定斜坡特征、所設(shè)計(jì)的治理工程及現(xiàn)場實(shí)際情況，治理工程施工總工期約47 d。其中前期準(zhǔn)備5 d，危巖清理3 d，主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)施工7 d，擋土墻施工7 d，格構(gòu)錨桿施工15 d，排水渠、消力池施工5 d，收尾5 d。

4.2 施工順序

因本次斜坡治理工程主體為錨桿格構(gòu)、主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)和擋土墻，并輔以截排水工程進(jìn)行治理。其具體治理工程施工順序?yàn)椋呵謇硎┕龅亍鷾y量定位→危巖清理→主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)施工→擋土墻施工→錨桿格構(gòu)施工→排水渠等施工。

4.3 施工組織

施工布置原則。（1）保證生產(chǎn)、方便生活、易于管理；（2）盡量少占綠化用地、不占民房；（3）節(jié)約施工場地用地、減少臨時(shí)建設(shè)費(fèi)用；（4）安全可靠。

施工分區(qū)規(guī)劃。（1）生產(chǎn)生活區(qū)。生活區(qū)、庫房區(qū)布置在坡腳擬建場區(qū)，但要遠(yuǎn)離坡腳，以免在施工過程中斜坡失穩(wěn)造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失；（2）施工區(qū)。施工區(qū)主要治理工程為錨桿格構(gòu)、主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)、擋土墻、排水渠等；（3）料場區(qū)。堆料場選擇在坡腳空白場地區(qū)，但不能緊鄰坡腳。

5 治理工程建議及注意事項(xiàng)

1）本次未設(shè)計(jì)坡面綠化，建議業(yè)主委托專業(yè)綠化設(shè)計(jì)單位結(jié)合小區(qū)規(guī)劃進(jìn)行坡面景觀綠化。

2）盡快開展不穩(wěn)定斜坡的治理工作，不穩(wěn)定斜坡治理施工先于基坑開挖。

3）本次治理工程中僅在擋土墻墻頂和坡面修筑截排水渠，可將坡體地表水排至坡腳，建議業(yè)主在坡腳小區(qū)道路和小區(qū)雨水收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮設(shè)計(jì)銜接，將這部分地表水納入小區(qū)雨水收集排泄系統(tǒng)。

4）斜坡治理工作要依據(jù)國家有關(guān)法律、法規(guī)以及地質(zhì)災(zāi)害治理工程勘查、設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行，最終在專家審查通過后實(shí)施完成。

5）治理工程嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)行，施工要求具有地質(zhì)災(zāi)害治理甲級(jí)資質(zhì)的單位來承擔(dān)。

6）加強(qiáng)治理工程施工中的監(jiān)測預(yù)警工作，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

7）治理過程中加強(qiáng)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)，并盡量減少雨季施工時(shí)間。

6 結(jié)束語

本次治理設(shè)計(jì)采用危巖清理、錨桿格構(gòu)、主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)、擋土墻及排水渠等工程措施進(jìn)行加固，增加了坡體穩(wěn)定性，防止其發(fā)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，消除安全隱患，保護(hù)不穩(wěn)定斜坡影響區(qū)內(nèi)的擬建建筑物及人員的安全，使治理工程達(dá)到安全效益和經(jīng)濟(jì)效益的最優(yōu)結(jié)合。