邰勝鵬

(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局101地質(zhì)大隊，貴州 凱里 556000)

1 工程概況

治理區(qū)位于凱里市下司鎮(zhèn)，為下司國家皮劃艇激流回旋訓(xùn)練基地項目基坑開挖邊坡，治理區(qū)位于一南向溝谷溝口位置，溝谷寬緩，呈“U”字形態(tài)，溝谷兩側(cè)出露基巖，中部為人工填方的素填土。

根據(jù)規(guī)劃設(shè)計，訓(xùn)練基地±0.00=624.00 m，基坑底板標(biāo)高-2F=613.00 m，現(xiàn)尚未進(jìn)行開挖，現(xiàn)狀地面標(biāo)高617.0 m～621.70 m，基坑開挖后，基坑開挖邊坡總長度為485.80 m，切方邊坡巖性為巖質(zhì)、土質(zhì)邊坡，巖質(zhì)邊坡巖性為白云巖，土質(zhì)邊坡主要為素填土。

基坑開挖后，巖質(zhì)邊坡垂直高差為6.0 m～12.0 m，土質(zhì)邊坡垂直高差4.0 m～9.0 m。

本工程邊坡為臨時性支護(hù)工程，使用年限1年。

根據(jù)邊坡方位成，以及采用的支護(hù)方式等綜合條件，將邊坡分為四段。各段基本情況見表1。

表1 各段邊坡基本情況一覽表

2 基坑邊坡工程地質(zhì)條件

2.1 氣候條件

場地屬中亞熱帶冬潮濕夏半濕潤型季風(fēng)氣候區(qū)。年平均降水量1 193.3 mm，最大一日降雨量曾達(dá)126.6 mm，汛期為每年5月～10月。年平均風(fēng)速1.3 m/s。災(zāi)害性天氣主要有夏旱、暴雨等，每小時最大降雨量82 mm。

2.2 地形地貌及工程環(huán)境條件

治理區(qū)位于一南向溝谷溝口位置，溝谷寬緩，呈“U”字形態(tài)，溝谷兩側(cè)出露基巖，中部為人工填方的素填土。

溝谷兩側(cè)屬低山-丘陵地貌，以剝蝕、沉積作用為主，東西兩側(cè)為對自然斜坡坡腳切方形成，自然斜坡高程621 m～668 m，相對高差47 m，坡面坡度20°～50°，平均坡度約25°，坡面植被發(fā)育一般，以草本植物和小灌木為主。南北兩端為溝谷溝床，由人工填土填方形成，溝谷寬緩，寬60.0 m，縱坡降1.06%。

3 設(shè)計原則、目的和參數(shù)

3.1 設(shè)計原則

本工程為臨時性支護(hù)，支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)采用下列兩種極限狀態(tài)：

1)承載能力極限狀態(tài)：支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)建或連接因超過材料強(qiáng)度而破壞，或因過度變形而不適于繼續(xù)承受荷載；支護(hù)結(jié)構(gòu)及土體整體滑動。

2)正常使用極限狀態(tài)：造成支護(hù)結(jié)構(gòu)位移。

3.2 設(shè)計目的

通過設(shè)計，使邊坡支護(hù)工程治理達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠，施工可行，美觀大方；保證邊坡支護(hù)治理后，支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.3 設(shè)計參數(shù)

設(shè)計采用的巖土體物理力學(xué)指標(biāo)，主要參照《凱里市下司國家皮劃艇激流回旋訓(xùn)練基地項目基坑邊坡支護(hù)工程巖土工程勘察報告》提供的指標(biāo)值為準(zhǔn)，并結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗類比綜合分析使用，巖土工程勘察報告未提供的指標(biāo)，參照現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范和同類工程經(jīng)驗取值。主要參數(shù)取值具體如表2所示。

表2 各巖、土層主要指標(biāo)參數(shù)建議表

4 基坑支護(hù)施工方案

4.1 北側(cè)a-p段邊坡

該段基坑邊坡主要為土質(zhì)邊坡(素填土)，同時該段邊坡北側(cè)地形平緩，無建筑物分布，具備放坡條件，因此，本次擬采用1∶2.0坡比放坡對該段基坑邊坡進(jìn)行支護(hù)，放坡后，為防止坡面發(fā)生局部水土流失，采用土工網(wǎng)對放坡坡面覆蓋。

4.2 南側(cè)i-k段邊坡

該段基坑邊坡主要為土質(zhì)邊坡(素填土、紅黏土)，同時該段邊坡南側(cè)地形平緩，無建筑物分布，具備放坡條件，因此，本次擬采用1∶2.0坡比放坡對該段基坑邊坡進(jìn)行支護(hù)，放坡后，為防止坡面發(fā)生局部水土流失，采用土工網(wǎng)對放坡坡面覆蓋。

