徐志武，周莉

（1重慶市建筑科學研究院，重慶 400016；2杭州建工集團有限責任公司重慶分公司，重慶 400042）

1 工程概況

重慶某新建廠區(qū)(圖1)邊坡工程由開挖巖石土方形成，基坑南側(cè)B1-B2段邊坡長約80m，高約26m(上覆土層厚度0.4～2.3m)。邊坡設(shè)計方案為標高221.4m以上，設(shè)計為1∶0.75錨噴護坡(巖)+1∶1.50草皮護坡(土)，標高213.4-221.4m為直立式錨桿擋墻，標高206.7-213.4m為基坑直立式錨桿擋墻；后經(jīng)業(yè)主、地勘、設(shè)計、監(jiān)理、施工幾方現(xiàn)場踏勘，通過會議形式將B1-B2段直立式錨桿擋墻調(diào)整為1∶0.2坡率錨桿擋墻(圖2)。

圖1 新建廠區(qū)總平面示意圖

圖2 邊坡工程典型設(shè)計斷面

B1-B2段(圖3)：邊坡（產(chǎn)狀0°∠90°）與巖層面（產(chǎn)狀81°∠56°）相切，構(gòu)成切向坡；與LX1（產(chǎn)狀310°∠58°）大角度斜交；與LX2 （產(chǎn)狀165°∠70°）逆向相交。邊坡與LX1、LX2的 組合 交 線（產(chǎn) 狀 242°∠31°）斜交；邊坡與LX2和巖層面的組合絞線 （產(chǎn)狀16°∠33°） 同向相交，夾角小于30°，為外傾組合結(jié)構(gòu)面；可能發(fā)生沿此組合面交線的楔形體破壞[1]。

二級邊坡，楔形體滑動，邊坡安全系數(shù)取1.30；基巖容重γ=25.00kN/m3；θ=56°；A面c=50kPa，Φ=18°；B面c=50kPa，Φ=18°(參照《市政工程地質(zhì)勘察規(guī)范》取值)；經(jīng)地勘單位驗算：Ks=1.578，即在施工及使用期間，當對結(jié)構(gòu)面無不利影響的前提下，切坡后邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。

圖3 邊坡赤平極射投影圖

邊坡破裂角為33°（取外傾結(jié)構(gòu)面與45°+Φ/2間的小值），邊坡巖體類型為Ⅲ類[1]，邊坡巖體等效內(nèi)摩擦角為58°。錨桿擋墻設(shè)計肋柱截面尺寸為0.3×0.4m，間距2.0m，配筋3 20/320、8@200；面板厚度0.2m，配筋為12@200雙層雙向；立柱及面板混凝土強度等級為C30。錨桿孔徑0.16m，內(nèi)配325鋼筋，豎向間距2.5m；錨孔灌漿材料采用M30砂漿，錨桿與砂漿的粘結(jié)強度≥2.4MPa，砂漿與中風化巖石的粘接強度≥0.35MPa。

2 邊坡局部失穩(wěn)過程

（1）B1-B2段邊坡采取從上而下逆作法[2]施工，2017年6月28日開始對該段邊坡土石方開挖外運施工，2017年7月12日221.4m標高以上邊坡成形，經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理、施工技術(shù)人員現(xiàn)場對坡頂、坡腳進行復測，完成的邊坡坡率符合設(shè)計圖紙要求(1：0.75)。驗收合格后搭設(shè)腳手架進行邊坡錨噴施工，按設(shè)計進行錨桿鉆孔、注漿、掛網(wǎng)錨噴，于2017年8月12日完成該段邊坡錨噴施工。

（2）為保證工程進度，在進行標高221.4m以下邊坡施工時，采取預留4m臺階且放1∶1坡度進行施工，待上班錨噴完成后對216.4-221.4m標高部位按設(shè)計(1∶0.2設(shè)計調(diào)整坡率)進行修坡及預留部位開挖，修坡即將完成時發(fā)生邊坡失穩(wěn)。

（3） 2017年8月15日下午3∶55左右，B1-B2段邊坡中間部位發(fā)生突發(fā)性邊坡失穩(wěn)。如圖4所示，B1-B2段邊坡中間部位失穩(wěn)段長19.4m，高度22.56m，縱深30.83m，B1-B2段已完成修坡61.5m，該段坡體比較破碎、裂隙發(fā)育，且無法封閉圍墻外山體表層雨水、地下水及池塘水滲透。其中，7月1日至8月15日期間，在8月8日、11日下過兩次暴雨；施工方在B1-B2段邊坡設(shè)置了兩個水平位移沉降觀測點，定期對該段山體進行位移觀測，觀測數(shù)據(jù)顯示基本無沉降位移現(xiàn)象。

