戚利平

（吉首大學(xué)張家界學(xué)院，湖南 張家界 427000）

0 引言

樁板式擋土墻是邊坡的一種重要支擋結(jié)構(gòu)，由抗滑樁和冠梁組合而成，抗滑樁部分錨入地下，其截面為矩形或圓形，樁間設(shè)置樁間板，樁頂通過冠梁連成整體[1-2]。吉首大學(xué)張家界學(xué)院二期學(xué)生公寓C棟北側(cè)背靠武陵源山脈，東側(cè)緊鄰武陵源大道，施工場地與兩側(cè)邊坡頂高差8～12m，均采用樁板式擋土墻作為永久性邊坡支護形式。本文以該項目邊坡支護工程為例，介紹樁板式擋土墻的設(shè)計和施工質(zhì)量控制，為今后類似工程施工提供技術(shù)方面的參考。

1 工程概況

1.1 邊坡設(shè)計參數(shù)

吉首大學(xué)張家界學(xué)院在建的二期學(xué)生公寓C棟，由湖南省湘西工程勘察設(shè)計有限公司進行詳細(xì)勘察。根據(jù)勘察報告設(shè)計北側(cè)采用人工開挖方型樁板式擋土墻、東側(cè)采用機械開挖圓形樁板式擋土墻作為永久性邊坡支護形式。兩側(cè)邊坡長度及高差不相同，土質(zhì)情況基本一致，具體設(shè)計參數(shù)見表1。

表1 邊坡設(shè)計參數(shù)

1.2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)

邊坡所處場地在區(qū)域上屬丘陵地貌，地勢整體北高南低，地形邊坡平均為60°，上覆植被少，上部靠西側(cè)有少量灌木。場地地層自上而下分為第四系雜填土（Q4pl）、第四系含碎石粉質(zhì)黏土（Q4el）及志留系強到中風(fēng)化頁巖（S）。地質(zhì)構(gòu)造該區(qū)域位于新華夏系一級構(gòu)造第三隆起帶的南段，湘西北弧形構(gòu)造的東北段，場地巖層為單斜構(gòu)造。建設(shè)場地南側(cè)約300m處為澧水河支流-太極溪，場地50年一遇最高洪水位約171.6m，同時由于距離較遠(yuǎn)，對邊坡工程無影響。由于雜填土結(jié)構(gòu)松散，短期內(nèi)不能完成固結(jié)，工程性質(zhì)差，易發(fā)生圓弧滑動變形破壞，故邊坡在垂直開挖條件下處于不穩(wěn)定狀態(tài)，應(yīng)采取支護措施。根據(jù)該項目的基本情況，采用樁板式擋土墻進行永久性邊坡支護。

2 樁板式擋土墻設(shè)計

2.1 邊坡穩(wěn)定性評價

該工程采用定性分析和定量計算綜合評價邊坡的穩(wěn)定性。北側(cè)和東側(cè)邊坡尚未完全開挖整平，北側(cè)邊坡上部活動板房前坪已出現(xiàn)部分橫向張拉裂縫。由于兩側(cè)為松散雜填土，工程性質(zhì)差，短期內(nèi)不能完成固結(jié)。在上部建筑荷載、暴雨等不利情況下土體內(nèi)部極易產(chǎn)生圓弧滑動變形破壞，故定性分析兩側(cè)邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，需采取支護措施。根據(jù)破壞模式，邊坡易產(chǎn)生沿通過坡腳的土體內(nèi)部圓弧型滑面的滑移破壞[3]，具體分析見表2所示。

表2 邊坡穩(wěn)定性評價結(jié)果

2.2 設(shè)計荷載控制值

根據(jù)邊坡條件并考慮支擋方式，選取1-1及2-2兩個代表性剖面綜合考慮土質(zhì)邊坡天然工況下巖土側(cè)壓力及剩余下滑力，設(shè)計計算該邊坡荷載控制值（見表3所示）。

