楊瓊

（上海市政工程設(shè)計研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200092）

漳州市角江北路市政道路深路塹邊坡設(shè)計

楊瓊

（上海市政工程設(shè)計研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200092）

隨著我國城市的快速發(fā)展，市政道路建設(shè)發(fā)展的速度也在進(jìn)一步提升，而市政道路在路網(wǎng)規(guī)劃中無法完全規(guī)避現(xiàn)狀山體，河道等自然地形，那么道路建設(shè)中的邊坡安全性和穩(wěn)定性就更不容忽視。以漳州市角美特殊鋼深加工產(chǎn)業(yè)園區(qū)角江北路（角江路延伸路）道路A段工程K3+640～K3+980路塹邊坡工程專項設(shè)計為例，對市政道路中邊坡安全性、穩(wěn)定性進(jìn)行探討。

市政道路；深路塹邊坡；邊坡防護(hù)

1 工程概況

漳州市角美特殊鋼深加工產(chǎn)業(yè)園區(qū)位于角美鎮(zhèn)的西部，距漳州主城區(qū)約16 km。東臨廈門市。園區(qū)東靠沈海高速，南至規(guī)劃改造的324國道，西臨角美貨運站，北接新規(guī)劃324國道，鷹廈鐵路貫穿其中，見圖1。

圖1 角江北路場地地形總體圖

吳宅片區(qū)位于臺商投資區(qū)西部，現(xiàn)狀G324國道以北，G15沈海高速公路以東。

角江北路東西向連接上述兩片區(qū)。規(guī)劃路線在K3+640～K3+980穿越現(xiàn)狀山包。根據(jù)規(guī)劃，該處山包予以保留?，F(xiàn)狀山體頂部高度約43.7 m，角江北路本段路面設(shè)計高度 11.3～12.2 m。

根據(jù)福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳閩建建[2013] 29號《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)建筑邊坡工程質(zhì)量安全管理的通知》要求，對于高度超過8 m，或雖未超過8 m但地質(zhì)條件和周邊環(huán)境復(fù)雜的建筑邊坡工程設(shè)計，應(yīng)由專家組進(jìn)行專項論證。

2 現(xiàn)狀調(diào)查及相關(guān)規(guī)劃情況

《吳宅片區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃》確定了本段角江北路走向。根據(jù)吳宅片區(qū)控規(guī)，角江北路以北部分自然山體規(guī)劃保留；角江北路以南為規(guī)劃工業(yè)用地，需按照工業(yè)用地標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行平整。

由于工業(yè)用地對坡度要求較高，在場地設(shè)計時滿足坡度0.3%的要求，因此角江北路以南的部分山體（約0.85 hm2）經(jīng)建設(shè)單位與規(guī)劃部門確認(rèn)，結(jié)合南側(cè)工業(yè)用地平整同步挖除，不實施邊坡防護(hù)工程，見圖2。

圖2 吳宅片區(qū)豎向挖填方規(guī)劃

角江北路以北山體按控規(guī)規(guī)劃為局部保留?，F(xiàn)狀山體呈圓錐形，局部邊坡高度較大，見圖3。經(jīng)測算，最高處接近30 m。在南側(cè)山體挖除后，路基北側(cè)形成的邊坡需進(jìn)行相應(yīng)防護(hù)。

圖3 現(xiàn)狀山體形態(tài)

3 道路總體設(shè)計

結(jié)合角美鎮(zhèn)總體規(guī)劃及臺商投資區(qū)道路交通專項規(guī)劃，本次擬建角江北路（角江路延伸路）等級為城市主干路，規(guī)劃紅線為40 m,設(shè)計行車速度50 km/h。

（1）道路平面設(shè)計

研究路塹邊坡位于K3+640～K3+980段道路北側(cè)和K3+720～K3+980段道路南側(cè)。路塹段平面線性為直線和機(jī)動車道左右線緩和曲線段，緩和曲線長85 m，見圖4。

圖4 路塹段道路平面設(shè)計圖

（2）道路縱斷面設(shè)計

本段道路縱斷面設(shè)計標(biāo)高結(jié)合地塊豎向規(guī)劃及管線布置要求，設(shè)計較平緩?？傮w設(shè)計西高東低，縱坡度0.3%。

