邊坡重力式擋墻加固處理實例

趙健?陳文春

摘 要：某一山體位于國家級森林自然保護區內，在暴雨沖刷下巖石邊坡出現險情，直接威脅著邊坡上方建筑物的安全。依據周邊的地質環境條件，采用經驗法對邊坡采用重力式擋墻進行加固。結合工程實例，對擋墻形式進行了探討，并選擇出最優擋墻形式。重點介紹本邊坡加固工程的設計情況。

關鍵詞：建筑邊坡；邊坡加固；擋墻設計；重力式擋墻

1.工程概況

該邊坡北側山體為國家級名勝風景區和國家級森林自然保護區，上個世紀為了滿足當地經濟建設發展需要，進行了較大規模的開采，前期已對該區進行了相應的地質環境治理。由于未按方案要求進行治理，導致邊坡發生滑塌。

根據現場調查，該區邊坡凸凹不平，坡面陡峻，邊坡滑塌面積1050m2，坡高15-25m，坡長75m，由于下部軟巖的流失和下移，上部巖體懸空1～2m。西部已有新鮮裂紋，存在失穩態勢。邊坡上方為駐扎部隊和軍用設施，如果不對該處邊坡進行加固處理，將對邊坡后方的建構筑物和人員造成威脅。

2.邊坡穩定性分析

該區巖層節理裂隙較為發育，巖層產狀160°∠34°，產狀穩定。巖石發育有兩組主要節理，產狀分別為210°∠60°，280°∠86°，且沿走向和傾向延伸較遠，巖體可能滑動。

3.加固方案選擇分析

由于該邊坡已發生滑塌，坡體內部應力已釋放，邊坡相對高差雖大，但坡度較緩。邊坡后方未發現裂隙，且消防水池未出現漏水現象，由此可知，該邊坡整體穩定性較好，邊坡滑塌主要是由于邊坡下方軟巖的流失和下移，上部巖體懸空，在重力作用下沿層面和裂隙下滑（見圖1）。處理方法為在邊坡外側用重力式擋土墻進行支擋，從外部解決邊坡滑體的穩定問題。

4.加固方案設計

該邊坡相對高差較大，坡度較緩，局部邊坡下部懸空，坡頂風化中等，坡面巖體較破碎，碎石、浮石較多。該邊坡已發生滑塌，受強降雨的影響及有可能進一步產生崩塌地質災害。工程治理主要為漿砌石重力式擋墻進行支擋。其它輔助工程為裂縫填補、截排水溝等（見圖2）。

4.1 填縫工程

主要針對邊坡陡崖區后部發育一條與坡面走向一致的裂隙，該裂隙經長期風化和溶蝕等地質作用后，現已發育一條裂縫，可采用M10水泥砂漿進行填補，防止其進一步風化卸荷，同時起到防水加固作用。

4.2 漿砌石重力式擋墻

在坡體下部布設漿砌石重力式擋墻來穩固坡體崩塌的松散巖體，采用M10漿砌石砌筑，墻頂寬1000mm，墻底寬2800mm，基礎埋深500mm，墻高5.5m。每間隔10m布設一道伸縮縫、伸縮縫縫寬20mm，內填瀝青木板條。墻體上按梅花型布設φ100mm的泄水孔，孔間距2500mm×2500mm，泄水孔材料選用PVC硬塑管，坡度5%。墻頂采用C20混凝土壓頂100mm。

在崩塌體后沿坡頂布設漿砌石重力式擋墻來穩固上部因崩塌形成新的坡面表層風化巖體，采用M10漿砌石砌筑，墻頂寬400mm，墻底寬1200mm，基礎埋深300mm，墻高2.5m。每間隔10m布設一道伸縮縫、伸縮縫縫寬20mm，內填瀝青木板條。墻體上按梅花型布設φ100mm的泄水孔，孔間距1000mm×1000mm，泄水孔材料選用PVC硬塑管，坡度5%。墻頂采用C20混凝土壓頂100mm。

4.3 場地翻方回填

對于危巖區范圍內，底部坡腳擋墻施工完成后進行翻方回填，采用人工結合機械的方式。

4.4 截（排）水溝

頂部護坡重力式擋墻施工完成后，在外側布置一條截（排）水溝，截（排）水溝適當上沿，下方與已有的截（排）水溝相連；沿坡腳重力式擋墻外側修建排水溝；沿兩道擋墻間的坡面修建坡面縱向排水溝。

5.重力式擋墻穩定性驗算

采用理正巖土計算6.0版擋土墻設計對當前設計的重力式擋墻進行穩定性驗算，該邊坡由于臨近軍事設施，其工程安全等級定位一級，邊坡穩定安全系數取值1.35，各項驗算如下：

（1）滑動穩定性驗算

滑移驗算滿足：Kc=11.512>1.350

（2）傾覆穩定性驗算

傾覆驗算滿足：K0=51.577>1.500

（3）地基應力及偏心距驗算

作用于基底的合力偏心距驗算滿足：e=-0.706<=0.250*3.815=0.954（m）

墻趾處地基承載力驗算滿足：壓應力=0.000<=600.000（kPa）

墻踵處地基承載力驗算滿足：壓應力=162.167<=650.000（kPa）

地基平均承載力驗算滿足：壓應力=76.636<=500.000（kPa）

（4）基礎強度驗算

剪應力驗算滿足：Q=17.781（kN）<=h*[t]=400.000（kN）

主拉應力驗算滿足：Q=17.781（kN）<=207.495（kN）

（5）墻底截面強度驗算

截面上偏心距驗算滿足：e1=-0.363<=0.300*2.815=0.845（m）

壓應力驗算滿足：計算值=154.533<=2100.000（kPa）

剪應力驗算滿足：計算值=-30.346<=110.000（kPa）

6.結論

本工程屬于搶險加固工程，施工過程中存在風險。該邊坡在施工過程中處于臨界平衡狀態，為了先穩定邊坡，應嚴格按照合理的施工順序進行施工，先填縫，后砌墻，最后翻方回填壓實，有利于邊坡穩定。實踐證明，只要方案科學合理、施工保質快速，擋墻加固技術對邊坡搶險加固工程就是非常有效、可靠的。

參考文獻

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作者簡介

趙健（1988-），男，江蘇省揚州市，助理工程師，本科，研究方向：地質災害治理。