楊濤

（云南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650500 ）

圖1 高邊坡總平面圖

某公共建筑群以高大邊坡同處于山體狹窄地帶，公共建筑為兩棟公共建筑。高邊坡與公共建筑距離分別南向9.24m、西向3.26m、北向8m。邊坡平均高度為16.83m，邊坡暴露面為186.7m。與周邊建筑和道路的情況為：邊坡上方已建道路，最近距離5.5m高邊坡為建筑激情所包圍。邊坡承擔(dān)著路堤和路基的功能而又被建筑體群所包圍，邊坡處治，最容易引起土體影響的建筑是南向道路和建筑群。邊坡坡頂即是道路硬路肩，距道路中心線9m（路寬8.5m）；距后勤綜合樓南樓檐角處18.2m。

一、治理方案的比選

（一）邊坡治理方案

1.削坡減載防護(hù)

該方法通過控制邊坡的高度和坡度，而無需對(duì)邊坡進(jìn)行整體的加固，使邊坡達(dá)到自身穩(wěn)定的一種方法，坡高小于20m，按照理想土質(zhì)條件，按1：0.3的放坡比例，削坡設(shè)計(jì)將會(huì)占用原有硬路肩，坡頂侵入路肩1.3m。受地形限制，沒有更多的土地可以用于放坡設(shè)計(jì)。此方案不可行。

2.重力式擋土墻防護(hù)

重力式擋土墻對(duì)邊坡的防護(hù)，是采用石砌或混凝土澆筑擋土墻作為支擋防護(hù)工程，石材和混凝土擋土墻自重穩(wěn)定，并利用內(nèi)側(cè)斜坡傾角，綜合利用擋土墻自重加上邊坡推力垂直重力方向的壓力傳遞給擋墻，所以更為穩(wěn)定。這種方法對(duì)低矮邊坡進(jìn)行防護(hù)較為經(jīng)濟(jì)可行。此方案需要對(duì)原有內(nèi)部道路開挖，開挖后砌筑擋土墻體，后回填土，施工組織設(shè)計(jì)要求斷路，重建原有道路，而目前此段道路較為繁忙，不允許封閉交通。

3.抗滑樁防護(hù)

抗滑樁多采用挖孔灌注樁，它是一種大截面?zhèn)认蚴芎奢d力的樁體設(shè)計(jì)，樁身穿過滑體錨入滑床中一定深度，其中滑動(dòng)面以上部分受側(cè)向荷載力，滑動(dòng)面以下部分較為錨固，此設(shè)計(jì)對(duì)抗水平位移的滑體有一定的優(yōu)勢(shì)作用，可以借鑒考慮。

4.應(yīng)力錨索防護(hù)

預(yù)應(yīng)力錨索是一種可承受拉力的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，它的一端被固定在穩(wěn)定地層或結(jié)構(gòu)中，另一端與被加固物緊密結(jié)合，形成一種新的結(jié)構(gòu)復(fù)合體，它的核心受拉體是高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋（預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線等），它在安裝后可立即向被加固物體主動(dòng)施加壓應(yīng)力。限制發(fā)生有害的變形和位移，預(yù)應(yīng)力錨索是一種高效經(jīng)濟(jì)實(shí)用的工程技術(shù)，在邊坡治理中廣泛得到了重視和應(yīng)用，可以借鑒考慮。

（二）邊坡排水工程防護(hù)

邊坡排水設(shè)施主要的目的是為了把邊坡中水體排出，減輕邊坡內(nèi)部土體的含水量。排水是一項(xiàng)重要的措施，排水工程對(duì)于邊坡穩(wěn)定非常有至關(guān)重要的作用，邊坡排水，應(yīng)包括坡面水、地下水和坡體滲透水，所以邊坡排水應(yīng)統(tǒng)籌考慮，坡面水、地下排水坡體水滲透，應(yīng)統(tǒng)一考慮。

（三）綠化防護(hù)

采取工程措施與植物種植相結(jié)合的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)，可以減少邊坡的土質(zhì)風(fēng)化、老化和水土流失造成的破壞。邊坡植物的根系較為發(fā)達(dá)，對(duì)邊坡表層土質(zhì)起到穩(wěn)固作用。綠化減輕坡面不穩(wěn)定和侵蝕方面的影響，使邊坡與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)統(tǒng)一，達(dá)到工程治理與環(huán)境美化雙贏的效果。

二、密布抗滑樁加預(yù)應(yīng)力錨索治理方案

（一）實(shí)例分析

該邊坡所在位置地質(zhì)具有喀斯特地貌的特征，土質(zhì)鉆心取樣分析自上而下為：表層1m～3m之間為坡積層，主要以松散土、覆蓋土為主，3m～9m為殘積層，主要是風(fēng)化巖石，沙礫、黏土等；9m以下為風(fēng)化基巖層，為破碎風(fēng)化基巖組成，伴隨小型溶洞溶洞尺寸50cm、最大尺寸150cm，伴隨有小型溶洞。