（4）邊坡失穩(wěn)實況見圖5；邊坡失穩(wěn)時人員、機具已撤至未施工段，因而未造成人員傷亡、機具損失。

圖5 邊坡失穩(wěn)實況

3 邊坡失穩(wěn)原因分析

3.1 裂隙層面抗剪強度指標[1]反算

反算時，先確定裂隙層面A面的c、Φ值(c=20kPa，Φ=12°)，然后由高到低試算裂隙層面B面的粘聚力c和內(nèi)摩擦角Φ，計算對應(yīng)的邊坡穩(wěn)定系數(shù)，并以邊坡穩(wěn)定系數(shù)為1.00對應(yīng)的粘聚力和內(nèi)摩擦角[1]作為反算結(jié)果，見表1。

表1 內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角反算結(jié)果

圖4 邊坡失穩(wěn)段平面及剖面示意圖

由此可見，在裂隙層面A面取值c=20kPa，Φ=12°時，在暴雨或持續(xù)降雨工況時，在假定邊坡處于極限平衡狀態(tài)時，裂隙層面B面的c=34kPa，Φ=13°。

3.2 邊坡失穩(wěn)原因分析

（1）山體地質(zhì)條件較差，組合裂隙切割形成楔形體且較大角度外傾(外傾組合結(jié)構(gòu)面)，形成了潛在滑坡體，為巖體楔形體破壞模式提供必要條件。

（2）裂隙結(jié)構(gòu)面土體抗剪強度指標較低，山體穩(wěn)定安全性儲備不高。

（3）工程建設(shè)影響裂隙繼續(xù)發(fā)育，暴雨期間雨水滲入裂隙結(jié)構(gòu)面，產(chǎn)生靜水壓力且裂隙結(jié)構(gòu)面泥質(zhì)夾層的抗剪強度指標大幅度下降，下滑力顯著增加，同時工程建設(shè)形成臨空面且未分段分層、有效及時支護使得坡體抗滑力顯著降低，當抗滑力不足以抵抗下滑力時誘發(fā)山體沿裂隙結(jié)構(gòu)面滑坡。

由此可見，此次邊坡失穩(wěn)是內(nèi)部條件與外部因素共同作用的必然結(jié)果。

4 結(jié)論及建議

（1）地質(zhì)勘察是邊坡工程設(shè)計、施工的前提條件。地質(zhì)勘察中勘探工作量充足、結(jié)構(gòu)面抗剪強度指標取值合理且充分考慮到后期工程建設(shè)影響、環(huán)境條件改變、暴雨期間雨水滲入等致使抗剪強度指標降低，是建設(shè)穩(wěn)定安全的邊坡工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?？辈旒夹g(shù)發(fā)展到今天已日趨成熟、分析程序也越來越完善，此次邊坡工程失穩(wěn)并非地質(zhì)情況有多復雜、分析過程有多繁瑣，而是勘察技術(shù)人員對邊坡穩(wěn)定影響分析重視程度不夠、論證不充分造成的。

（2）合理設(shè)計是建設(shè)穩(wěn)定安全的邊坡工程的技術(shù)保障。邊坡工程設(shè)計中，需要設(shè)計技術(shù)人員對地質(zhì)勘察資料分析研究深刻、透徹、明白，認真仔細做到有目的、有針對設(shè)計，特殊地段、特殊地質(zhì)、特殊問題應(yīng)充分、細致論證，確保設(shè)計文件科學、嚴謹。

（3）嚴格按設(shè)計文件進行施工、嚴把質(zhì)量關(guān)是建設(shè)穩(wěn)定安全的邊坡工程的最重要環(huán)節(jié)。邊坡工程建設(shè)中，需要施工技術(shù)人員完全吃透勘察設(shè)計文件，施工前需制定合理施工操作規(guī)程、進行合理施工組織設(shè)計、采取合理的施工安全保障措施等，施工中需嚴格管理、嚴格控制(施工中的技術(shù)難點和重點應(yīng)充分、細致論證并加強控制)、發(fā)現(xiàn)問題立即匯報等，施工完成后需嚴格按照驗收程序進行工程竣工驗收，發(fā)現(xiàn)問題及時整改、補救，杜絕將施工隱患帶入后期使用中。施工監(jiān)測是保證施工順利及施工安全的一種重要手段，因而需制定詳細監(jiān)測方案且專人負責，建立嚴密、科學的監(jiān)測布局，采用合理的監(jiān)測頻率，防范于未然。

（4）監(jiān)理單位必須嚴格行使工程監(jiān)理職責，及時發(fā)現(xiàn)問題并監(jiān)督施工單位立即整改，確保工程建設(shè)的順利進行。

（5）“信息化”施工是建設(shè)穩(wěn)定安全的邊坡工程的重要措施，需參建單位跟蹤整個邊坡工程建設(shè)全過程，及時反饋信息并加以合理利用，同時杜絕工程事故的發(fā)生。

[1]GB 50021-2001(2009年版).巖土工程勘察規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[2]GB 50330-2013建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，20013.