山西誠(chéng)達(dá)公路勘察設(shè)計(jì)有限公司晉中分公司 山西晉中 030600

1 高邊坡勘察設(shè)計(jì)原則

1.1 安全性設(shè)計(jì)原則

結(jié)合高邊坡的特點(diǎn)，勘察設(shè)計(jì)難度較大。要求設(shè)計(jì)人員遵守安全設(shè)計(jì)原則，根據(jù)工程區(qū)地質(zhì)條件，制定完善的施工方案。對(duì)于高邊坡的勘察設(shè)計(jì)人員來說，必須加強(qiáng)穩(wěn)定性分析，提高其穩(wěn)定性，減少邊坡失穩(wěn)的發(fā)生[1]。

1.2 生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)原則

邊坡穩(wěn)定性主要是指在地形、重力應(yīng)力、附加應(yīng)力和外界不利因素作用下，土體和巖體的穩(wěn)定性。通過提高邊坡穩(wěn)定性，可以保證邊坡前緣人員和車輛的安全通行，對(duì)結(jié)構(gòu)起到一定的防護(hù)作用。在邊坡加固設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師考慮了坡腳的應(yīng)力，包括地下水及邊坡裂隙水干擾的問題，合理確定了邊坡的支護(hù)力，避免了邊坡的失穩(wěn)。設(shè)計(jì)師還應(yīng)采用科學(xué)的保護(hù)措施，加強(qiáng)生態(tài)綠化設(shè)計(jì)，制定合理的支護(hù)方案。

1.3 穩(wěn)定性設(shè)計(jì)原則

邊坡是保證人身財(cái)產(chǎn)安全和邊坡前緣交通穩(wěn)定運(yùn)行的核心載體。通過加強(qiáng)高邊坡勘察設(shè)計(jì)，大力完善邊坡周邊的配套設(shè)施，可以顯著提高該地區(qū)的文化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。在高邊坡勘察設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)人員遵循穩(wěn)定性設(shè)計(jì)原則，從可持續(xù)發(fā)展的角度進(jìn)行分析，找出高邊坡施工中存在的問題，制定科學(xué)的監(jiān)理方案，進(jìn)一步提高高邊坡的穩(wěn)定性和安全性。

2 高邊坡勘察設(shè)計(jì)分析

2.1 詳細(xì)勘察

在高邊坡勘察中，①明確擬建場(chǎng)地邊坡的基本情況，介紹任務(wù)的來龍去脈，明確勘察工作范圍；②查明擬建場(chǎng)地內(nèi)巖土層結(jié)構(gòu)類型、成因、基巖面形狀及坡度、巖石風(fēng)化程度及完整性程度；③查明主要結(jié)構(gòu)面的類型、級(jí)別、產(chǎn)狀、發(fā)育程度、延伸程度，結(jié)果如下：封閉程度、風(fēng)化程度、充填條件、組合關(guān)系、力學(xué)性質(zhì)及與臨空面的關(guān)系；④查明地下水埋藏條件，提供地下水位及變化范圍；⑤查明不良地質(zhì)作用的類型、成因及分布范圍；⑥提供設(shè)計(jì)和施工所需的巖土參數(shù)，為以后的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)；⑦對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，提出了邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)方案。在調(diào)查過程中，經(jīng)常需要利用新的信息技術(shù)不斷提高勘察工作質(zhì)量，確?？辈鞌?shù)據(jù)反映現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，為后續(xù)設(shè)計(jì)和施工工作奠定理論基礎(chǔ)[2]。

2.2 精度設(shè)計(jì)

