鄭飛舟，蔣昭飛

（貴州省地質礦產勘查開發(fā)局114 地質大隊，貴州 遵義 563000）

近年來，隨著各類建設工程持續(xù)開展，可利用土地資源越發(fā)緊張，項目與周邊環(huán)境的矛盾日益突出，越來越多的項目選址于歷史回填區(qū)。山區(qū)地形起伏較大，需要進行場地平整，在邊坡支護設計中，填土地基支護結構選型不僅影響工程造價、施工周期與支護效果，還影響周邊環(huán)境。柔性支擋結構在山區(qū)填土地基的邊坡支護方面有明顯優(yōu)勢。下面以遵義市紅花崗區(qū)警務訓練基地邊坡為例，分析格賓擋墻在山區(qū)填土地基中的應用。

1 邊坡性質

1.1 邊坡坡面形態(tài)特征

研究邊坡位于遵義市紅花崗區(qū)警務訓練基地西南側西段，寬度為95 m。邊坡原規(guī)劃擬在場地平整階段對邊坡區(qū)按1.0 ∶0.5 的坡比進行放坡開挖，開挖后將形成最大高度達17.7 m 的填土質切方邊坡。坡腳為擬建遵義市紅花崗區(qū)警務訓練基地，場地平整的設計標高為904.0 m。研究邊坡為填土質斜坡，斜坡平均坡度為25°，斜坡頂部為廢棄工廠廠棚，地面標高為935.6 m。斜坡中部距擬放坡坡頂16 m 左右有一條鄉(xiāng)村公路，路面標高介于921.4 ～924.4 m。

1.2 邊坡巖土組合特征

根據(jù)鉆探資料，結合研究區(qū)的1 ∶1 萬原始地形圖，該區(qū)域原始地形為巖溶槽谷洼地，地形標高約為880 m。因人類工程活動不斷在該區(qū)域進行回填，現(xiàn)地表標高為907 ～934 m，回填物由碎石土、黏性土、石灰渣等材料雜亂堆填而成，分布不均，上部以土體為主，而下部塊石和碎石較多，但均雜亂無章，碎石平均含量約為30%。重型動力觸探的修正后平均擊數(shù)為5.4 擊，填土密實程度為稍密。

場區(qū)下伏基巖為三疊系下統(tǒng)茅草鋪組（T）白云巖，呈灰褐色，中風化，巖體較破碎，巖芯呈短柱狀、塊狀，巖芯采取率為80%～90%，巖石質量指標（）約為40%。巖體飽和單軸抗壓強度為30.19 MPa，其屬較硬巖，巖體較破碎，基本質量等級為Ⅳ級。邊坡坡腳基巖最大埋深達24.0 m。

1.3 邊坡巖土參數(shù)

因為素填土含約30%碎石，所以根據(jù)工程經(jīng)驗，素填土重度取20.0 kN/m。邊坡區(qū)填土重型動力觸探的修正后平均擊數(shù)為5.4 擊，根據(jù)《工程地質手冊》，這時，素填土的承載力特征值f=170 kPa，變形模量=14 MPa，內摩擦角標準值φ=33.8°（采用內插法）?？紤]到素填土已回填多年，密實度較好且土體含量較大，因此綜合考慮，素填土抗剪參數(shù)黏聚力取 5 kPa。按土壓力相等原理，根據(jù)式（1）計算，當=5 kPa，φ=33.8°時，邊坡土體內摩擦角φ為33°。因此，綜合確定的邊坡素填土物理力學指標為：=20.0 kN/m，=5 kPa，φ=33°。

式中：為邊坡高度，m。

1.4 邊坡穩(wěn)定性

研究邊坡最大高度達17.7 m，坡頂附近為鄉(xiāng)村公路，坡腳為擬建遵義市紅花崗區(qū)警務訓練基地，邊坡變形破壞后果很嚴重，邊坡工程安全等級為一級，一級永久性邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)F為1.35，邊坡穩(wěn)定狀態(tài)劃分根據(jù)《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB 50330—2013），如表1 所示。邊坡按規(guī)劃坡比（1.0 ∶0.5）放坡后進行穩(wěn)定性分析，邊坡穩(wěn)定性系數(shù)F為1.001，其處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

表1 邊坡穩(wěn)定狀態(tài)劃分

2 邊坡支護方案設計

原場地規(guī)劃按1.0 ∶0.5 的坡比進行放坡開挖，但經(jīng)勘查，研究邊坡為填土質邊坡，按1.0 ∶0.5 的坡比開挖后處于極限平衡狀態(tài)，邊坡平整開挖施工存在嚴重安全隱患，需要調整放坡坡比或采用逆作法施工，先支護再平場開挖；該邊坡坡頂附近有一條鄉(xiāng)村公路需要保留，邊坡不具備放坡至穩(wěn)定狀態(tài)的放坡空間；邊坡坡腳填土最大厚度達24.0 m，邊坡坡體為填土，坡腳及坡體填土不能用于抗滑樁嵌固段及預應力錨桿（索）錨固段，邊坡特殊的地質環(huán)境條件限制了抗滑樁及錨桿（索）的使用。鑒于邊坡區(qū)特殊的地質環(huán)境條件，經(jīng)綜合分析，該邊坡采用放坡與擋土墻相結合的方式進行支護。

