李冰 盛學(xué)慶 戴宇輝 金鴻俊 張國(guó)建 趙翀

【摘要】工程建設(shè)開(kāi)挖邊坡，在不同程度上都遇到了對(duì)坡腳建筑和人員的保護(hù)問(wèn)題，對(duì)于這些問(wèn)題，必須采取針對(duì)性的處理對(duì)策，以保護(hù)坡腳建筑物及人員的安全。本文以杭州某新建變電站為例，對(duì)變電站邊坡治理技術(shù)展開(kāi)討論，并提出合理化建議，以達(dá)到減少工程量變更，精準(zhǔn)管理的目的。該文可為類(lèi)似工程提供參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】邊坡開(kāi)挖;邊坡加固;建議

Abstract： engineering construction excavation slope， to varying degrees， have encountered the problems of slope toe buildings and personnel protection， for these problems， we must take targeted countermeasures to protect the safety of slope toe buildings and personnel. Taking a new substation in Hangzhou as an example， this paper discusses the slope treatment technology of the substation， and puts forward reasonable suggestions， so as to achieve the purpose of reducing the change of engineering quantity and precise management. This paper can provide reference for similar projects.

Key words： slope excavation; Slope reinforcement; Suggestions? ? ?【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.33.070

1、項(xiàng)目概況

杭州富陽(yáng)區(qū)新民110kV變電站工程由配電裝置樓、消防水池、事故油池等建構(gòu)筑物組成，擬建場(chǎng)地位于現(xiàn)狀山坡坡腳，坡腳工程建設(shè)將在站址外圍形成最大坡高近40m的高邊坡，邊坡出露巖性主要為粉質(zhì)粘土混碎石及全風(fēng)化花崗巖，存在塌方及滑坡隱患。為確保站址及站內(nèi)工作人員安全，在充分分析邊坡巖土特性、坡高及坡腳保護(hù)對(duì)象的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)采用錨索+格構(gòu)進(jìn)行坡面防護(hù)，坡腳設(shè)置大斷面擋墻進(jìn)行護(hù)腳，坡面采用噴混植生進(jìn)行綠化恢復(fù)，同時(shí)設(shè)置截、排水溝將山坡匯水有序排放，減少坡面沖刷和水土流失。截至2020年底，邊坡支護(hù)主體結(jié)構(gòu)基本完成，邊坡安全隱患得以消除，坡面噴混植生復(fù)綠由于季節(jié)原因待年后進(jìn)行施工。

2、工程應(yīng)用探討

本工程邊坡治理雖然告一段落，但從項(xiàng)目勘察、設(shè)計(jì)到施工和監(jiān)理整個(gè)過(guò)程，仔細(xì)梳理，仍有一些問(wèn)題值得總結(jié)，便于類(lèi)似邊坡工程應(yīng)用借鑒。

2.1 勘察方面

2.1.1地形圖測(cè)繪

邊坡地形圖測(cè)繪工作是勘察、設(shè)計(jì)的前置階段，屬于特殊地形測(cè)繪技術(shù)，因地形坡高、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪難度大、若加上林木密集遮擋測(cè)繪信號(hào)等，給測(cè)繪工程作業(yè)帶來(lái)許多困難，只有合理選擇多樣化測(cè)繪技術(shù)，獲取更準(zhǔn)確的測(cè)繪數(shù)據(jù)，才能繪制出精度高、內(nèi)容全面的地形圖。

① 首先應(yīng)對(duì)邊坡的基本信息有一個(gè)全面的收集，如邊坡的高度、方向、植被情況等，在得到以上基本信息資料后再對(duì)邊坡地段進(jìn)行合理化的劃分，才能對(duì)其邊坡的高度以及形狀等展開(kāi)全面且準(zhǔn)確性的測(cè)量工作。

② 地形圖外業(yè)高程測(cè)繪精度建議，地形圖高程精度分高程注記點(diǎn)精度與等高線精度，城市建筑區(qū)高程注記點(diǎn)中誤差需優(yōu)于過(guò)±0.15m，邊坡等高線插求點(diǎn)中誤差需優(yōu)于±h/3（h為等高距）。

③ 地形圖高程注記點(diǎn)密度建議以圖上1cm到2cm為宜，高程注記點(diǎn)位置需真實(shí)反映地貌變化，坎腳坎頂、合水線分水嶺、鞍部山頂?shù)鹊孛沧兓幘鶓?yīng)測(cè)繪高程注記點(diǎn)。

④ 小范圍地形圖高程點(diǎn)測(cè)繪方法建議采用RTK、全站儀，對(duì)于上平方公里的大面積的宜采用機(jī)載雷達(dá)，植被密集地區(qū)須采取一定方法或技術(shù)手段確保高程點(diǎn)密度。