表3 設(shè)計邊坡荷載控制值（單位：kN）

2.3 支護方案

根據(jù)邊坡場地巖土工程條件、周邊環(huán)境以及施工條件，確定邊坡支護方案如下：北側(cè)土質(zhì)邊坡長51.5m，高約5.28～11.5m，東側(cè)土質(zhì)邊坡長62.0m，高約9.9～11.6m，兩側(cè)邊坡均采用樁板式擋土墻+放坡支護，樁間采用預(yù)制擋板封閉，擋板與支護通過托梁固定，托梁通過植筋與支護樁相連[4]。樁頂設(shè)置冠梁相連，冠梁以上坡體按照1∶1.5坡率放坡，冠梁后設(shè)置排水溝攔截地表水，沿坡腳布置綠化欄，種植爬山虎進行綠化。

2.4 邊坡支護分項設(shè)計

2.4.1 平面和立面設(shè)計

北側(cè)邊坡在坡頂布置11根支護樁，支護長度為51.5m，東側(cè)在邊坡坡腳距離建筑邊線2m處布置25根支護樁，支護長度為62.1m，邊坡平面和立面設(shè)計參數(shù)見表4所示。

表4 邊坡平面和立面設(shè)計參數(shù)

2.4.2 配筋設(shè)計

邊坡支護樁樁身混凝土采用C30，北側(cè)邊坡1-5號樁背側(cè)配筋26C28、6-11號樁背側(cè)配筋30C28；面?zhèn)扰浣罹鶠?0C28，腰筋均為5C25，箍筋均為B12@200，鋼筋連接采用機械連接，混凝土保護層厚度控制在50mm。東側(cè)邊坡縱向受力鋼筋均為22C28，加強筋均為C18@2000，箍筋均為B10@200，鋼筋連接采用機械連接，混凝土保護層厚度控制在50mm（A、B、C分別代表鋼筋等級為一級、二級、三級）。

2.4.3 成樁工藝

北側(cè)邊坡均采用人工挖孔成孔，在樁孔施工期間根據(jù)巖石軟硬程度采用水磨鉆或風(fēng)鎬開挖。因場地基巖較破碎，為確保樁孔施工順利及作業(yè)人員安全，樁孔施工采用全孔混凝土護壁，邊坡穩(wěn)定性較差，應(yīng)采用跳孔開挖以減小對邊坡穩(wěn)定性的影響。東側(cè)邊坡由于樁位在坡腳，考慮安全因素均采用機械旋挖成孔施工，旋挖過程中應(yīng)精確測量，及時糾偏，確保成樁質(zhì)量。

2.4.4 樁間擋板設(shè)計

北側(cè)邊坡支護樁之間采用厚200mm的C30預(yù)制擋板，擋板配筋均采用雙層雙向網(wǎng)筋，擋板設(shè)計為B10@200，保護層厚度為25mm，擋板長3.5m，高0.5m。擋板通過托梁與支護樁進行固定，置于基礎(chǔ)之上，托梁采用植筋與支護樁相連。托梁截面尺寸為0.2m×0.2m，主筋4C16，箍筋為10B@200，植筋為25C@150（水平）×400（豎向），植筋長度為600mm。

東側(cè)邊坡1-9號樁間采用C20噴射混凝土護面，厚度80mm，網(wǎng)筋為6A@200單層雙向布置。在樁間設(shè)短釘16C@800固定樁間混凝土板，釘長1.5m，彎折0.3m，與網(wǎng)筋綁扎牢固，采用錘擊方式入土。10-25號樁之間采用C30預(yù)制擋板，厚200mm，擋板配筋均采用雙層雙向網(wǎng)筋，擋板設(shè)計為B10@200，保護層厚度為25mm，擋板長3.5m，高0.5m。擋板四周預(yù)留0.1×0.1的托梁卡槽位置，通過托梁與支護樁進行固定，托梁采用植筋與支護樁相連[5]。托梁為L型，主筋4C25植筋與支護樁固定，植筋長度為400mm。