4.3 東側(cè)a-i段邊坡

該段邊坡坡頂為素填土，根據(jù)規(guī)劃設(shè)計，該段邊坡放坡坡比為1∶0.3，在1∶0.3放坡坡比下處于不穩(wěn)定狀態(tài)；邊坡巖體處于穩(wěn)定狀態(tài)，但因巖體結(jié)構(gòu)破碎，易發(fā)生局部滾石等災(zāi)害，故需要對其進(jìn)行工程治理。

本次擬采用“錨桿+掛網(wǎng)噴射C25混凝土”進(jìn)行支護(hù)[1]，具體如下：

自地面以上1.0 m設(shè)置第一排錨桿，錨桿間距均取2.0 m×2.0 m(水平×垂高)，錨孔孔徑(錨固體直徑)取為φ90，灌注M30水泥砂漿，入射角20°，錨桿桿體采用1φ25 HRB400級螺紋鋼筋錨桿，坡面采用掛網(wǎng)噴射C25混凝土支護(hù)，噴射厚度80 mm，錨桿間設(shè)置加強(qiáng)筋連接，加強(qiáng)筋采用φ16 HRB400鋼筋，掛網(wǎng)鋼筋采用φ6.5圓筋，間距為200 mm，加強(qiáng)筋和掛網(wǎng)圓筋均采用單層單向布置。

支護(hù)工程剖面圖見圖1。

4.4 西側(cè)k-p段邊坡

該段邊坡受地形、已建擋墻限制，須進(jìn)行垂直放坡，在基坑開挖和邊坡治理施工過程中，對坡頂擋墻有震動，因坡頂擋墻為漿砌石砌筑，整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，故在對西側(cè)k-p段邊坡施工前，須對坡頂已建漿砌石擋墻進(jìn)行加固，故各段邊坡需要同時對擋墻和開挖基坑邊坡進(jìn)行加固。

1)擋墻加固。

對基坑邊坡上部擋土墻采用0.2 m厚的鋼筋混凝土面板進(jìn)行支護(hù)，在面板表層設(shè)置C30鋼筋混凝土肋柱，肋柱厚0.4 m，寬0.3 m，并在肋柱上布置錨桿以對擋土墻進(jìn)行加固，自地面以上1.0 m設(shè)置第一排錨桿，錨桿間距均取2.0 m×2.0 m(水平×垂高)，錨孔孔徑(錨固體直徑)取為φ130，灌注M30水泥砂漿，入射角15°，擋土墻加固錨桿桿體采用3φ25 HRB400級螺紋鋼筋錨桿，錨桿端部設(shè)置錨墩。

2)基坑邊坡加固。

對基坑邊坡采用格構(gòu)梁+錨桿進(jìn)行支護(hù)[2]，自設(shè)計地下室底板標(biāo)高以上1.0 m設(shè)置第一排錨桿，錨桿間距均取2.0 m×2.0 m(水平×垂高)，錨孔孔徑(錨固體直徑)取為φ150，灌注M30水泥砂漿，入射角15°，基坑邊坡支護(hù)錨桿采用預(yù)應(yīng)力5φ28 HRB400級螺紋鋼筋錨桿，單孔錨桿施加預(yù)應(yīng)力253.38 kN，錨桿端部設(shè)置錨墩，格構(gòu)梁采用400 mm×500 mm(寬×高)C30鋼筋混凝土澆筑。

4.5 截排水溝

在基坑邊坡外側(cè)設(shè)置截水溝，在坡腳設(shè)置排水溝，具體設(shè)計尺寸見圖2。

5 基坑支護(hù)變形監(jiān)測

監(jiān)測按邊坡開挖監(jiān)控應(yīng)按JGJ 120—2012建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程和GB 50330—2013建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范等的相關(guān)要求執(zhí)行。具體需要強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容如下：

1)基坑施工前應(yīng)作出系統(tǒng)的監(jiān)控方案，監(jiān)控方案應(yīng)包括監(jiān)控目的、監(jiān)控項目、監(jiān)控報警值、監(jiān)測方法及精度要求、監(jiān)測點的布置、監(jiān)測周期、工序管理和記錄制度以及信息反饋系統(tǒng)等。

2)監(jiān)測點的布置應(yīng)滿足監(jiān)控要求，坡頂位移觀測，應(yīng)在每一典型邊坡的支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部設(shè)置不少于3個監(jiān)測點的觀測網(wǎng)，觀測位移量、移動速度和移動方向。