（二）綜合方案

邊坡治理分為兩個(gè)部分，建筑物部分基坑支護(hù)高度為7.5m～12.6m，道路路堤部分基坑施工完成回填后形成0.5m～6m永久邊坡，抗滑樁與基坑支護(hù)樁為同一道工序，支護(hù)樁同一位置為同一棵樁。該項(xiàng)目中基坑支護(hù)起路堤加固一并考慮受力作用，基坑計(jì)算時(shí)選用固結(jié)快剪指標(biāo)，計(jì)算工況為一般工況，邊坡工程計(jì)算時(shí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)已施工完成，僅采用浸水快剪指標(biāo)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)及錨索設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)算±0m～10m之間運(yùn)作。由于抗滑樁是路基組成部分，抗滑樁受力為雙向，采用“密布“形式，密布抗滑樁阻止滑動(dòng)面產(chǎn)生的水平推力，切斷滑動(dòng)面。樁與樁之間采用隔板墻工藝加固，形成結(jié)板效應(yīng)。

表1 土層分析

（三）施工關(guān)鍵技術(shù)

邊坡治理下部，抗滑樁直徑1m錨入地下穩(wěn)定基巖內(nèi)。樁與樁之間，用配筋板作為連接，形成整體。在錨索進(jìn)入相應(yīng)的山體之后，與端頭進(jìn)行有效的連接，在整個(gè)邊坡的內(nèi)外形成了一定的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。錨索施工中，施工工藝非常關(guān)鍵，是力學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)，為坡體穩(wěn)定樁柱受力提供保障。所以在錨索錨桿鉆孔時(shí)，孔底的擴(kuò)孔和索孔道的“吹孔”，要把松散土清理干凈，在錨索打入索孔中，用高壓混凝土對(duì)孔底錨頭噴吹，凝固后與周圍的巖石土體融合穩(wěn)固，穿梭注漿，最后是嚴(yán)格按照操作規(guī)程執(zhí)行張拉。錨索鎖定后48小時(shí)內(nèi)若發(fā)現(xiàn)有明顯的應(yīng)力松弛時(shí),應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償張拉，然后加以鎖定并對(duì)錨頭用混凝土進(jìn)行封堵，而組合之后的土體就會(huì)形成一個(gè)整體，最終形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

（四）設(shè)計(jì)與驗(yàn)算

土體內(nèi)力計(jì)算采用建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范(GB 50330-2013)，地震烈度為8度，水平地震系數(shù)為0.2，地震作用綜合系數(shù)為0.25，地震作用重要性系數(shù)為1，水平加速度分布類型為矩形。

計(jì)算剩余下滑力，抗剪強(qiáng)度(R/K模型)，安全系數(shù)取值為1.05；水平推力為171.7×cos18.6°=162.7kN。

背側(cè)為擋土側(cè)；面?zhèn)葹榉菗跬羵?cè)。

背側(cè)最大彎矩為379.939kN·m，距離樁頂8.697m；面?zhèn)茸畲髲澗貫?.690kN·m，距離樁頂19.103m，最大剪力為132.134kN，距離樁頂5.000m；最大位移19mm。第一道錨索水平拉力123.35kN，距離樁頂2m；第二道錨索水平拉力44.462kN，距離樁頂5m。

圖2 土層結(jié)構(gòu)

表2 土層力學(xué)指標(biāo)

三、治理效果后評(píng)估

通過預(yù)應(yīng)力錨索密布抗滑樁（間距80cm）固基，樁間連接板墻和坡頂綠化護(hù)坡，綜合治理方案實(shí)施，工程經(jīng)歷兩個(gè)雨季和一次3.2級(jí)、距離189km、震源深度13km的地震，目前邊坡下部收集排水管暢通，出水量不大，上部截水溝（道路邊溝）排水正常，坡體穩(wěn)定，沉降和平行位移均在工程允許控制范圍內(nèi)（最大沉降值不大于4.9mm和最大平行位移值不大于27.75mm）。綜合治理后的土體為上部原有道路鞏固路床、路基基礎(chǔ)，為新建建筑17.6m基坑支護(hù)防范坍塌起到了安全保障作用，作為復(fù)雜邊坡綜合治理，效果較為理想并達(dá)到預(yù)期。

四、結(jié)語

復(fù)雜邊坡治理工程，是土木工程領(lǐng)域，特別是道路橋梁和建筑、土木工程建設(shè)中必須面對(duì)的棘手問題，治理方案需要因時(shí)而變，因勢(shì)而導(dǎo)，具體問題具體分析，不能死搬照抄。邊坡治理涉及到地質(zhì)、結(jié)構(gòu)、力學(xué)，環(huán)境等諸多因素，需要認(rèn)真思考嚴(yán)謹(jǐn)分析，單一形式的治理，效果并不明顯，綜合治理方可收到良好的效果。項(xiàng)目為狹窄地形內(nèi)復(fù)雜邊坡治理，提供一個(gè)成功借鑒案例。