不穩(wěn)定邊坡抗滑設(shè)計(jì)及具體措施探討

摘要：某邊坡工程場地地質(zhì)環(huán)境條件較差，邊坡變形區(qū)在強(qiáng)降雨、地表水沖刷、及人類工程活動等諸多不利因素影響下，有產(chǎn)生較大規(guī)模滑動的可能。根據(jù)邊坡影響因素和滑坡形成機(jī)制分析，研究設(shè)計(jì)出支擋、人工截水溝、擋土墻、排水溝等等一系列治理方案和措施。以期對今后同類工程設(shè)計(jì)作參考。

關(guān)鍵詞：邊坡；工程設(shè)計(jì)；擋土墻；污水池；措施

1.邊坡工程概況

某不穩(wěn)定邊坡總體坡度約為30°-60°，前部坡度達(dá)40°～50°，現(xiàn)狀坡比在1：1～1：12之間。前緣高程6930M-7400M，后緣為住宅樓建設(shè)場地地面整平標(biāo)高，約8100M，高差約310M-1170M，在本次的設(shè)計(jì)段邊坡的高差為3-7M，邊坡已開裂，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，一旦發(fā)生大規(guī)模邊坡下滑，將直接威脅小區(qū)居民的生命、財(cái)產(chǎn)安全，并影響邊坡外緣居民正常的生產(chǎn)及生活（實(shí)地照片見圖1）。

通過對邊坡所在區(qū)位的地理地質(zhì)環(huán)境大量調(diào)查、現(xiàn)場勘察、計(jì)算、分析與評價(jià)，對邊坡地理地質(zhì)情況穩(wěn)定性有了充分的了解，綜合整個(gè)場區(qū)，整個(gè)自然邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，對周邊居民及農(nóng)作物存在危險(xiǎn)性威脅，需進(jìn)行治理。

2.治理工程設(shè)計(jì)

2.1治理工程方案總體設(shè)計(jì)

考慮到場區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件，為消除該區(qū)段地質(zhì)災(zāi)害安全隱患，治理工程以前緣坡進(jìn)行支擋措施為主，而在邊坡上緣開挖人工截水溝。前緣支擋擬采用重力式擋土墻，并在墻前布設(shè)排水溝，擋土墻長度5153m，截水溝、排水溝總長度約331米。

2.2治理工程分項(xiàng)設(shè)計(jì)

（1）擋土墻設(shè)計(jì)

在前緣坡布設(shè)擋墻，使坡體穩(wěn)定。擋墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為重力式擋土墻。基本沿自然地形布設(shè)，以減少開挖及征地工程量。該擋土墻為居民小區(qū)內(nèi)擋土墻，因無超重型車輛要求，設(shè)計(jì)荷載采用qk=30kPa。

擋土墻設(shè)計(jì)為重力式，基礎(chǔ)埋置深度不小于20m；擋墻擬布設(shè)泄水孔，泄水孔水平距離2m，垂直距離2m，呈梅花狀布設(shè)，斜度為5%，泄水孔采用φ100PVC管，在進(jìn)水口反濾層下部用粘土夯實(shí)；擋土墻每隔10m設(shè)置伸縮縫，縫寬20mm，縫中填塞瀝青麻筋；不同高度斷面處需設(shè)置沉降縫，縫寬20mm，縫中填塞瀝青麻筋。本工程設(shè)計(jì)為C20混凝土擋土墻。墻背回填要分層施工，壓實(shí)要求不小于95%，回填時(shí)不要損壞墻背反濾層，保證泄水孔的通暢。

（2）污水池設(shè)計(jì)

本次污水池工程設(shè)計(jì)擬修建在場地西側(cè)，用于儲存居民區(qū)地表水及居民生活廢水。污水池北面、南面、西面池壁采用開敞式梯形結(jié)構(gòu)，采用同一尺寸，污水池注滿水澄清后在往外排放，污水池深25m，寬約10米，長約40m，可儲存污水1000m3。

北面、南面、西面池墻尺寸為：頂寬04m，底寬08m，墻高25m，基礎(chǔ)埋深06m。

池底采用C20混凝土，厚度為120mm，底設(shè)墊層100mm，底板鋪設(shè)φ8鋼筋，保護(hù)層厚度30 mm；污水池內(nèi)設(shè)置上下梯級臺階，臺階寬120m，高250m；池頂設(shè)護(hù)欄，護(hù)欄高度180m。

因東面邊坡坡高約10米，如采用與其他三面相同尺寸的池壁不滿足抗滑移及穩(wěn)定性要求，故東面采用擋土墻形式。

為了增大擋土墻的抗滑力，擬在東面擋土墻底板采用沖擊取土鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁徑350mm，有效樁長8m，經(jīng)計(jì)算單樁水平承載力為6581kN。

（3）排（截）水溝設(shè)計(jì)

本次地表排（截）水工程設(shè)計(jì)擬在擋土墻上、墻前、邊坡后緣，形成完善的整個(gè)坡體排水系統(tǒng)，以將邊坡區(qū)內(nèi)的大氣降水最大程度地導(dǎo)入西側(cè)的污水池中，減少大氣降水滲入邊坡體內(nèi)軟化滑帶。

