蘭州徐家灣某邊坡治理工程二次加固措施研究

陳秀清,王寶玉,魏金龍,閆 飛

(1.蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)大學(xué)地質(zhì)與珠寶學(xué)院,甘肅 蘭州 730022;2.甘肅智廣地質(zhì)工程勘察設(shè)計(jì)有限公司,甘肅 蘭州 730010)

蘭州市地形狹長(zhǎng),是典型的山地-河谷城市,近年來(lái)由于氣候條件的變化以及人類(lèi)活動(dòng)的加劇,邊坡滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害時(shí)有發(fā)生,蘭州已成為我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害最為嚴(yán)重的省會(huì)城市之一[1-2]。采取有效的支護(hù)方式對(duì)邊坡進(jìn)行加固成為邊坡治理工程的重中之重[3]。目前,針對(duì)邊坡和基坑穩(wěn)定性問(wèn)題,石鈺鋒等[4]應(yīng)用數(shù)值模擬方法對(duì)緊鄰鐵路偏壓基坑的變形進(jìn)行了系統(tǒng)研究;王啟云等[5]對(duì)臨近深基坑的邊坡變形進(jìn)行了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與分析;Chen等[6]對(duì)斜坡基巖上的基坑開(kāi)挖變形進(jìn)行了數(shù)值模擬分析;任東興等[7]基于ABAQUS研究了降雨入滲對(duì)于基坑邊坡穩(wěn)定性的弱化機(jī)理;董輝等[8]通過(guò)室內(nèi)人工強(qiáng)降雨對(duì)不同坡度下碎石土邊坡的變形特征進(jìn)行了相關(guān)研究;Zhang等[9]調(diào)查研究了開(kāi)挖邊坡變形破壞的觸發(fā)因素;Lei[10]針對(duì)人工開(kāi)挖對(duì)黃土邊坡穩(wěn)定性造成的影響進(jìn)行了數(shù)值模擬研究;Kong等[11]在考慮地震荷載情況下分析了人工開(kāi)挖對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。

但現(xiàn)有的研究成果主要是對(duì)邊坡和基坑的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,對(duì)邊坡和基坑在支護(hù)工程實(shí)施后整體穩(wěn)定性不足情況下的變形特征以及后期二次加固措施的研究較少。鑒于此,本文以蘭州市徐家灣項(xiàng)目X9邊坡支護(hù)及坡腳基坑工程為背景,通過(guò)對(duì)該邊坡變形的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),對(duì)支護(hù)后的邊坡位移及支護(hù)效果進(jìn)行了分析,并針對(duì)邊坡支護(hù)工程穩(wěn)定性不足問(wèn)題提出了二次加固的思路及措施,最后采用數(shù)值模擬方法對(duì)該邊坡治理工程二次加固措施的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證,以期為類(lèi)似邊坡治理工程提供參考方案。

1 工程概況

蘭州徐家灣邊坡治理工程位于蘭州市城關(guān)區(qū)黃河北岸徐家灣,X9邊坡位于徐家灣北側(cè),為巖質(zhì)邊坡,走向呈東—西向。經(jīng)邊坡治理與下部基坑工程改造,現(xiàn)狀邊坡分為三級(jí):最下部一級(jí)邊坡為工程建設(shè)開(kāi)挖形成的最高約23 m的人工邊坡,一級(jí)邊坡平臺(tái)寬為10～15 m;二級(jí)邊坡為災(zāi)害治理形成的人工邊坡,主要工程為抗滑樁,邊坡高約15 m;三級(jí)邊坡為自然斜坡。蘭州徐家灣X9邊坡總高為140 m,寬為232 m,坡度為30～50°,坡向?yàn)?10°。

該邊坡無(wú)工程覆蓋區(qū)域出露的地層主要為變質(zhì)巖,受風(fēng)化作用以及金城關(guān)斷裂的影響,巖體破碎,節(jié)理裂隙發(fā)育,表層巖體產(chǎn)狀不明顯,下部中分化層產(chǎn)狀為175°∠43°,坡體中下部表面披覆有一層2 m厚的碎石土,坡腳低洼處為殘坡積土,邊坡前緣為前期邊坡和基坑治理工程,坡腳規(guī)劃有居民住宅樓。蘭州徐家灣某邊坡全貌,如圖1所示。