由于該邊坡高度大，放坡空間受限，坡體填土均勻性差，邊坡支護設計重點在于保障上部放坡部分邊坡坡體穩(wěn)定的前提下，盡量減小下部擋土墻高度。邊坡支護設計的難點在于擋土墻基底素填土厚度大（最大達24.0 m），地基承載力低，結構松散，地基處理難度大，若采用樁基托梁，則工程造價高、施工難度大、施工周期長，使用其他地基處理形式則難以避免其發(fā)生不均勻沉降，造成擋墻開裂。因此，該邊坡?lián)跬翂Σ捎脤A變形具有良好適應性且不影響擋土墻使用功能的格賓擋墻。

根據(jù)前述分析及邊坡穩(wěn)定性試算，研究邊坡分兩段放坡，下段邊坡高度為6.0 m，放坡坡比為1.0 ∶0.5，上段邊坡的放坡坡比為1.0 ∶1.5。放坡后，邊坡整體穩(wěn)定性系數(shù)為1.149，處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，可保障邊坡施工安全。放坡后，上段邊坡穩(wěn)定性系數(shù)為1.357，處于穩(wěn)定狀態(tài)，該部分邊坡放坡后采用人字形截水骨架護坡并綠化。放坡后下段采用透水性好、對基礎變形具有一定抵抗能力的柔性結構格賓擋墻進行支護，地面以上高度為6.0 m。格賓擋墻基礎為素填土，最大厚度為24 m，地基承載力為170 kPa，擋墻最大壓應力為230 kPa，地基承載力不滿足設計要求，故對擋墻基礎進行換填處理，采用級配碎石換填夯實，換填擴散角為20°，換填厚度為1 m，以確保地基承載力達到設計要求。邊坡施工前后的實景圖對比如圖1至圖4所示。

圖1 邊坡原始地形全貌

圖2 邊坡開挖成型全貌

圖3 邊坡施工結束全貌

圖4 邊坡完工3年后全貌

該邊坡施工階段，直接在該工地巖質切方邊坡開挖棄渣白云巖塊石，作為格賓擋墻填料，就地取材大大降低了工程造價?；A簡單處理后，直接進行格賓擋墻施工，施工操作簡單，相比計劃工期，提前15 d完工。邊坡完工3年后，對邊坡支護效果進行回訪，格賓擋墻的格賓網(wǎng)籠未見明顯變形，邊坡整體穩(wěn)定，邊坡區(qū)生態(tài)恢復良好?？傮w來說，邊坡支護達到預期設計效果。

3 格賓擋墻在填土地基邊坡支護方面的優(yōu)勢

因邊坡特殊地質環(huán)境條件，常規(guī)邊坡支護結構選型受到制約，從研究區(qū)邊坡支護方案設計，到研究區(qū)邊坡支護效果回訪，常規(guī)支護結構在地基處理上往往工程造價高且難達到理想效果，而相比常規(guī)支護結構，柔性支護結構優(yōu)勢明顯。

一是變形適應能力強。采用箱籠柔性結構，地基變形時，結構內的填充材料會自動調節(jié)，適應變形，不影響擋墻使用功能。二是整體穩(wěn)定性好。單元結構間采用縫合繩縫合，緊密連接成一個整體的柔性結構。三是透水性好。填充材料的較高空隙率利于墻后填土內孔隙水的排出，有效地降低墻后的地下水位。四是造價經(jīng)濟。相比漿砌石結構及混凝土結構，柔性支護結構造價低。五是施工便捷。施工時在格賓網(wǎng)籠內裝填填料，施工簡單快捷。六是材料來源廣泛。主材為格賓網(wǎng)籠及填料，格賓網(wǎng)籠直接購買成品且便于運輸，填料可選用塊石、卵石和碎石，方便就地取材，可節(jié)約材料購買成本及運輸成本。七是保護生態(tài)環(huán)境。格賓網(wǎng)籠可裝填土壤、草種等，通過人工培育或自然生長，美化環(huán)境，恢復邊坡區(qū)生態(tài) 環(huán)境。

4 結語

山區(qū)填土地基承載力低，存在不均勻沉降，邊坡常規(guī)支護結構選型受到限制。格賓擋墻對地基變形具有良好的適應性，相比常規(guī)支護結構，其具有明顯優(yōu)勢，在填土地基邊坡支護方面具有廣闊的應用前景。