4 邊坡工程相關(guān)建議

根據(jù)擬建道路工程設(shè)計方案及所處地段的工程地質(zhì)條件，勘察對擬建道路邊坡工程分析建議如下：

（1）概況

擬建邊坡位于K3+725～K3+965處，現(xiàn)狀為海拔高度43.74 m的小山體，山體坡度為15°～25°，植被發(fā)育，表層為坡殘積土、下伏為花崗巖風(fēng)化層，山體現(xiàn)狀未見有滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象，擬建段道路設(shè)計地坪標(biāo)高10.82～11.38 m，山體現(xiàn)狀標(biāo)高為14.56～39.63 m，擬建邊坡坡高3.68～30.29 m，坡長約240 m，坡頂設(shè)置一條截水溝，坡腳設(shè)置一條排水溝，坡上植被發(fā)育良好，多為樹林。該邊坡為永久性邊坡，邊坡安全性等級為一級，邊坡支護(hù)措施擬采用“放坡+錨桿（索）支護(hù)”。

（2）場地巖土體分析與評價

擬建邊坡巖土體由粉質(zhì)黏土④、殘積砂質(zhì)黏性土⑤、全風(fēng)化花崗巖⑥、砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖⑦和中風(fēng)化花崗巖⑨組成。上述土層工程性能一般-好，承載力均能滿足設(shè)計要求，可選作為擋土墻的基礎(chǔ)持力層。

邊坡原始地貌屬殘丘剝蝕臺地，受古地理環(huán)境和后期人為作用的影響，各巖土層埋深、厚度、力學(xué)性能在水平及垂向上均有變化。根據(jù)鉆探揭露情況、原位測試及土工試驗結(jié)果分析，現(xiàn)將各巖土層地基均勻性評價分述如下：

粉質(zhì)粘土④分布較均勻，標(biāo)貫擊數(shù)離散不大，均勻性一般；殘積砂質(zhì)黏性土⑤局部分布，標(biāo)貫擊數(shù)離散不大，均勻性一般；全風(fēng)化花崗巖⑥，埋深及厚度變化不大，水平方向均勻性一般，垂直方向均勻性較差（隨深度增加強(qiáng)度升高）；砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖⑦埋深及厚度變化較小，水平方向均勻性差，垂直方向均勻性較差（隨深度增加強(qiáng)度升高）；中風(fēng)化花崗巖⑧分布范圍廣，埋深及厚度變化不大，水平方向均勻性較好。綜上所述，本邊坡地基均勻性一般。

（3）邊坡穩(wěn)定性影響因素

邊坡坡體土層主要有坡、殘積土及花崗巖風(fēng)化層，在暴雨侵蝕作用下，雨水大量滲入坡體，增加了土體的容重，增大了下滑力，同時改變了土體的力學(xué)強(qiáng)度，降低了土體抗滑力，易使上部土體與下部巖體間形成軟化滑動面，誘發(fā)邊坡滑塌產(chǎn)生，綜合評價邊坡的整體穩(wěn)定性偏差；邊坡將來可能的破壞類型主要為滑坡、坍塌等，應(yīng)及時進(jìn)行防護(hù)處理。

（4）邊坡破壞形式

根據(jù)本邊坡的地質(zhì)特征，邊坡可能潛在的折形滑動面主要為坡積土風(fēng)化差異界面或原殘余裂隙面，土質(zhì)邊坡破壞面形式一般為圓孤形破壞，巖質(zhì)邊坡破壞面形式一般為崩塌。

（5）邊坡穩(wěn)定性分析評價

擬建邊坡現(xiàn)狀山體形態(tài)正常，植被發(fā)育茂盛，未見古滑坡形態(tài)特征，天然邊坡穩(wěn)定性一般，邊坡開挖范圍內(nèi)主要為粉質(zhì)黏土④、殘積砂質(zhì)黏性土⑤、全風(fēng)化花崗巖⑥、砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖⑦和中風(fēng)化花崗巖⑨層，邊坡側(cè)壁整體穩(wěn)定性偏差，擬建邊坡最大開挖深度約30.29 m，根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》[1]表3.2.1、表4.1.8，該邊坡的工程安全等級為一級。