在高邊坡設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)勘察資料，復(fù)核場(chǎng)地實(shí)際情況，按照現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的要求，從定性分析和定量分析兩個(gè)方面對(duì)各坡段的巖土體進(jìn)行了綜合穩(wěn)定性分析，并獲得準(zhǔn)確的理論數(shù)據(jù)，從而判斷邊坡的穩(wěn)定性，制定有針對(duì)性的設(shè)計(jì)方案。在高邊坡設(shè)計(jì)過程中，在驗(yàn)算現(xiàn)有參數(shù)時(shí)，應(yīng)充分考慮巖層隨時(shí)間發(fā)展的變形和位移，制定安全、經(jīng)濟(jì)、合理的支護(hù)方案，避免邊坡局部坍塌、滑動(dòng)、失穩(wěn)等現(xiàn)象，威脅坡下建筑物和人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。在邊坡勘察設(shè)計(jì)中，要對(duì)邊坡的工程地質(zhì)條件、開挖狀況、支護(hù)方案等情況進(jìn)行分段、分級(jí)綜合評(píng)價(jià)，逐步細(xì)化，制定安全、經(jīng)濟(jì)、合理、實(shí)用的支護(hù)設(shè)計(jì)方案，有效地保護(hù)影響研究地質(zhì)變化對(duì)高邊坡的影響，加強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性，從而消除邊坡的坍塌、滑動(dòng)和失穩(wěn)，保證邊坡的安全。

3 高邊坡勘察設(shè)計(jì)具體應(yīng)用

3.1 工程概況

某建設(shè)項(xiàng)目為綜合性的建筑建設(shè)項(xiàng)目，因建設(shè)需要，對(duì)北側(cè)山體進(jìn)行切方工作，形成了3.2-76.6m 的永久性巖質(zhì)高邊坡；邊坡的支護(hù)工作，是整體施工工作的重點(diǎn)。根據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果，該邊坡主要由白云巖、紅粘土組成的巖土混合邊坡，由于紅粘土的厚度較淺，平均厚度約0.3m，在設(shè)計(jì)驗(yàn)算時(shí)，未考慮紅粘土的作用。

為便于設(shè)計(jì)分析，將邊坡區(qū)域分為A-B 段、B-C 段、C-D 段、D-E 段4 個(gè)部分。在本次研究中，主要以A-B 段為主，詳細(xì)探討巖質(zhì)高邊坡的勘察設(shè)計(jì)工作，該段邊坡的長(zhǎng)度為83.6m，高3.2-76.6m，由中風(fēng)化白云巖組成的切向邊坡，邊坡現(xiàn)狀條件下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)[3]。

3.2 坡穩(wěn)定性分析

結(jié)合場(chǎng)地巖土組成、場(chǎng)地巖性、巖石風(fēng)化程度、地表水分布及有關(guān)規(guī)范，本次邊坡分析擬采用赤平投影分析法對(duì)巖質(zhì)邊坡進(jìn)行定性分析，并根據(jù)上部邊坡最不利土層為砂礫粘土和強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖的圓形滑動(dòng)面，提出采用圓形滑動(dòng)法計(jì)算上部土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性。根據(jù)最不利滑動(dòng)面，提出了強(qiáng)風(fēng)化和中風(fēng)化頁(yè)巖邊坡穩(wěn)定性計(jì)算的平面滑動(dòng)法。

3.3 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

根據(jù)以上邊坡穩(wěn)定性定性分析和定量計(jì)算，高邊坡上部不穩(wěn)定或不穩(wěn)定，中風(fēng)化頁(yè)巖下部基本穩(wěn)定。

3.4 邊坡支護(hù)方案

由于場(chǎng)地地處年降雨量較大的地方，雨季降雨形成的臨時(shí)地表水對(duì)邊坡影響較大。建議在施工現(xiàn)場(chǎng)周圍采取工程排水措施，截留溝壑集水，將截留的集水排至場(chǎng)外。在邊坡支護(hù)體系中設(shè)置排水孔，將地下水引至坡體。根據(jù)場(chǎng)地邊坡結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和場(chǎng)地實(shí)際情況，建議以綠化為主支護(hù)，可采用放坡+錨桿+格構(gòu)+邊坡綠化+截排水溝擋土結(jié)構(gòu)相結(jié)合的支護(hù)方案。

3.5 邊坡設(shè)計(jì)方案

結(jié)合擬建物規(guī)劃設(shè)計(jì)圖及擬開挖邊坡，邊坡上部土層以及強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)邊坡坡率為1：1，中風(fēng)化巖質(zhì)邊坡坡率為1：0.5，每10m坡高設(shè)置3%外傾斜面、寬2m 的馬道，坡面擬采用錨桿+格構(gòu)+坡面綠化+截排水溝支護(hù)，坡頂無建筑物。

