鄭 大 葉
(東莞市建筑科學研究所,廣東 東莞 523000)
隨著城市化進程不斷加快,工程建設、特別是地下空間開發(fā)日益增多,各類工程活動的影響進一步加劇,如建筑工程和市政工程開挖或填筑施工所形成的人工邊坡等,由人為工程活動引發(fā)的建筑邊坡災害隱患日益增多,對于選取最優(yōu)的邊坡支護設計方案顯得尤為重要。
擬建項目位于云浮市,本次設計范圍為項目北側邊坡、東側邊坡支護設計。北側邊坡及道路沿線長度約1 593.0 m,邊坡支護高度約22.2 m~35.8 m;東側邊坡沿線長度約753.0 m,邊坡支護高度約0 m~35.8 m。其中山體挖方邊坡位于西北側,根據(jù)場地紅線及規(guī)劃設計標高,需對山體進行削坡,東北側及東側為填方邊坡。根據(jù)GB 50330—2013建筑邊坡工程技術規(guī)范有關規(guī)定,結合邊坡類型、高度及其破壞后果,確定本邊坡工程安全等級為一級。設計擬采用分級放坡、錨桿(索)格構梁、抗滑樁對其進行支護。
場地南側、西側及西北側現(xiàn)狀為自然山體,東側及東北側現(xiàn)場已進行部分無序開挖。周邊無特別需要保護對象。擬建項目位于云浮市,有道路直達擬建項目區(qū),施工條件較便利,施工時需做好安全圍蔽和文明施工措施。
1)工程地質特征。
根據(jù)本次詳細勘察階段鉆孔揭露,場地巖土層按成因類型自上而下具體劃分為:①素填土、②粉質黏土、③-1全風化砂巖、③-2強風化砂巖、③-3中風化砂巖和③-4微風化砂巖。
2)水文地質條件。
本次勘察期間未見明顯的地表徑流,但大雨天氣,本場地易形成大量地表水系,并由北向南排泄,施工時應注意。場地地下水年度變化幅度約為2.00 m~5.00 m,本場地地下水對混凝土結構的腐蝕性為微腐蝕性。
3)地質構造與地震。
根據(jù)區(qū)域地質調查資料,斷裂及破碎帶等不良地質構造在場地區(qū)域經(jīng)過區(qū)域構造對建設場區(qū)影響小。建場地位于抗震設防烈度為6度,設計地震基本加速度值為0.05g,設計地震分組為第一組。
1)邊坡等級。
當然,在科研上光是“異想天開”是萬萬不行的?!爱愊胩扉_”只是提供一個設想,而設想只是對問題的一個超前、大膽的預測,必須靠實事求是的科學態(tài)度和嚴謹?shù)目茖W手段加以證明。實現(xiàn)創(chuàng)新突破的覃重軍也一再強調自己的“大膽猜想”,是經(jīng)過了一系列嚴謹?shù)目茖W實驗才最終得以成功實現(xiàn)的。
該支護工程安全等級為一級,設計基準期為50年。
2)支護方案。
本邊坡支護措施:采用分級放坡,錨桿(索)+混凝土格構梁支護,坡面植草綠化。
a.坡腳為填土區(qū):采用抗滑樁+錨索固腳,抗滑樁以入巖控制;
b.坡腳為殘積土、風化巖區(qū):不做抗滑樁,以格構梁+錨桿(索)固腳;
c.錨索以入巖不少于8 m控制,錨桿入巖不少于2 m控制;
d.挖方邊坡采用格構梁+錨索/錨桿間隔布置,填方邊坡采用格構梁+錨索。錨索以入巖不少于8 m控制,錨桿入巖不少于2 m控制;
典型支護剖面圖見圖1。
先采用加筋土分層壓實回填,然后臨邊坡工程樁先施工,要求工程樁應采用灌注樁且適當考慮邊坡不利影響予以加強,工程樁完成后施工格構梁+錨索,保證邊坡穩(wěn)定及控制變形,錨索避開工程樁樁位施工。
設計計算采用理正巖土系列軟件邊坡穩(wěn)定分析計算,按永久性邊坡設計,安全等級為一級,支護結構穩(wěn)定性最小安全系數(shù)取1.35。
1)計算參數(shù)選取。
a.本邊坡安全等級為一級;
b.計算軟件采用理正巖土6.0版;
c.坡頂3 m范圍內不得堆載,3 m范圍外考慮使用荷載30 kPa,道路取40 kPa;
d.土層參數(shù)選取(參考用勘察報告參數(shù)值并結合以往工程經(jīng)驗選取),取值見表1。
2)計算結果。
表1 各土層參數(shù)選取值
采用圓弧滑動法,各支護剖面計算結果見表2。
表2 各支護剖面計算結果
1)監(jiān)測內容:a.坡面變形監(jiān)測;b.支護結構變形監(jiān)測;c.錨桿(索)拉力監(jiān)測;d.抗滑樁測斜;e.邊坡后緣裂縫觀察與測量;f.地下水、深水與降雨關系,邊坡地表人工巡視。
2)監(jiān)測頻率要求:施工期間根據(jù)具體情況每1 d~2 d觀測1次;監(jiān)測時間在工程竣工后不少于兩年,竣工后使用階段一年內每月觀測一次,第二年每兩月觀測一次;遇異常情況時應加密監(jiān)測。
3)施工單位應在施工場地設一定數(shù)量的變形監(jiān)測點(有別于第三方監(jiān)測),以隨時掌握施工進展中地面的變形情況,開挖施工期間,施工單位應每天監(jiān)測一次,遇變形有發(fā)展跡象時加密監(jiān)測。
本邊坡工程規(guī)模大,邊坡高度較高,周邊環(huán)境、地質條件均較為復雜,設計選型尤為重要,通過精心設計,滿足安全、經(jīng)濟、合理性要求,是一個非常值得推廣借鑒的案例。