（6）邊坡支護(hù)方案建議

擬建邊坡坡頂現(xiàn)狀地面標(biāo)高為14.56～39.63 m，結(jié)合邊坡坡腳設(shè)計地坪標(biāo)高10.82～11.38 m，邊坡高度3.68～30.29 m，根據(jù)現(xiàn)場鉆探地質(zhì)情況，邊坡開挖范圍內(nèi)土主要為粉質(zhì)黏土、殘積砂質(zhì)黏性土、全、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖和中風(fēng)化花崗巖，可采用放坡開挖，由于邊坡開挖深度大，建議采用分級放坡，每級坡高不超過8.0 m，坡率建議取值：土坡1：1.00～1.50、強(qiáng)風(fēng)化 1：0.75～1.00，中風(fēng)化 1：0.75～0.50。坡面采用框構(gòu)加植被、砌石或錨噴防護(hù)。邊坡支護(hù)建議采用以下幾種措施進(jìn)行防護(hù)處理。

a.錨噴掛網(wǎng)支護(hù)[2]

坡體中采用錨噴方法進(jìn)行加固，錨固段應(yīng)穿過潛在滑動面進(jìn)入穩(wěn)定地層，與巖土體共同作用形成復(fù)合體，彌補(bǔ)土體強(qiáng)度不足并發(fā)揮錨拉作用,使巖土體自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度潛力得到充分發(fā)揮,保證邊坡的穩(wěn)定.坡面設(shè)置鋼筋網(wǎng)噴射混凝土，起到約束坡面變形的作用,使整個坡面形成一個整體。

b.錨桿式擋墻支護(hù)

該法適用于土坡不大于15 m或巖坡不大于30 m的邊坡；其中對于高度較大、穩(wěn)定性較差的土質(zhì)邊坡，建議采用排樁式錨桿擋墻支護(hù)；對在施工期穩(wěn)定性較好的邊坡，建議采用板肋式或格構(gòu)式錨桿擋墻；施工方法建議采用逆作法。

（7）排水和坡面圍護(hù)措施

水是邊坡發(fā)生失穩(wěn)的關(guān)鍵因素，必須減少雨季地表水滲入坡體，除做好支護(hù)結(jié)構(gòu)地下排水設(shè)施外，可增加坡上地表排水設(shè)施：在邊坡表面設(shè)有泄水孔，坡頂設(shè)置截水溝，邊坡坡腳設(shè)置排水溝，在上下兩級坡坡體處各設(shè)置兩道廣式排水軟管，組成一個排水系統(tǒng)，與坡腳主體建筑排水系統(tǒng)相連接，進(jìn)行有組織排水。

5 邊坡設(shè)計

5.1 設(shè)計工況

設(shè)計工況見表1。

表1 設(shè)計工況表

5.2 邊坡穩(wěn)定性驗算

滑裂面形狀:圓弧滑動法；圓弧穩(wěn)定分析方法：簡化Bishop法。

經(jīng)驗算，5處典型斷面在設(shè)計坡率條件下，均滿足三種工況條件下的穩(wěn)定安全系數(shù)要求，見表2。

表2 邊坡穩(wěn)定性驗算

5.3 總體布置

對于路塹邊坡，開挖后邊坡自身處于穩(wěn)定狀態(tài)。但是坡面在外界因素的作用下，如剝落、風(fēng)化、雨水沖刷等會產(chǎn)生坡面變形，其破壞深度一般為坡體表面1～2 m，同時，由于局部掩體可能存在節(jié)理裂隙，開挖后將可能產(chǎn)生卸荷裂隙，受雨水沖刷易軟化，有可能發(fā)生崩塌、掉塊等情況，結(jié)合坡面綠化，采用一定的淺層護(hù)坡，采用如錨桿混凝土框架植物防護(hù)、漿砌片石等護(hù)面措施。

根據(jù)計算結(jié)果及地層巖性特點，對本工程路塹北側(cè)邊坡布置如下：

（1）土質(zhì)及巖質(zhì)強(qiáng)風(fēng)化巖層范圍邊坡坡率采用1:1，中風(fēng)化花崗巖巖層范圍坡率采用1:0.75；

（2）邊坡分級布置，每級高度不超過8 m，最后一級不大于10 m情況下，采用一坡到頂。各級邊坡之間設(shè)置2 m寬平臺；

（3）最下一級邊坡及K3+820～K3+840第二級采用漿砌片石護(hù)面墻進(jìn)行表層防護(hù)；

（4）除K3+820～K3+840外，其余路段第二級及以上各級采用錨桿混凝土框架植物防護(hù)，框架內(nèi)采用掛三維網(wǎng)植草防護(hù)，見圖5。