圖1 蘭州徐家灣某邊坡全貌Fig.1 Overall view of a slope in Xujiawan,Lanzhou

2 邊坡治理工程現(xiàn)有加固措施及效果分析

2.1 邊坡治理工程現(xiàn)有加固措施

本文選取蘭州徐家灣某邊坡治理工程K370截面進(jìn)行計(jì)算分析,該截面處邊坡以及下部基坑已進(jìn)行加固處理,已施作支護(hù)如圖2所示。其中,上部邊坡治理工程為抗滑樁加錨索支護(hù),樁長(zhǎng)為25 m,樁心距為6 m,嵌固深度為10 m,懸臂長(zhǎng)度為15 m,樁斷面為2 m×3 m矩形;下部基坑總深度為23 m,分兩級(jí)支護(hù),上段坡(二級(jí)坡)高為6 m,按永久工程考慮,采用錨索框架格構(gòu)支護(hù),格構(gòu)間距為2.5 m,共布設(shè)5排錨索,下段坡高為16 m,采用錨索排樁加固,樁間布設(shè)1排3束ΦS15.2 mm鋼絞線預(yù)應(yīng)力錨索,錨索長(zhǎng)度為21～23 m。

圖2 蘭州徐家灣某邊坡治理工程既有支護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖 Fig.2 Existing supporting structure diagram of a slope treatment project in Xujiawan,Lanzhou

2014年5月該邊坡治理工程開(kāi)始實(shí)施,同年6月基坑支護(hù)工程開(kāi)工,2016年基坑支護(hù)工程側(cè)坡出現(xiàn)變形,同期上部邊坡支護(hù)抗滑樁出現(xiàn)變形,如圖3所示。

圖3 蘭州徐家灣某邊坡K370截面處抗滑樁外傾Fig.3 Extroversion of anti-slide piles at section K370 of a slope in Xujiawan,Lanzhou

該邊坡的變形主要表現(xiàn)為坡面坡積層、風(fēng)化層的滑動(dòng)和既有抗滑樁的位移變形,如圖4所示。基坑支護(hù)工程變形主要集中在上部錨索框架區(qū)域,表現(xiàn)為錨索大面積脫錨,下部錨索排樁段也存在部分脫錨、樁間土溜滑等現(xiàn)象,故對(duì)下部基坑采取了快速反壓的應(yīng)急處置措施,反壓處置后對(duì)基坑支護(hù)工程變形進(jìn)行了長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。

圖4 蘭州徐家灣某邊坡抗滑樁位移變化圖Fig.4 Variation diagram of anti-slide pile displacement of a slope in Xujiawan,Lanzhou

2.2 邊坡變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

基坑和邊坡支護(hù)工程出現(xiàn)變形后,采取了快速反壓的應(yīng)急處理工程措施進(jìn)行臨時(shí)處置,反壓處置后對(duì)邊坡和已實(shí)施的治理工程從2018年1月開(kāi)始監(jiān)測(cè),對(duì)抗滑樁從2018年3月開(kāi)始監(jiān)測(cè),分別對(duì)邊坡坡體的水平位移和垂直位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)以及對(duì)部分抗滑樁的水平位移和垂直位移(沉降)進(jìn)行監(jiān)測(cè),每個(gè)月采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,截至2020年12月,邊坡和抗滑樁變形已經(jīng)監(jiān)測(cè)約34個(gè)月。該邊坡坡體位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面位移量示意圖,如圖5所示。

注:位移量為2018年3月10日至2020年12月30日的累計(jì)位移量。圖5 蘭州徐家灣某邊坡坡體位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面位移 量示意圖Fig.5 Plane displacement diagram of displacement monitoring points of a slope in Xujiawan, Lanzhou

本文選取該邊坡部分典型抗滑樁及坡體位移監(jiān)測(cè)曲線進(jìn)行分析,如圖6和圖7所示。

圖6 蘭州徐家灣某邊坡典型抗滑樁樁頂位移監(jiān)測(cè)曲線Fig.6 Typical anti-sliding pile displacement monitoring curves of a slope in Xujiawan,Lanzhou

由圖6可以看出:

1) 該邊坡各抗滑樁沉降變形速率在前期發(fā)展較快、后期逐漸趨于平穩(wěn)。這是由于監(jiān)測(cè)初期,邊坡整體已出現(xiàn)蠕動(dòng)變形下滑,坡體下滑力較大,加之基坑內(nèi)快速反壓回填的土方量較少且處于虛填狀態(tài),不能提供足夠的抗滑力,致使邊坡蠕動(dòng)變形持續(xù);監(jiān)測(cè)后期,基坑內(nèi)的回填土方在自然沉降和邊坡下滑綜合作用下逐漸密實(shí),加之根據(jù)變形趨勢(shì)后續(xù)增加了基坑內(nèi)回填土方量,致使邊坡坡腳整體抗滑力增加,原始邊坡與坡腳反壓回填土形成整體,邊坡蠕動(dòng)趨于穩(wěn)定,其變形趨于緩慢。