3 施工流程與質(zhì)量控制

3.1 施工流程

正確的施工流程是保證施工期間邊坡穩(wěn)定性的重要保證，施工流程為：樁孔放線、復(fù)核→變形監(jiān)測點的設(shè)置→變形初始觀測→支護樁施工（挖孔、鋼筋籠、澆筑混凝土）→托梁（植筋、鋼筋網(wǎng)制作與安裝、模板安裝、澆筑混凝土）及擋板施工（擋板預(yù)制、吊裝混凝土灌注封閉）→冠梁施工（鋼筋網(wǎng)制作與安裝、模板安裝、澆筑混凝土）→排水溝施工→坡頂防護欄施工。

3.2 質(zhì)量控制

施工前應(yīng)對周邊環(huán)境進行詳細(xì)了解，確保施工不危及人員安全，按規(guī)范要求編制施工組織設(shè)計，具體質(zhì)量控制如下：支護樁的樁位偏差軸線和垂直軸線方向均不超過50mm，成樁深度須以樁底標(biāo)高控制，樁徑偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于0.5%；支護樁挖孔必須間隔一個以上的樁孔位，待相鄰樁灌注混凝土強度達到60%以上后，方可進行樁孔開挖；嚴(yán)格控制樁芯混凝土強度、保護層厚度，冠梁施工時，應(yīng)將樁頂浮漿清除，冠梁沿邊坡縱向每15～20m設(shè)置一道縫寬為20mm的伸縮縫，縫內(nèi)用瀝青麻絲填充，模板表面光滑、平整、無錯臺；擋土板在預(yù)制場預(yù)制，待樁身混凝土強度達到70%后方可進行吊裝作業(yè)，擋土板從上往下安裝，要求平順、縫隙均勻，每塊板預(yù)留兩個吊裝孔，孔的位置應(yīng)靠近板兩端1/4板長處。

4 監(jiān)控量測

為保證施工安全和檢驗治理工程效果，對邊坡治理工程布置監(jiān)測系統(tǒng)，施工期間對邊坡進行全過程監(jiān)測。監(jiān)測包括施工安全監(jiān)測、防治效果監(jiān)測和動態(tài)長期監(jiān)測。設(shè)施工安全監(jiān)測、防治效果監(jiān)測點8個，其中監(jiān)測系統(tǒng)共設(shè)置監(jiān)測基準(zhǔn)點2個，坡頂位移監(jiān)測點3個，支護結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測點3個。監(jiān)測項目包括坡頂位移變形監(jiān)測和支護結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測，在施工期間應(yīng)對設(shè)置的監(jiān)測點、基準(zhǔn)點進行妥善保護[6]。本邊坡按一級邊坡要求進行監(jiān)測，監(jiān)測項目應(yīng)測得初始值，且不少于兩次。施工期間監(jiān)測頻率為1次/天，運行期效果監(jiān)測頻率為2次/月，遇變形異常或暴雨天氣應(yīng)加密監(jiān)測。支護結(jié)構(gòu)坡頂有水平位移跡象或結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生裂縫時應(yīng)及時報警。土質(zhì)邊坡坡頂允許最大水平位移為20mm?？⒐ず蟮囊患夁吰卤O(jiān)測時間不少于一個水文年。

5 結(jié)束語

吉首大學(xué)張家界學(xué)院在建的二期學(xué)生公寓C棟根據(jù)勘察報告設(shè)計北側(cè)采用人工開挖方型樁板式擋土墻、東側(cè)采用機械開挖圓形樁板式擋土墻作為永久性邊坡支護形式。為保證施工安全和檢驗治理工程效果，對邊坡治理工程布置監(jiān)測系統(tǒng)，施工期間對邊坡進行全過程監(jiān)測。通過計算和監(jiān)測，論證樁板式擋土墻施工的可行性。本文總結(jié)的樁板式擋土墻的設(shè)計和施工質(zhì)量控制經(jīng)驗，可為今后類似工程施工提供技術(shù)方面的參考。