⑤ 高程點(diǎn)屬性、賦值、分層設(shè)色等電子數(shù)據(jù)屬性要準(zhǔn)確無(wú)誤。

2.1.2巖土勘察

在采用巖土工程勘查技術(shù)對(duì)邊坡進(jìn)行治理的過(guò)程中，必須保證勘察的完整，并將勘察結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確性分析、對(duì)比，以全面、及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和解決邊坡出現(xiàn)的問(wèn)題。必要情況下，還需對(duì)邊坡的實(shí)際高度、周?chē)脖环N植情況等進(jìn)行適當(dāng)分析處理，再結(jié)合該巖土工程的其他相關(guān)特點(diǎn)，制定出較適宜、完整、而全面的治理方案。

① 首先需著重關(guān)注邊坡地段是否屬于河流的流經(jīng)地段，倘若是屬于河流的流經(jīng)地段，則還需對(duì)該地區(qū)的流經(jīng)量與穩(wěn)定性予以勘測(cè)和評(píng)估。

②全面了解邊坡地段的地層以及其風(fēng)化的情況，并對(duì)坡面的巖石層進(jìn)行考察，需特別注重發(fā)現(xiàn)邊坡地段巖石層中屬于軟弱性的地層段。

③合理布置邊坡勘察孔，查明邊坡開(kāi)挖范圍內(nèi)的地層分布情況，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)踏勘，調(diào)查地層巖性產(chǎn)狀以及結(jié)構(gòu)面情況，為邊坡設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

④ 通過(guò)現(xiàn)狀邊坡穩(wěn)定性評(píng)估及鉆探取樣試驗(yàn)，提供合理的邊坡巖土設(shè)計(jì)參數(shù)。

⑤ 邊坡開(kāi)挖到位后，如巖性與勘察有出入，應(yīng)及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)協(xié)助各方進(jìn)行技術(shù)問(wèn)題的處理。

2.2 設(shè)計(jì)方面

2.2.1土石方計(jì)算注意事項(xiàng)

① 地形圖數(shù)據(jù)檢查

由于地形圖使用過(guò)程中的平移、旋轉(zhuǎn)、縮放等，可能造成等高線賦值、高程點(diǎn)賦值等變化，土石方計(jì)算前要抽檢部分等高線、高程點(diǎn)。

②完善土石方計(jì)算高程數(shù)據(jù)文件

一般土石方計(jì)算軟件，都具備采用方格網(wǎng)法、斷面法、三角網(wǎng)法等計(jì)算方法，無(wú)論哪種方法，都基于一個(gè)完整齊全能夠反映實(shí)際地貌的高程數(shù)據(jù)文件，如果沒(méi)有完整的DEM，土石方計(jì)算前應(yīng)先根據(jù)地形圖上的等高線、高程注記點(diǎn)、圖面情況，采用等高線生成高程點(diǎn)、適當(dāng)合理補(bǔ)充高程點(diǎn)等方法完善高程數(shù)據(jù)文件，然后根據(jù)這個(gè)完善正確的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行土石方計(jì)算。

③ 由于地形圖圖面負(fù)載問(wèn)題，圖面整飾時(shí)往往過(guò)濾掉不少實(shí)測(cè)高程點(diǎn)，建議地形圖測(cè)繪時(shí)，為滿(mǎn)足土石方計(jì)算精度要求，把所有需要用于土石方計(jì)算的高程點(diǎn)另外設(shè)置一個(gè)圖層（可命名為gcd-t）一般設(shè)計(jì)時(shí)這個(gè)圖層鎖死隱藏，土石方計(jì)算式調(diào)用這個(gè)圖層，這樣，這個(gè)用于土方計(jì)算的高程數(shù)據(jù)文件不易破壞，而且不同軟件、不同人員計(jì)算土方時(shí)使用的是這同一個(gè)數(shù)據(jù)文件，計(jì)算結(jié)果應(yīng)該是一致的。

2.2.2邊坡設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

①邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)以地勘資料為基礎(chǔ)，結(jié)合擬開(kāi)挖邊坡地層分布情況及土層參數(shù)，分析評(píng)估開(kāi)挖邊坡的穩(wěn)定性和可能的破壞模式，確定最終開(kāi)挖邊坡的坡率和相應(yīng)的支擋措施。

②邊坡是否適合傳統(tǒng)的臺(tái)階式削坡方案，應(yīng)充分考慮邊坡的原始地貌及鉆探揭露的巖土特性綜合判定。本工程選址在原始地貌橫坡較陡的位置，邊坡巖性以粉質(zhì)粘土混碎石及全風(fēng)化花崗巖為主，而花崗巖全風(fēng)化層以石英、長(zhǎng)石等碎屑顆粒為主，粘土礦物含量較少，結(jié)構(gòu)松散，粘聚力低，水穩(wěn)定性差，抗沖刷能力弱，在暴雨作用下極易發(fā)生侵蝕，甚至引發(fā)塌方或滑坡災(zāi)害。本工程開(kāi)挖邊坡在綜合分析后，最后確定采用適當(dāng)削坡結(jié)合錨索+格構(gòu)進(jìn)行支擋，坡腳設(shè)置大斷面擋墻進(jìn)行護(hù)腳。若采用傳統(tǒng)方式10～15m分臺(tái)階式削坡，坡率1：1～1：1.5，不僅坡高大，山體破壞嚴(yán)重，施工過(guò)程中可能還會(huì)引發(fā)各種不確定的安全風(fēng)險(xiǎn)。