2) 從抗滑樁最終沉降變形量來(lái)看,該邊坡K370截面處抗滑樁樁頂沉降量最大,最大沉降量為76.9 mm,后期抗滑樁樁頂沉降速率減緩至0.03 mm/d。

3) 該邊坡抗滑樁各抗滑樁樁頂水平位移監(jiān)測(cè)曲線和沉降監(jiān)測(cè)曲線類(lèi)似,抗滑樁樁頂水平位移速率也表現(xiàn)為前期發(fā)展較快、后期逐漸趨于平穩(wěn)的趨勢(shì)。

通過(guò)分析該邊坡部分典型坡體位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移監(jiān)測(cè)曲線(圖7)可知:該邊坡坡體各監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平位移變形同樣經(jīng)歷了初期發(fā)展迅速、后期逐漸趨于穩(wěn)定的過(guò)程;從坡體各監(jiān)測(cè)點(diǎn)最終沉降變形量來(lái)看,坡體S6監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平位移量最大,最大水平位移量為409.5 mm,后期坡體沉降速率減緩至1.75 mm/d;坡體各監(jiān)測(cè)點(diǎn)豎向沉降整體較為穩(wěn)定,豎向沉降發(fā)展一年后逐漸趨于穩(wěn)定,最大沉降值為83.8 mm,后期坡體沉降速率減緩至0.17 mm/d。

在監(jiān)測(cè)前期階段,該邊坡抗滑樁樁頂和坡體位移均出現(xiàn)大幅度變化,考慮可能原因?yàn)樘m州雨季時(shí)間主要集中在6～8月份,該時(shí)段雨水較多,為此本文統(tǒng)計(jì)了蘭州市2018年的降雨量,該年份降雨量直方圖如圖8所示。

圖8 蘭州市2018年降雨量直方圖Fig.8 Rainfall histogram of Lanzhou City in 2018

由圖8可以看出:蘭州市2018年7～9月份降雨量較大,對(duì)應(yīng)于該邊坡抗滑樁樁頂位移和坡體位移監(jiān)測(cè)結(jié)果的劇烈變化時(shí)期。

分析認(rèn)為:雨水沿該邊坡坡體上密布的裂縫滲入坡體,加大了坡體重量,致使坡體下滑力增大,造成抗滑樁樁頂水平位移增長(zhǎng)較快。該邊坡K369截面處抗滑樁樁頂水平位移量最大,最大水平位移量為309.2 mm,后期抗滑樁樁頂沉降速率減緩至0.07 mm/d。

2.3 邊坡治理效果分析

根據(jù)該邊坡典型抗滑樁位移監(jiān)測(cè)結(jié)果可知,該邊坡經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間蠕滑后,抗滑樁樁頂和坡體變形速率減慢并趨于收斂,但抗滑樁樁頂水平位移總量較大,不滿足《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50330—2013)中第19.1.7條[13]的要求。

整體上來(lái)看,該邊坡抗滑樁樁頂和坡體變形速率減緩,但變形仍在繼續(xù),應(yīng)對(duì)其繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。邊坡坡體、抗滑樁的變形屬于緩慢變形,應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)坡體周邊裂縫,以防雨水滲入,并加快施工進(jìn)度,同時(shí)需要對(duì)該邊坡進(jìn)行二次加固。

