关于边坡支护的几个优化案例

摘    要：通過几个边坡工程设计及其优化实例，说明岩土工程需要综合岩土、结构、建筑甚至道路、排水等方面的知识，综合考虑各方面的因素方可作出最优的设计方案。

关键词：边坡支护，设计优化

1  前言

岩土工程设计，是需要岩土、结构、建筑甚至道路、排水等方面的知识相接合，才能很好的做出合理的设计。以下是几个优化的支护工程实例。

2  某乡道路支护设计优化

本工程位于贵定某乡镇，为湖边旅游道路施工，开挖山体后挖方堆积于湖边形成的人工边坡。该道路有半幅路面位于此填方上。路面标高至湖边约30m。设计单位采取抗滑桩的支护方案。桩径1.5m，桩距3m。桩底进入中风化岩层3m以上。根据勘察资料，桩长将普遍大于35m以上，需支护长度约60m。

该工程因道路施工开挖的岩石已抛填至路基标高，如按常规的设计及相应的施工方法，将桩前堆积体挖除后施作桩间挡板，施工难度极大，故方案中不考虑再开挖及设置桩间板。

该方案存在以下问题。

（1）施工困难，施工周期长。施工只能机械成孔，护壁困难，容易塌孔，施工周期难控制。

（2）堆积体为岩块，体积大小不一。虽然现在堆积体自然休止了，但环境因素的改变如雨季等，如边坡有小的滑动，也会造成桩后堆积的滑动，进而路面沉降，从而不能达到支护设计的目的。

故而建议结合道路设计综合考虑，作以下调整：此段道路用梁板式钢筋混凝土结构，桩基嵌固于稳定岩石内一定深度，此桩作基础桩，同时要能承受后部岩堆滑动的作用，但不再考虑对它的支挡，从而桩距可调整到10m左右。

按此意见设计单位与道路设计单位进行了设计调整。

3  某学校运动场边坡设计

该运动场位于道路路堑边坡上，高差约20多米。自然斜坡。坡底在道路施工时已设置了2m左右高的挡墙。因运动场局部位于斜坡上，设计单位设置了12m高挡墙以支挡该部分回填体。经分析，该方案挖方较大，衡重式挡墙体量也较大，施工周期较长，费用也较高。在建设单位组织的设计方案论证时，我们提出，鉴于该自然边坡是稳定的，不宜人为的去大挖大填。 故采取在现有自然地面上，用梁柱架空板，解决此局部运动场的标高不够的问题。经对比，此方案工程量及施工工期都优于原方案。

4  某基坑边坡设计优化

该基坑位于山坡上，二层地下室。后缘山坡高于地下室顶板约6m。坡顶紧邻民居及道路。原设计支护为桩锚。第一排最先几根锚索施工过程中，因居民反对，锚索施工难以进行下去。 故对支护方案进行了修改：采用抗滑桩+内支撑，主楼及裙房施工至该侧边坡，利用地下室顶板及负一层板作边坡抗滑桩的水平支撑，临时钢管桩作地下室梁板支撑，采用逆作法施工地下室土石方及地下室柱、侧墙结构。该方案的难处在于临时钢管桩施工时，临时钢管柱间距7m左右，石方开挖施工时相互影响，极为困难。

结合地下室施工图，该边坡段地下室顶板厚200，刚度较大。故建议方案调整如下：调整地下室结构，加大梁断面，取消逆作法施工范围内的柱，梁高影响地下室净高者，则提高其标高。负一层顶板则用水平钢支撑代替，钢支撑跨度大处用吊柱挂于上层梁上。

5  某基坑边坡的优化

该工程为市区地下商场基坑，明挖施工，8m左右深土质边坡。设计单位采用桩锚支护。其东南角两侧有8层砖混建筑，其中南侧距边坡为2m。该两建筑基础都为浅基础，根据勘察资料，边坡土层较厚，锚索锚固段要求为中风化白云岩，位置也较深。经分析，该方案有以下风险。

（1）锚索成孔施工的风动效应对建筑持力层会产生影响，进而建筑会产生变形的风险。

（2）为避让建筑基础，第一道锚索位于桩顶下3m处，且各道锚索能否在设计深度找到锚固位置并不能确定，故控制边坡变形存在风险。

结合地下商场施工图分析，该东南角为地下车道位置，设计为180度弧形车道连接负二、负一层及地面，且为突出建筑平面的一个凸角。所以该处支护还是用内支撑方案：回旋车道中部加柱作车道梁板支撑，采用逆作法，以车道处顶处及各层板作抗滑桩的支撑。按此方案边坡支护设计单位与主体结构设计单位协同对设计进行了调整并已安全施工完毕。

6  某项目边坡支护

某县法院综合楼，为位于其新区的坡顶建筑，建筑物后为斜坡，在此斜坡上还有待建的操场、停车场。设计单位的设计为在18米高的回填后，作露天操场和停车场，故而作了支护设计和填土设计。具体支挡为两排桩板墙，因桩出土高度大，为控制变形，桩上还采取了预应力锚索，桩截面尺寸1.5m×3m，桩间距4m;填土要求采用碎石类土，坡面清除植被并挖成台阶状后分层回填碾压，压实系数0.94，施工完毕的填土要求C达到5KPQ，Φ达到35?。现场已按设计图将桩施工至坡面的原始地面。应建设单位之邀对设计方案作评审。

对现场查看后，我们认为现场存在以下不利因素。

（1）现场无挖方，所有填土都要外借。

（2）所有桩都已浇至原始地面，也即意味着施工缝留设在下滑力最大之处。

（3）锚索要穿越填土，如填土施工完毕后施工锚索，则存在悬臂桩支挡已有填土的安全性及穿填土施工困难，如锚索施工的同时填土，则存在施工相互的干扰及不能保证施工质量，另外后期填土沉降对锚索亦有影响。

（4）坡脚为已投入使用的政法小区住宅，一旦该填土边坡出现问题，对坡脚建筑的安全危害极大。

按施工图预算，支挡及填土的费用为1600万元左右。投入如此多的资金，仅换来露天操场和露天停车场，效益太差，而且大大超过概算。

有鉴于此，建议取消回填及预应力锚索桩板墙支挡，部分抗滑桩可利用作桩基础，改设计方案为钢筋混凝土框架结构架空作多层停车场，顶部则作露天操场及停车场，按此方案估算投资500万左右，且极大的提供了停车位。建设单位接受此建议并安排原主体设计单位进行设计。

作者简介：

吴正华（1969—）性别：男，民族：汉，籍贯（如贵州贵阳人），学历：研究生，现任职称（如工程师）：高级工程师，主要从事：建筑结构设计、岩土工程设计。