3)監(jiān)測項目：支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移邊坡坡頂水平及豎向位移，錨桿拉力及預(yù)應(yīng)力損失，監(jiān)測項目在邊坡施工前測得初始值不得少于兩次。邊坡施工過程中，應(yīng)提交階段性監(jiān)測結(jié)果報告。工程結(jié)束時應(yīng)提交完整的監(jiān)測報告。

4)監(jiān)測由建設(shè)單位委托有資質(zhì)的監(jiān)測單位編制監(jiān)測方案，經(jīng)設(shè)計、監(jiān)理和建設(shè)單位等共同認(rèn)可后實施。

5.1 監(jiān)測項目

1)地下水、滲水與降雨關(guān)系；

2)降雨、洪水與時間關(guān)系；

3)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形。

5.2 監(jiān)測的內(nèi)容和方法

1)坡表變形監(jiān)測。

位移使用長距離測量的精密水準(zhǔn)儀和進(jìn)行角度測量的經(jīng)緯儀，邊坡垂直位移采用精密水準(zhǔn)儀。

坡面變形監(jiān)測應(yīng)規(guī)劃成網(wǎng)。網(wǎng)點觀測標(biāo)志采用鋼筋混凝土觀測標(biāo)墩。標(biāo)墩的設(shè)置應(yīng)遠(yuǎn)離邊坡開挖爆破影響范圍以外。標(biāo)墩基礎(chǔ)澆筑在新鮮基巖上。

2)深部位移監(jiān)測。

深部位移監(jiān)測常用活動式鉆孔測斜儀。測斜儀鉆孔應(yīng)穿越已有或潛在的危險滑動面。測斜管的基準(zhǔn)點設(shè)在孔底的不動點上，一對導(dǎo)向槽方向應(yīng)與預(yù)計的最大位移方向一致。

5.3 監(jiān)測的時間安排

對于該工程，監(jiān)測以地下及地表位移為主，監(jiān)測每日2次。在施工完成后進(jìn)入運營階段，且在變形和變形速率在控制的允許范圍之內(nèi)時，一般以1個月為1周期，每15 d左右監(jiān)測1次，雨季加強(qiáng)到7 d 1次。監(jiān)測時間應(yīng)至基坑進(jìn)行回填后。

當(dāng)出現(xiàn)位移持續(xù)增加，應(yīng)增加監(jiān)測頻率，并應(yīng)對邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境中的保護(hù)對象采取應(yīng)急措施。

6 結(jié)語

東側(cè)a-i段邊坡巖體處于穩(wěn)定狀態(tài)，但因巖體結(jié)構(gòu)破碎，易發(fā)生局部滾石等災(zāi)害，故需要對其進(jìn)行工程治理，采用1∶0.3的放坡比，并采用“錨桿+掛網(wǎng)噴射C25混凝土”進(jìn)行支護(hù)，能夠?qū)︼L(fēng)化破碎的巖體進(jìn)行較好的保護(hù)，防止發(fā)生局部滾石，從而使整個邊坡穩(wěn)定。

西側(cè)k-p段邊坡處于整體不穩(wěn)定狀態(tài)，需要進(jìn)行工程治理，采用“鋼筋混凝土面板+肋柱+肋柱上設(shè)置錨桿”對坡頂已建擋土墻進(jìn)行加固后，再開挖基坑，并采用“格構(gòu)梁+預(yù)應(yīng)力錨桿”對開挖基坑邊坡進(jìn)行支護(hù)，不僅能有效的利用已建的擋墻，并且在對坡體穩(wěn)定性能進(jìn)行有效的防護(hù)的同時，對生態(tài)環(huán)境方面的保護(hù)也起到了顯著的效果。

北側(cè)a-p段邊坡主要變形破壞跡象為素填土沿其內(nèi)摩擦角(32°)在土體內(nèi)部滑移，當(dāng)基坑垂直開挖時，基坑邊坡坡度為90°>32°，則a-p段基坑邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。擬采用1∶2.0坡比放坡對該段基坑邊坡進(jìn)行支護(hù)，并采用土工網(wǎng)對放坡坡面覆蓋，能夠使邊坡達(dá)到穩(wěn)定，并防止局部水土流失。

南側(cè)j-k段邊坡主要變形破壞跡象為素填土沿其內(nèi)摩擦角(32°)在土體內(nèi)部滑移，當(dāng)基坑垂直開挖時，基坑邊坡坡度為90°>32°，則a-p段基坑邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，采用1∶2.0坡比放坡，并采用土工網(wǎng)對放坡坡面覆蓋，能夠使邊坡達(dá)到穩(wěn)定，并防止局部水土流失。