邊坡坡面排水在坡面錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)中設(shè)置泄水孔，泄水孔采用φ50PVC 管，長(zhǎng)度0.25～0.3m，與坡面呈15°傾角，內(nèi)應(yīng)伸入巖石5cm，間距3m，與錨孔錯(cuò)位呈梅花形布置；本邊坡不宜單獨(dú)設(shè)置地表排水網(wǎng)，整體上與支護(hù)排水沿支護(hù)坡腳設(shè)置排水溝，且排水溝最終并入統(tǒng)一的排水系統(tǒng)流出建筑場(chǎng)外；距坡頂后緣3m 自然地面采用混凝土封閉并設(shè)置截水溝，以防止坡頂?shù)乇硭疂B入坡體。

邊坡坡面按15～20m 縱向設(shè)置沉降伸縮縫，伸縮縫寬3 cm，縫間填瀝青麻絮或?yàn)r青木板；錨孔口徑為φ130，間距1.5m，與坡面傾角15°，錨孔深度原則上穿過破裂面進(jìn)入穩(wěn)定巖體深度不小于3.5m 進(jìn)行控制；格構(gòu)梁尺寸為300×400mm，C30 混凝土澆筑，格構(gòu)梁應(yīng)嵌入設(shè)計(jì)削坡面200mm；根據(jù)場(chǎng)區(qū)自主規(guī)劃應(yīng)于坡底設(shè)置排水溝，其距邊坡內(nèi)腳0.2～0.3m，溝頂采用鋼筋網(wǎng)作暗蓋，每10m 設(shè)置維修活動(dòng)暗蓋。整個(gè)排水溝在擬建兩側(cè)進(jìn)入擬建物排水系統(tǒng)；坡面采用植生袋以及浮土種草等綠化[4]。

坡面開挖施工工藝，應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)開挖施工方案，確保邊坡施工安全。邊坡坡面開挖時(shí)嚴(yán)禁爆破施工，在距設(shè)置坡面位置不小于0.5m 段宜采風(fēng)鉆施工，以保證坡面巖體的完整性和穩(wěn)定性；采用分段（15-20m）、分級(jí)（3-5m）施工的施工工序，由上至下逆作法施工，邊開挖邊支護(hù)。

應(yīng)業(yè)主要求，邊坡進(jìn)行生態(tài)支護(hù)設(shè)計(jì)，在巖坡上將活性土（人工土），與草種、鄉(xiāng)土草木種子及防止水土流失的土壤安定劑、黏合劑、保水劑等摻合后，噴射在巖坡上，形成噴射厚度較大，粘稠度較高的活性土，以提供植物長(zhǎng)期生長(zhǎng)所需的養(yǎng)料。

邊坡開挖后不穩(wěn)定，尤其在雨季施工可能造成滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。因此，相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)邊坡監(jiān)測(cè)工作，一旦發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)向相關(guān)單位匯報(bào)。

3.6 邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)

根據(jù)支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果和參數(shù)，按“二一四圖”的原則編制相關(guān)資料、繪制相關(guān)圖件。邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)工作包括編制邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范及計(jì)算書、邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)總平面布置圖、邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)各斷面高程、邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)各斷面、各支護(hù)措施施工詳圖。

由于邊坡高度超過30m，本高邊坡工程為超限邊坡。設(shè)計(jì)完成后，需要對(duì)超限邊坡進(jìn)行專項(xiàng)論證。在施工過程中，按信息化施工，施工材料應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范要求，嚴(yán)格執(zhí)行施工工藝，按設(shè)計(jì)順序施工，完成高邊坡支護(hù)工作，確保安全。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過分析高邊坡勘察設(shè)計(jì)原則，做好地質(zhì)勘察工作，加強(qiáng)地質(zhì)勘探，評(píng)價(jià)高邊坡穩(wěn)定性，優(yōu)化高邊坡設(shè)計(jì)方案，可以保證高邊坡勘察設(shè)計(jì)方案的有效實(shí)施，真正達(dá)到提高高邊坡防護(hù)工程整體質(zhì)量的目的。