3 邊坡二次加固

3.1 邊坡二次加固思路

該段邊坡目前已經(jīng)采取一定的反壓處置工程措施,但反壓規(guī)模和壓實(shí)度有限,通過(guò)分析邊坡變形監(jiān)測(cè)結(jié)果可知,已有支護(hù)工程以及回填反壓措施雖然可以減緩邊坡坡體位移,但由于坡面臨地界線和前部擬建高層紅線的限制,后期基坑仍要開(kāi)挖,因此不建議采取永久性回填反壓措施:加強(qiáng)反壓體寬度和反壓高度。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),該邊坡經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的變形,上部抗滑樁已經(jīng)發(fā)生整體位移和傾斜,其最大位移量為42 cm,最大傾角為3°,根據(jù)邊坡現(xiàn)狀特征和變形過(guò)程,分析該邊坡變形過(guò)程中可能存在的3處潛在的滑裂面,如圖9所示。在基坑開(kāi)挖至底標(biāo)高后,該邊坡上部坡體及抗滑樁水平位移較大,錨索框架區(qū)域拉裂嚴(yán)重,出現(xiàn)崩塌,說(shuō)明邊坡變形主要沿2號(hào)滑面;該邊坡下部排樁區(qū)域錨索脫錨,排樁出現(xiàn)小變形,推測(cè)邊坡3號(hào)滑面也存在滑裂可能,邊坡3號(hào)滑面位于抗滑樁嵌固端下部,抗滑樁基本失去支擋效果,因此需要對(duì)邊坡上部抗滑樁位移進(jìn)行約束,并對(duì)邊坡下部基坑支護(hù)工程進(jìn)行加固,以穩(wěn)固上部抗滑樁嵌固端。

圖9 蘭州徐家灣某邊坡滑面示意圖Fig.9 Schematic diagram of the sliding surface of a slope in Xujiawan,Lanzhou

3.2 邊坡潛在滑面剩余下滑力計(jì)算

為保證該邊坡潛在滑面的穩(wěn)定,選取自重、自重+暴雨、自重+地震3種工況,計(jì)算了該邊坡2號(hào)、3號(hào)潛在滑面的剩余下滑力。

傳遞系數(shù)法計(jì)算邊坡剩余下滑力的公式如下:

Ei=KTi+Ei-lφi-l-Ri

(1)

式中:Ei、Ei-l分別為第i條塊、第i-l條塊的滑坡推力(kN);K為邊坡安全系數(shù);Ri為第i條塊的抗滑力(kN);φi-l為第i-1條塊的傳遞系數(shù);Ti為第i條塊下滑力(kN)。

對(duì)2號(hào)潛在滑面按照永久邊坡考慮,對(duì)3號(hào)潛在滑面按照臨時(shí)邊坡考慮,分別計(jì)算該邊坡潛在滑面剩余下滑力,其計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1 蘭州徐家灣某邊坡潛在滑面的剩余下滑力計(jì)算結(jié)果

3.3 邊坡二次加固措施

上段邊坡現(xiàn)狀為錨索抗滑樁支護(hù),建議采取鋼筋混凝土框架格構(gòu)加錨索形式進(jìn)行二次加固,該框架格構(gòu)布設(shè)于既有抗滑樁外側(cè),格構(gòu)豎肋間距為2.6 m與3.4 m間隔分布,共布設(shè)3排橫梁,距既有抗滑樁樁頂距離分別為5.0、9.0、15.0 m,橫梁與格構(gòu)豎肋交點(diǎn)處布設(shè)錨索,采用9束ΦS15.20 mm鋼絞線制作,設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力均為740 kN。

該邊坡上段邊坡二次加固工程剖面圖,如圖10所示。

圖10 蘭州徐家灣某邊坡上段邊坡二次加固工程剖面圖Fig.10 Sectional view of the secondary reinforcement project of the upper slope of a slope in Xujiawan,Lanzhou

該邊坡下段邊坡總高度為19.5 m,分2級(jí)治理。上部既有錨索框架格構(gòu)區(qū)高度為10.9 m,采用十字梁錨索形式加固,十字梁布設(shè)于既有錨索框架框格中心,共布設(shè)5排錨索,距上部規(guī)劃消防通道標(biāo)高分別為0.9、2.9、5.4、7.9、10.1 m,自上而下長(zhǎng)度分別為34、32、30、28、26 m,最上部?jī)膳佩^索采用9束ΦS15.20 mm 鋼絞線制作,其余4排錨索采用7束ΦS15.20 mm 鋼絞線制作。上部?jī)膳佩^索設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力為740kN,中間兩排錨索設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力為560 kN,下部?jī)膳佩^索設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力為210 kN;下部既有排樁支護(hù)區(qū)高度為8.6 m,采用20a槽鋼腰梁+錨索形式加固,共布設(shè)兩排錨索,采用3束ΦS15.20 mm鋼絞線制作,距既有排樁樁頂分別為1.5m和5.0m,長(zhǎng)度分別為23m和18m,設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力均為210 kN。

