邊坡支護施工及質量控制

郭影

（新蒲建設集團有限公司，河南 鄭州 450046）

1 工程概況

本工程為－1＋28＋1層，負一層為地下車庫及設備用房，設計地面標高為－5.100m。基礎土石方平基概況：采取基礎土石方整體機械大開挖，開挖長度為約70.000m，寬度為50.000m，整個地形呈北高南低，北面最大開挖深度最深為7.500m，南面最大開挖深度為4.500m。由于場地內無土石方堆放場地，需將土石方轉運出場，需要留設了一條運輸土石方的車道。

2 工程地質情況

根據建設單位的要求對工程進行實地查勘，整個地塊北高南低，成斜坡狀，其巖層質地由雜填土、膨脹黃泥土及強風化泥巖組成。對本工程地勘報告認真研究，鑒于基坑開挖深度較大，四周地質較良好，根據放坡的條件，建議采用噴漿或排樁支護。基坑臨時開挖放坡率值（坡度≤5m）：雜填土1：1、粉質粘土1：0.5、粉土1：0.75、強風化泥巖1：35、中風化泥巖可以垂直開挖。土石方開挖后周邊形成高約7.500～4.500m不等的強風化泥巖和土質邊坡，邊坡主要以土體為主，其中東北面和北面形成高約6.000～7.500m不等的邊坡。由于本工程基礎在原有老住房和附屬設備房范圍內，原老房屋基礎為混凝土灌注樁結合條石基礎組成。在本工程深基礎開挖后的邊坡上殘存無規(guī)則的組砌條石和鋼筋混凝土柱，在條石基礎下在填土層下部有層厚約3.5m的較密可部有約2m層厚呈松散狀的填土層，塑狀粉質粘土，最下層為強風化頁巖層，根據地勘資料，強風化頁巖層厚度從8.7～9.8m不等。由于本工程負一層房屋北面邊線距離現(xiàn)有房屋最近距離僅約5.000m，南面距離醫(yī)院道路邊沿不足1.500m東面距離大足縣中學圍墻約1.0～1.5m，西面距離醫(yī)院已有綠化帶不足1.2m。因此，在進行基坑土石為了保證原有建筑的安全，方開挖施工工程中，未能嚴格按規(guī)范進行放坡，基本形成了直壁邊坡。

3 邊坡支護原因分析及前期處理措施

由于本建筑工程邊線距離周邊原由建筑太近，無合理的施工條件，無法按地勘單位的建議進行邊坡放坡處理，在基礎土石方深開挖到設計要求的高程時，向業(yè)主方請示按地勘單位要求對邊坡進行噴漿封閉處理無果后，針對北面邊坡陡峭、落差搭的高危險特殊性，對深基坑北面邊坡采取適當?shù)膿跬涟逯ёo，防止邊坡垮塌。在施工時突然降暴雨，由于整個場地呈北高南低，邊坡原有回填受雨水的浸泡，發(fā)生了局部垮塌事故，將擋土板體系全部損壞，殘存邊坡上有大量的浮土及懸空的原有房屋基礎條石，邊坡形成了高危地帶，無法對下面的基礎施工。

4 二次邊坡支護施工

4.1 邊坡危險排除施工

為了能排除邊坡危險，根據地勘資料提供的相關建議及現(xiàn)場實際情況，我單位采用以下方法對邊坡進行處理。

4.1.1 邊坡清理

對高危邊坡土石方采用人工長柄鐵锨進行清理放階60～100cm寬。由于邊坡有大量浮土及懸空的條石基礎且邊坡最大高度達7.500m，在對高危邊土石方清理必須在天氣晴朗、視線好的情況下進行，操作人員必須系好安全帶站在邊坡頂上，不得翻過現(xiàn)有欄桿清理邊坡，并安排有經驗豐富人員現(xiàn)場指揮，并密切注意坡穩(wěn)定性是否異常，嚴禁強挖、強翹邊坡，以防發(fā)生安全事故。

4.1.2 邊坡腳土石方的清理

邊坡上的土石方清理后，立即進行坡腳土石方清理。由于垮塌及上部清理下來的土石方量較大，浮土基本形成淤泥，雜夾條石，利用挖掘機將土石方分兩次轉運到擬建車道部位，以后統(tǒng)一裝車外運。清理坡腳土石方時，挖掘機不得對未垮塌的邊坡進行挖掘，盡量避免碰撞邊坡，并安排專人進行指揮。

4.2 邊坡支護施工準備

從經濟、安全角度結合現(xiàn)場實際情況，對高危邊坡上部2m高度采用梅花狀鋼管瀉水管后掛鐵絲網，再抹1：2水泥砂漿保護層。對高危邊坡的下部凹陷處理：用將松動的泥土全部清理，1m的鋼管釘呈間距1m的梅花樁；（管口約向下斜）用ф12的鋼筋扎成網片（雙向間距200，微傾斜）并將其與梅花狀鋼管焊結實，再澆筑C20的砼保護層。

4.2.1 材料準備：①、鋼管采用φ48×3.0的鋼管，長度分別為1m的40根，6m的30根，4m的20根；②、扣件為建筑專用十字型220個、螺旋型扣件40個；③、20厚建筑專用復合板100㎡，50×100的木枋2m；④、水泥1.8噸，石砂7.2m，55鋼絲網200㎡；⑤、φ12鋼筋250Kg。鋼管及扣件均必須符合國家的安全標準要求，且鋼管不得翹曲、變形，扣件不得有破損木膠合板不得有腐朽、起層。