③除開(kāi)挖過(guò)程出現(xiàn)地質(zhì)異常外，設(shè)計(jì)說(shuō)明中盡可能明確工藝，避免施工過(guò)程中出現(xiàn)變更引發(fā)工程造價(jià)增加的風(fēng)險(xiǎn)。

④ 錨索注漿方式不同于常規(guī)錨桿，注漿管沒(méi)法隨注漿的進(jìn)行逐步拔出，需采用孔底返漿方法（注漿壓力一般為0.4MPa），從孔底開(kāi)始作業(yè)，依靠注漿壓力將新鮮漿液頂升直至孔口，最終實(shí)現(xiàn)錨固段與非錨固段被注漿材料所包裹。鑒于錨索的注漿工藝特點(diǎn)，考慮砂漿的可注性較純水泥漿差，錨索注漿材料選用水灰比為0.45～0.5，漿體強(qiáng)度不低于40MPa的純水泥漿更為適宜。

2.3 施工方面

（1）邊坡土石方開(kāi)挖應(yīng)避開(kāi)雨季，與支擋結(jié)構(gòu)施工有效配合，合理分區(qū)，采用機(jī)械與人工結(jié)合的挖掘方式，開(kāi)挖一級(jí)防護(hù)一級(jí)，降低施工過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)。本工程施工過(guò)程雖然嚴(yán)格按照邊坡開(kāi)挖自上而下、從內(nèi)至外進(jìn)行施工的原則，嚴(yán)禁越級(jí)超挖，開(kāi)挖一級(jí)及時(shí)防護(hù)一級(jí)，但由于邊坡巖性的原因，在雨季尤其強(qiáng)降雨期間出現(xiàn)過(guò)局部塌方，但由于處置及時(shí)，未給人員和財(cái)產(chǎn)造成大的損失。

（2）測(cè)量放樣需嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)圖，采用全站儀將錨孔位置準(zhǔn)確測(cè)放在坡面上，孔位在坡面上縱橫誤差不超過(guò)±100mm。鉆桿傾角采用水平儀控制。

（3）邊坡錨固區(qū)所處地質(zhì)條件復(fù)雜，錨索孔道灌漿有可能出現(xiàn)漿漏，建議采用間隙灌漿法或反復(fù)屏漿法嚴(yán)格檢測(cè)錨孔灌漿狀況，特別是錨固段的灌漿狀況，確保錨孔灌漿飽滿(mǎn)。

（4）邊坡作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)較大，施工方應(yīng)做好風(fēng)險(xiǎn)源的識(shí)別并制定相應(yīng)的應(yīng)急措施，同時(shí)做好應(yīng)急搶險(xiǎn)準(zhǔn)備，備好挖機(jī)、木樁、型鋼、注漿設(shè)備、噴射混凝土設(shè)備等應(yīng)急設(shè)備及物質(zhì)。

（5）施工過(guò)程中加強(qiáng)邊坡監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析，做到對(duì)災(zāi)害事故的預(yù)測(cè)，保證工程安全。

2.4 業(yè)主方面

（1）站址盡可能選擇在平原地帶，如必須選擇坡地，盡量選擇在地貌橫坡較緩地帶，以減少后期高開(kāi)挖、護(hù)坡、安全風(fēng)險(xiǎn)及治理費(fèi)用;如無(wú)法避開(kāi)地貌橫坡較陡地帶，可通過(guò)調(diào)整建筑布置減少后期開(kāi)挖及護(hù)坡工程量。

（2）預(yù)算清單編制過(guò)程中，加強(qiáng)與設(shè)計(jì)人員的溝通，充分了解各施工工藝流程，避免出現(xiàn)清單描述不清導(dǎo)致后期施工索賠等風(fēng)險(xiǎn)。

（3）邊坡施工專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，應(yīng)選擇有相應(yīng)資質(zhì)和工程經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行施工。尤其邊坡施工過(guò)程中出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)，專(zhuān)業(yè)的施工隊(duì)伍可在短時(shí)間內(nèi)完成搶險(xiǎn)，及時(shí)止損。

結(jié)語(yǔ)：

工程建設(shè)邊坡開(kāi)挖，不可避免會(huì)遇到坡腳建筑及人員的保護(hù)問(wèn)題，邊坡開(kāi)挖勘察、設(shè)計(jì)、施工須加以慎重考慮。通過(guò)本工程實(shí)踐，可認(rèn)為邊坡加固、噴混植生復(fù)綠、截、排水等措施是確保邊坡安全和坡面生態(tài)修復(fù)的有效、經(jīng)濟(jì)、合理的技術(shù)措施，確保了坡腳建筑的正常運(yùn)營(yíng)和站內(nèi)人員的安全。

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作者簡(jiǎn)介：

李冰（1977-），男，工程師，從事工程管理工作。