該邊坡下段邊坡二次加固工程剖面如圖11所示。

圖11 蘭州徐家灣某邊坡下段邊坡二次加固工程剖面圖Fig.11 Cross-sectional view of the secondary reinforcement project of the lower slope of a slope in Xujiawan,Lanzhou

3.4 邊坡二次加固措施驗(yàn)算

對(duì)基坑標(biāo)高以上部分,按照2號(hào)潛在滑面計(jì)算邊坡的剩余下滑力,對(duì)基坑標(biāo)高以下部分,按照3號(hào)潛在滑面計(jì)算邊坡的剩余下滑力,據(jù)此計(jì)算出邊坡剩余下滑力的水平分力,并通過(guò)統(tǒng)計(jì)錨索間距、錨索排數(shù)等信息后,可計(jì)算出設(shè)計(jì)錨索軸向拉力,如表2所示。

表2 設(shè)計(jì)錨索軸向拉力驗(yàn)算

4 邊坡治理工程二次加固效果數(shù)值模擬分析

4.1 數(shù)值模型建立

為了驗(yàn)證該邊坡二次加固措施的有效性,本文采用有限元軟件Midas/GTS開(kāi)展了相同工況下該邊坡治理工程二次加固效果的數(shù)值模擬,建立了邊坡支護(hù)體系有限元模型,地層土體采用各向同性莫爾庫(kù)倫模型,抗滑樁樁身采用平面應(yīng)變單元,錨索采用植入式桁架單元。其中,抗滑樁樁長(zhǎng)為25 m,嵌入全風(fēng)化片巖地層深度為9.2 m;錨索長(zhǎng)度均按照?qǐng)D10和圖11設(shè)置。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地勘資料,選取的該邊坡巖土體及樁單元物理力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表3,建立的邊坡支護(hù)體系有限元計(jì)算模型見(jiàn)圖12。

表3 蘭州徐家灣某邊坡巖土體及樁單元物理力學(xué)參數(shù)

注:圖中虛線為邊坡已支護(hù)錨索,實(shí)線為邊坡二次加固錨索。圖12 蘭州徐家灣某邊坡邊坡支護(hù)體系有限元計(jì)算模型Fig.12 Finite element calculation model of support system of a slope in Xujiawan,Lanzhou

4.2 模擬計(jì)算結(jié)果與分析

4.2.1 邊坡穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算

鑒于強(qiáng)度折減法在邊坡穩(wěn)定性分析方面有更好的適用性[12],本模型采用Midas/GTS并利用強(qiáng)度折減法對(duì)該邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行定量評(píng)價(jià),計(jì)算了邊坡的穩(wěn)定系數(shù),結(jié)果顯示該邊坡經(jīng)二次加固后,邊坡穩(wěn)定系數(shù)為1.37。根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50330—2013)中第5.3.2條[13]的規(guī)定:在自然工況下,邊坡的穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)大于1.35。由此可知該邊坡經(jīng)過(guò)二次加固后,可滿足規(guī)范的要求。

4.2.2 邊坡土體最大剪應(yīng)變分析

經(jīng)有限元數(shù)值計(jì)算,可得二次加固后該邊坡土體最大剪應(yīng)變?cè)茍D,如圖13所示。

注:圖中百分比表示該顏色所占面積在整個(gè)云圖中所占比例,下同。圖13 二次加固后蘭州徐家灣某邊坡土體最大剪切應(yīng)變 云圖Fig.13 Cloud map of maximum shear strain of soil of a slope after secondary reinforcement in Xujiawan,Lanzhou

由圖13可知:由于基坑開(kāi)挖導(dǎo)致本該從基坑底部排樁處剪出的滑面,在下部基坑經(jīng)過(guò)錨索二次加固后,該邊坡土體剪切應(yīng)變很小,說(shuō)明經(jīng)過(guò)二次加固處理后,錨索將淺層風(fēng)化土層與較深層中風(fēng)化片巖聯(lián)系在一起,使滑體不易滑動(dòng),邊坡穩(wěn)定性增強(qiáng),說(shuō)明錨索的加固效果良好。

4.2.3 邊坡位移分析

蘭州徐家灣某邊坡反壓回填后與錨索加固后水平位移云圖的比較,如圖14和圖15所示。

圖14 反壓回填后蘭州徐家灣某邊坡水平位移云圖Fig.14 Cloud map of horizontal displacement of a slope after backfill in Xujiawan,Lanzhou

圖15 錨索加固后蘭州徐家灣某邊坡水平位移云圖Fig.15 Cloud map of horizontal displacement of a slope after anchor reinforcement in Xujiawan,Lanzhou