圖5 路塹北側(cè)邊坡布置圖

5.4 具體防護(hù)類型

（1）漿砌片石護(hù)面墻

漿砌片石護(hù)面墻用于第一級及 K3+820～K3+840第二級路塹邊坡。砌筑所用石料強(qiáng)度等級MU30，砌筑砂漿強(qiáng)度等級M7.5。沿墻身長度每隔20～25 m設(shè)置一道伸縮（沉降）縫，縫寬2 cm，用瀝青麻絮沿內(nèi)、外、頂填塞，深入15～20 cm。沿護(hù)面墻墻身長度、高度每隔2～3 m設(shè)置一處泄水孔，上下交錯布置。泄水孔采用5 cmPVC管，貫穿墻體，并以土工布扎口。

護(hù)面墻外墻面坡率為1:0.75～1:1，頂寬50 cm，底寬100 cm，見圖6。

（2）錨桿混凝土格構(gòu)植物防護(hù)

除K3+820～K3+840外，其余路段第二級及以上各級采用錨桿混凝土格構(gòu)植物防護(hù)。

先將坡面修理平整后，再進(jìn)行框架錨桿作業(yè)?？蚣苠^桿作業(yè)先施工錨桿，再施工框架格梁。錨桿施工后，先施工框架豎梁，并于接點處預(yù)留橫梁鋼筋，豎梁形成后，再開挖橫梁槽，施工橫梁。

框架格梁為現(xiàn)澆25混凝土，橫梁每12～15 m設(shè)一道伸縮縫，縫寬2 cm，以瀝青麻絮填塞?？蚣茇Q梁延伸至坡頂及坡腳平臺，橫梁延伸至挖方區(qū)邊界，延伸長度大于2.6 m時，梁上增設(shè)橫梁和錨桿，見圖7。

圖7 框架格梁正、剖面圖（單位：cm）

6 路塹排水

（1）坡體表面的排水設(shè)計

在路塹塹頂設(shè)置截水溝，攔截地表徑流，避免坡外的水沿邊坡流下，對邊坡坡面形成沖刷。坡頂截水溝距坡口5 m。溝底縱坡最小0.3%。截水溝為梯形。

在坡段平臺上設(shè)置平臺截水溝，以減少坡面的沖刷。溝底縱坡不小于0.3%。

在坡腳設(shè)置排水溝，避免邊坡水沖刷路基。路肩排水溝為矩形。

錨桿混凝土框架內(nèi)，采用掛三維網(wǎng)植草措施減少雨水對坡面的沖刷。

（2）坡體深層的排水設(shè)計

在漿砌片石護(hù)面墻邊坡設(shè)置斜孔排水。排水孔采用直徑5 cm PVC管，外傾坡度為4%，水平、豎直方向間距為3 m，采用梅花形布置，貫穿墻體并以土工布扎口。

（3）泄水槽

由于邊坡較長，為方便管理和養(yǎng)護(hù)，及時排出平臺截水溝積水，坡面每隔80～100 m設(shè)一道泄水槽（兼檢修人行梯道）。

7 邊坡施工和監(jiān)測

本工程邊坡為永久性邊坡，邊坡安全性等級為一級。應(yīng)選擇類似工程經(jīng)驗豐富的施工單位采用信息施工法施工。

本工程路塹邊坡采用施工監(jiān)測、信息化動態(tài)設(shè)計方法。施工中應(yīng)該加強(qiáng)邊坡的監(jiān)測，必要時進(jìn)行施工安全預(yù)報，確保施工安全。

8 結(jié)語

市政道路是城市的重要組成部分，邊坡是否穩(wěn)固對行車及行人安全尤為重要，因此，道路邊坡段穩(wěn)定性計算和監(jiān)測，是確保高邊坡路段道路運營質(zhì)量的重要因素。對城市的建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有深遠(yuǎn)的意義。按相關(guān)規(guī)范要求及設(shè)計經(jīng)驗對市政道路邊坡進(jìn)行合理安全的設(shè)計，保證市政道路線形良好，在緩解交通壓力，美化城市環(huán)境讀同時，為城市居民提供一個美好的生活環(huán)境。

[1]GB50330-2013,建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].

[2]劉志強(qiáng).錨噴支護(hù)技術(shù)在山區(qū)公路邊坡防護(hù)中的應(yīng)用[J].公路交通科技:應(yīng)用技術(shù)版,2006(2):258.

U416.1+4

A

1009-7716（2017）03-0067-04

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.03.020

2016-12-19

楊瓊（1989-），女，福建泉州人，助理工程師，從事道路設(shè)計工作。