4.2.2 技術準備①、高危邊坡上部施工驗算：本邊坡工程上部為層厚2米的填土層，中部為最大層厚3.5米的粉質粘土層，下部強風化泥巖層，基坑底到邊坡頂?shù)淖畲蟾叨葹?.5米。回填土的內摩擦在地勘報告提供的土體力學指標建議值：角標準值為15°，土體粘聚力標準值為0kpa，土體重度為18kN/m3，粉質粘土的內摩擦角標準值為18°，土體粘聚力標準值為50kpa，土體重度為19.5kN/m3粉土的內摩擦角標準值為19°，土體粘聚力標準值為20kpa，土體重度為20kN/m3強風化頁巖的內摩擦角標準值為28°，土體粘聚力標準值為60kpa，土體重度為22kN/ m3中風化頁巖的內摩擦角標準值為33.65°，土體粘聚力標準值為311kpa，土體重度為23kN/ m3。

依據建筑施工計算手冊主動土壓力計算公式：

無粘性土： Pa＝γhKa

粘性土： Pa＝γhKa－2cKa1/2

無粘性土的水平壓力（查表得Ka＝0.589）Pa1＝18×2×0.589＝21.20KN/M2：粘性土的水平壓力（查表得Ka＝0.528）粘性土頂部（h0）水平

壓力：Pab＝19.5×0×0.528-2×50×0.528＝－52.8KN/M2在粘性土底部的水平壓力：Pab＝19.5×3.5×0.528-2×50×0.528＝－16.76KN/M2

由此可以得出，粘土及強風化泥巖自身粘聚力已經可以保持邊坡穩(wěn)定，在計算土體水平壓力時，可以僅考慮回填土的水平壓力。據次，對高危坡上部處理采取：人工清理土石方，放階寬度60～100cm；用1m的鋼管釘呈間距12m的梅花樁（管口約向下斜）；掛鐵絲網，并用扎絲將其與梅花狀鋼管綁結實，上部壓在砼防水帶下；從下至上抹1：2的水泥砂漿保護層。

4.3 高危邊坡下部支模體系施工驗算

采用φ48×3.5鋼管搭設支撐體系，20×450× 1830建筑高強復合板。選用20×915的建筑高強復合板，在坡頂2米處土的壓力作用于該模板的荷載：

q1＝21.20KN/M2×0.915M19.398KN/M

模板的截面矩：W91.5×22/6＝61cm3抗彎強度值fm＝13N/mm2，能承受最大彎矩Mmax為：61× 103×0.0013＝793N/M。

立柱間距L根據公式：L＝（8Mmax/q1）1/2＝（8×793/19.398×103）1/2＝0.57m，取0.5m。

立柱下支點處主動土壓力荷載q2＝21.2× 5.5＝116.6KN/m

立柱選用φ48×3.5鋼管，其能承受最大彎矩Mmax為9653.5N/m，根據公式l1（Mmax/ 0.0642q2）1/2＝〔9653.5/（0.0642×116.6×103）〕1/2＝1.13m，取1m。

5 施工注意事項

5.1 邊坡清理時，設專人配合項目部專職安全員在巡視監(jiān)管，保證作業(yè)人員與挖掘機機手之間聯(lián)系通暢。不得對邊坡上的土石方進行強挖強撬，避免人為因素造成再次垮塌，對邊坡上部的雜填土，可適當進行人工修整，減輕邊坡上部荷載。

5.2 高危邊坡下部支模體系的搭設必須由專業(yè)架子工進行作業(yè)。在搭設前，由項目部專職安全員及技術負責人分別進行安全和技術交底，保證每個工人能懂得簡單的事故預防及處理常識和支護架搭設的工藝流程和技術要求，嚴禁冒險作業(yè)。

5.3 鑒于邊坡的特殊性，要求在最短的時間內盡快完成邊坡支護體系的搭設，嚴禁在光線不充足的情況下進行施工，保證當天搭設的支護架必須同步作好邊坡土體封閉工作。邊坡清理完畢后，立即用素混凝土在邊坡上部邊沿澆筑擋水線一道，讓雨水能排入周邊雨水管道，以免雨水沖刷邊坡。邊坡支護體系后，盡量保持邊坡干燥，雨天及夜間采用厚型塑料布將邊坡封閉好，晴天須將塑料布收好，避免雨水直接沖刷邊坡。此工作安排專人負責。

5.4 成立以項目部專職安全員為組長的邊坡防滑移觀測小組，對邊坡的觀測，保證至少每天上午、下午巡視一遍，雨天必須安排專人24小時巡視值班。觀察時注意：邊坡上部地面和周邊是否有裂縫；支護鋼管是否邊坡土方是否有垮塌等現(xiàn)象并作好觀察記錄，有變形、如發(fā)現(xiàn)邊坡有變形、滑移等現(xiàn)象，必須立即上報項目部并及時撤除所有無關人員。

5.5 進行基坑周邊挖孔樁土石方開挖施工時，必須拆除邊坡支護架支撐鋼管的，須先將旁邊加強鋼管搭設好并報項目部專職安全員檢查驗收合格厚才能拆除。開挖土石方的過程中，須注意機具不得碰撞邊坡支護架的鋼管。

結語

在對邊坡支護的施工過程中，管理人員一定要提升管理意識，做好協(xié)調與統(tǒng)籌，對于施工中遇到問題需要及時給以妥善處理。技術人員一定要熟悉施工工藝流程，對關鍵環(huán)節(jié)和重要工序加強施工的過程控制，保證工程質量。

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