由圖14和圖15可以看出:錨索加固后該邊坡水平位移變形主要發(fā)生在碎石層和強(qiáng)風(fēng)化片巖表層,由圖15中標(biāo)記的部分特征點(diǎn)水平位移可知,邊坡水平位移主要發(fā)生在抗滑樁以上碎石土層,抗滑樁樁頂水平位移為37 mm,樁基嵌固端頂端地面處最大水平位移為7.6 mm,基坑內(nèi)排樁頂部水平位移為6.6 mm,基本滿足《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50330—2013)中第13.2.9條規(guī)定的要求;將采用反壓回填措施后邊坡水平變形的監(jiān)測(cè)結(jié)果與反壓回填后邊坡水平位移云圖(反壓回填后實(shí)測(cè)抗滑樁樁頂水平位移為200 mm,數(shù)值模擬計(jì)算的抗滑樁樁頂水平位移為215 mm)進(jìn)行比較可知,該錨索加固措施對(duì)于邊坡水平變形的影響顯著,可有效抑制邊坡的水平變形。

蘭州徐家灣某邊坡反壓回填后與錨索加固后豎向位移云圖的比較,如圖16和圖17所示。

圖16 反壓回填后蘭州徐家灣某邊坡豎向位移云圖Fig.16 Cloud map of vertical displacement of a slope after backfill in Xujiawan,Lanzhou

圖17 錨索加固后蘭州徐家灣某邊坡豎向位移云圖Fig.17 Cloud map of vertical displacement of a slope after anchor cable reinforcement in Xujiawan,Lanzhou

由圖16和圖17可以看出:錨索加固后該邊坡整體豎向位移較小,邊坡坡體和抗滑樁豎向位移均在50 mm左右,基坑側(cè)坡以及排樁區(qū)域豎向位移較小,均小于10 mm,滿足《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50330—2013)中第19.1.7條和《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50007—2011)中第5.3.4條[14]規(guī)定的要求;將采用反壓回填措施后該邊坡豎向位移的監(jiān)測(cè)結(jié)果與反壓回填后邊坡豎向位移云圖(反壓回填后實(shí)測(cè)坡體豎向沉降為75 mm左右,與數(shù)值模擬計(jì)算值73 mm結(jié)果較吻合)進(jìn)行比較可知,該錨索加固措施對(duì)于邊坡豎向沉降的影響較為明顯,可有效控制邊坡的豎向變形。

經(jīng)數(shù)值模型計(jì)算,該二次加固措施對(duì)邊坡的加固效果整體較好,可滿足該邊坡基坑開(kāi)挖后允許變形的要求,且邊坡穩(wěn)定性良好,在基坑開(kāi)挖后可以進(jìn)行基坑內(nèi)主體工程的建設(shè)。

5 結(jié) 論

本文以蘭州市徐家灣某邊坡治理工程項(xiàng)目為依托,通過(guò)對(duì)該邊坡加固后位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得出邊坡現(xiàn)有加固措施的加固效果,并在此基礎(chǔ)上,提出了二次加固措施以確保邊坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定,最后采用數(shù)值模擬方法驗(yàn)證該邊坡二次加固措施的有效性,得出如下結(jié)論:

1) 邊坡出現(xiàn)明顯變形后,經(jīng)過(guò)反壓回填后坡體仍然會(huì)發(fā)生較長(zhǎng)時(shí)間的變形,后期抗滑樁變形和邊坡坡體位移均趨向于穩(wěn)定,但由于反壓規(guī)模和反壓土體壓實(shí)度有限,且后期該基坑需開(kāi)挖進(jìn)行建筑主體工程建設(shè),反壓回填措施無(wú)法提供邊坡永久性支護(hù),應(yīng)在基坑開(kāi)挖后繼續(xù)對(duì)該邊坡進(jìn)行合理的二次加固。

2) 為了保證基坑開(kāi)挖后不影響臨近邊坡的穩(wěn)定性,提出了對(duì)抗滑樁部分采用十字梁錨索形式加固、下部基坑錨索框架格構(gòu)區(qū)域增設(shè)錨索的二次加固措施,經(jīng)數(shù)值模擬計(jì)算,該二次加固措施可以有效限制邊坡位移,增強(qiáng)基坑開(kāi)挖后邊坡的穩(wěn)定性。該方法可為類(lèi)似邊坡加固提供參考。