楊奎
摘 要:本文選取的貴州省某石油化工類項目位于黔中丘原盆地地帶,為低中山地區(qū),地勢總體起伏不平,西高東低。根據項目場區(qū)地形及場平高程要求,項目前期開展了大量勘察工作,結合周邊同類型地質情況的工程經驗分析邊坡滑動面的形狀、具體位置及滑坡的穩(wěn)定性。針對填方區(qū)邊坡存在的類土質邊坡坡面和坡體破壞模式的特點,結合數值模擬的結果,擬采用分層碾壓回填同時鋪設土工格柵,坡面采用石拱形骨架或菱形骨架植草進行邊坡防控,實現邊坡支護加固的安全性、經濟性、美觀性、協(xié)調性。
關鍵詞:類土質邊坡;邊坡支護;破壞模式;防護設計
1 前言
隨著我國西南地區(qū)工業(yè)化發(fā)展,大型石油化工類項目伴隨而生。貴州省位于中國西南部,全省大部分處于山地丘陵地形,地質條件復雜,巖樣多樣。依據《建筑邊坡工程技術規(guī)范》(GB 50330-2013)規(guī)定,在建筑場地及其周邊,由于建筑工程開挖或填筑施工所形成的人工邊坡和對建(構)筑物安全和穩(wěn)定有不利影響的自然斜坡,應對邊坡采取相應的邊坡防護輔助性工程措施,以保證邊坡穩(wěn)定及其環(huán)境的安全[1]。本文以貴州某石化類項目為例,充分考慮建設項目場地地質、地形特點、環(huán)境情況及工程安全等級要求,因地制宜設置邊坡防控工程。針對貴州建筑工程中常出現挖、填方形成的類土質邊坡防護設計問題的研究,對工程項目邊坡治理具有重大的參考價值和現實意義。
2 邊坡防護設計
2.1 邊坡概況
對工業(yè)項目進行邊坡防控措施設計時,一般采取邊坡分區(qū)分段的原則進行設計,首先考慮項目場區(qū)場平規(guī)劃劃分挖、填方區(qū)域,按照場區(qū)地形及場平高程要求,劃分為挖方邊坡和填方邊坡,同時結合場區(qū)工程地質基本特征,按單元地貌把場區(qū)邊坡進行分區(qū)分段。依據以上原則,對該項目劃分為7 段挖方邊坡及3段回填區(qū),挖方邊坡寬約150~395m,高約25~80m,均為巖質高邊坡;填方邊坡寬約50~122m,高約19~48m,均為土質高邊坡。見表1、圖1。如表所示,選取T3#填方邊坡為典型對象,探討填方類土質邊坡防護設計。
2.2 T3#填方邊坡地形特征
T3#填方區(qū)位于場區(qū)西南部,地貌類型屬于剝蝕溶蝕低中山地貌,區(qū)內微地貌屬溝谷平壩地形,場地高程約1227m。場地表層為第四系殘破積粉質粘土,厚度2.0~7.1m,場地植被發(fā)育較好,以林木為主。
2.3 T3#填方邊坡穩(wěn)定性評價
2.3.1 邊坡變形破壞模式分析
區(qū)內土質邊坡地層為粉質黏土,局部區(qū)內巖質邊坡呈碎裂狀,強度低,均勻性較好;該類邊坡可用蠕滑--拉裂變形破壞來表征,滑裂面為圓弧型滑動面。填方區(qū)溝谷底部軟弱層厚度變化大,溝谷狹窄,若不處理軟弱地基的情況下,可能會發(fā)生差異沉降過大出現局部破壞。
2.3.2 T3#填方區(qū)穩(wěn)定性分析
根據場平規(guī)劃對現有場地進行回填,參照規(guī)劃場地場平標高1240~1242m,該填方區(qū)將形成高約21m土質邊坡。本次回填區(qū)按1:1.7坡率進行場平后采取圓弧滑動破壞模式以及天然地基沉降進行穩(wěn)定性評價。
2.3.2.1 圓弧滑動破壞模式分析
根據場地前期的試驗段數據并結合類似高填方工程經驗,T3#填方邊坡填筑力學參數取值如表2。
根據《建筑邊坡工程技術規(guī)范》(GB50330-2013)表5.3.1級5.3.2,場區(qū)為一級永久邊坡,邊坡穩(wěn)定性安全系數一般工況取1.35,地震工況取1.15,由于場區(qū)抗震設防烈度為6度,不考慮地震工況,為考慮場區(qū)最不利工況,增加暴雨工況,參照《滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范》(DZ/T0219-2006)表5,暴雨工況安全系數取1.5[2]。通過邊坡取主剖面穩(wěn)定性計算,按評價標準劃分其穩(wěn)定性結果見表3、圖2。
2.3.2.2 天然地基沉降分析
根據《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2011)中式5.3.5[3],計算壓縮層參數為粉質黏土層厚8.3m,壓縮模量4.16MPa;角礫層12.0m,壓縮模量21.0MPa,計算后可知T3#填方邊坡地基變形沉降量為1695.6mm。參考《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2011)體型簡單的高層建筑基礎的平均沉降量大于200mm,因此需對地基土進行處理。
2.4 T3#填方邊坡支護方案設計
根據該項目總平面圖,場平后在場地南側形成高度約21m的T3#填方邊坡,填方邊坡按10.0m以及進行開挖,馬道寬4.0m,按1:1.7放坡,分層強夯回填,考慮到臨近斜坡區(qū)域,強夯施工安全隱患較大,故臨近回填斜坡區(qū)域,為保證施工安全及斜坡的穩(wěn)定,擬采用分層碾壓回填,分層碾壓回填過程中同時鋪設土工格柵,坡面采用石拱形骨架或菱形骨架植草進行護坡,如圖3、圖4。回填壓實系數不小于0.94,且須滿足承載力及壓縮模量要求。
坡腳設置排水溝,截排水縱坡度不小于0.5%,每隔50m,設置一道坡面排水溝?;靥钋皯灞恚ㄇ宄嫉孛娴闹脖弧⒂倌?、軟塑黏土等軟弱土層),回填土為素填土,不得混入有機物、建渣或其他雜質,回填土粒徑最大不超過20cm。
3 結論
類土質邊坡工程設計應嚴格執(zhí)行國家技術標準和相關規(guī)范要求,針對地質條件變化復雜、且隨著環(huán)境條件變化難以預測的特殊地貌,應采用動態(tài)設計,信息化施工。對施工期間發(fā)現與實際不符的地方應及時調整、優(yōu)化設計方案。同時加強監(jiān)測工作,根據實施過程中邊坡變形情況對巖土體的物理力學參數進行確認,復核邊坡的穩(wěn)定性。
參考文獻:
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