某冶金项目边坡支护设计分析

郑 大 叶

(东莞市建筑科学研究所，广东 东莞 523000)

0 引言

随着城市化进程不断加快，工程建设、特别是地下空间开发日益增多，各类工程活动的影响进一步加剧，如建筑工程和市政工程开挖或填筑施工所形成的人工边坡等，由人为工程活动引发的建筑边坡灾害隐患日益增多，对于选取最优的边坡支护设计方案显得尤为重要。

1 工程概况

拟建项目位于云浮市，本次设计范围为项目北侧边坡、东侧边坡支护设计。北侧边坡及道路沿线长度约1 593.0 m，边坡支护高度约22.2 m～35.8 m；东侧边坡沿线长度约753.0 m，边坡支护高度约0 m～35.8 m。其中山体挖方边坡位于西北侧，根据场地红线及规划设计标高，需对山体进行削坡，东北侧及东侧为填方边坡。根据GB 50330—2013建筑边坡工程技术规范有关规定，结合边坡类型、高度及其破坏后果，确定本边坡工程安全等级为一级。设计拟采用分级放坡、锚杆(索)格构梁、抗滑桩对其进行支护。

2 环境条件

场地南侧、西侧及西北侧现状为自然山体，东侧及东北侧现场已进行部分无序开挖。周边无特别需要保护对象。拟建项目位于云浮市，有道路直达拟建项目区，施工条件较便利，施工时需做好安全围蔽和文明施工措施。

3 工程地质及水文地质

1)工程地质特征。

根据本次详细勘察阶段钻孔揭露，场地岩土层按成因类型自上而下具体划分为:①素填土、②粉质黏土、③-1全风化砂岩、③-2强风化砂岩、③-3中风化砂岩和③-4微风化砂岩。

2)水文地质条件。

本次勘察期间未见明显的地表径流，但大雨天气，本场地易形成大量地表水系，并由北向南排泄，施工时应注意。场地地下水年度变化幅度约为2.00 m～5.00 m，本场地地下水对混凝土结构的腐蚀性为微腐蚀性。

3)地质构造与地震。

根据区域地质调查资料，断裂及破碎带等不良地质构造在场地区域经过区域构造对建设场区影响小。建场地位于抗震设防烈度为6度，设计地震基本加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。

4 边坡支护设计

1)边坡等级。

当然，在科研上光是“异想天开”是万万不行的。“异想天开”只是提供一个设想，而设想只是对问题的一个超前、大胆的预测，必须靠实事求是的科学态度和严谨的科学手段加以证明。实现创新突破的覃重军也一再强调自己的“大胆猜想”，是经过了一系列严谨的科学实验才最终得以成功实现的。

该支护工程安全等级为一级，设计基准期为50年。

2)支护方案。

本边坡支护措施：采用分级放坡，锚杆(索)+混凝土格构梁支护，坡面植草绿化。

a.坡脚为填土区：采用抗滑桩+锚索固脚，抗滑桩以入岩控制；

b.坡脚为残积土、风化岩区：不做抗滑桩，以格构梁+锚杆(索)固脚；

c.锚索以入岩不少于8 m控制，锚杆入岩不少于2 m控制；

d.挖方边坡采用格构梁+锚索/锚杆间隔布置，填方边坡采用格构梁+锚索。锚索以入岩不少于8 m控制，锚杆入岩不少于2 m控制；

典型支护剖面图见图1。

5 总体施工顺序要求

先采用加筋土分层压实回填，然后临边坡工程桩先施工，要求工程桩应采用灌注桩且适当考虑边坡不利影响予以加强，工程桩完成后施工格构梁+锚索，保证边坡稳定及控制变形，锚索避开工程桩桩位施工。

6 设计计算

设计计算采用理正岩土系列软件边坡稳定分析计算，按永久性边坡设计，安全等级为一级，支护结构稳定性最小安全系数取1.35。

1)计算参数选取。

a.本边坡安全等级为一级；

b.计算软件采用理正岩土6.0版；

c.坡顶3 m范围内不得堆载，3 m范围外考虑使用荷载30 kPa，道路取40 kPa；

d.土层参数选取(参考用勘察报告参数值并结合以往工程经验选取)，取值见表1。

2)计算结果。

表1 各土层参数选取值

采用圆弧滑动法，各支护剖面计算结果见表2。

表2 各支护剖面计算结果

7 边坡监测

1)监测内容：a.坡面变形监测；b.支护结构变形监测；c.锚杆(索)拉力监测；d.抗滑桩测斜；e.边坡后缘裂缝观察与测量；f.地下水、深水与降雨关系，边坡地表人工巡视。

2)监测频率要求：施工期间根据具体情况每1 d～2 d观测1次；监测时间在工程竣工后不少于两年，竣工后使用阶段一年内每月观测一次，第二年每两月观测一次；遇异常情况时应加密监测。

3)施工单位应在施工场地设一定数量的变形监测点(有别于第三方监测)，以随时掌握施工进展中地面的变形情况，开挖施工期间，施工单位应每天监测一次，遇变形有发展迹象时加密监测。

8 结语

本边坡工程规模大，边坡高度较高，周边环境、地质条件均较为复杂，设计选型尤为重要，通过精心设计，满足安全、经济、合理性要求，是一个非常值得推广借鉴的案例。