工程布置

水管采用直徑為100mmPVC排水管，厚度32mm，坡度5%，間距2000×2000mm，排水管內(nèi)側(cè)采用土工布包裹，以防堵塞施工時(shí)需做好濾水層，泄水孔應(yīng)保持直通無阻。

排水溝采用明挖溝槽，橫斷面采用矩形結(jié)構(gòu)，排水溝500mm×500mm，高05m，排水溝采用C20混凝土。

（4）圍墻

場地西側(cè)擬修建1米高圍墻，采用梯形結(jié)構(gòu)，圍墻頂04m，底08，高10m，基礎(chǔ)埋深07m，采用C20混凝土。

基礎(chǔ)開挖時(shí)土基槽應(yīng)進(jìn)行翻夯處理，深度不小于40cm。

（5）圍欄

由于污水池深度較大，為避免當(dāng)?shù)卮迕窦靶箴B(yǎng)牲畜不慎從高處掉落水池，保障人民群眾生命和財(cái)產(chǎn)安全，擬在污水池墻頂及圍墻頂安裝公路護(hù)欄網(wǎng)。護(hù)欄網(wǎng)選擇18×30m規(guī)格，安裝護(hù)欄網(wǎng)總長度約223m，施工時(shí)采用預(yù)埋件（或預(yù)埋立桿），預(yù)埋深度50cm以上，然后進(jìn)行護(hù)欄網(wǎng)安裝。

擋土墻頂部圍欄（防護(hù)欄）由業(yè)主自行安裝，高度應(yīng)不小于150m。

（6）反濾包

為了保土、排水擋土墻墻背做反濾包用300-400g/m2反濾土工布，1-4mm石屑，20mm碎石，防水土工布，夯實(shí)粘土。

3.主要施工方法及基本要求

本次工程主要為擋土墻、污水池及排水溝工程，主要涉及機(jī)械土石方開挖及混凝土等方面的施工。

3.1擋土墻施工

3.1.1在施工前的精準(zhǔn)測量放樣后進(jìn)行基礎(chǔ)施工

（1）基槽清挖：采用人工清挖并嚴(yán)格按放樣控制線進(jìn)行挖掘。表土層和回填層挖完后，巖層部分用破碎機(jī)探打基巖至基槽設(shè)計(jì)基底標(biāo)高。待基槽挖至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高后進(jìn)行基底倒坡清探。基槽清理完后報(bào)請監(jiān)理工程師及業(yè)主代表到現(xiàn)場驗(yàn)槽、送檢。

（2）對基槽土質(zhì)應(yīng)保持干燥，雨天基槽內(nèi)積水應(yīng)隨時(shí)排除，對受浸泡的基底土應(yīng)全部予以清除，并換以好土回填，以碎石（礫）石夯填至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

（3）挖基時(shí)如發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)不符的軟弱地基，承載力不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)應(yīng)通過設(shè)計(jì)進(jìn)行變更設(shè)計(jì)程序，采取措施后方可施工。

（4）基趾部埋入深度和襟邊距離應(yīng)同時(shí)符合設(shè)計(jì)要求。

（5）采用傾斜地基時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)傾斜挖槽，不宜用填補(bǔ)法筑成斜面。

在巖體破碎或土質(zhì)松軟，有水地段，宜選擇分段集中施工。

3.1.2擋土墻體澆筑與分段設(shè)置伸縮縫

（1）澆筑墻體基礎(chǔ)前，將基底松軟土清除干凈，然后再拼裝模板，模板安裝每層按18m高度進(jìn)行拼裝，搭設(shè)鋼管腳手架進(jìn)行加固校正，模板安裝校正完后，經(jīng)驗(yàn)收合格后立即進(jìn)行混凝土澆筑，澆筑混凝土?xí)r注意振搗，不能漏振；混凝土澆筑完時(shí)，混凝土表面要采用木砂板砂毛，以便上層澆筑時(shí)接口；混凝土每層澆筑高度按模板拼裝高度進(jìn)行澆筑。

（2）擋墻基礎(chǔ)澆筑完后即進(jìn)行墻身澆筑，墻身模板施工按基礎(chǔ)模板安裝進(jìn)行施工。在進(jìn)行模板校正加固時(shí)，墻身內(nèi)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求安放Φ100PVC塑料管當(dāng)泄水管用，鑒于本擋土墻單層澆筑混凝土量較大且高度較高，在模板加固時(shí)，需用Φ14鋼筋從塑料管內(nèi)穿過，兩端固定在模板外的腳手架上，作加固用。

（3）在基槽驗(yàn)收合格后立即封基，封基定位放樣后開始組織基礎(chǔ)模板支撐施工。

（4）沿著擋土墻邊搭設(shè)雙排腳手架，搭設(shè)高度，高出擋土墻12m。

（5）本分項(xiàng)工程采用商品混凝土，在砼澆筑前應(yīng)提前對安裝設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試完畢后并進(jìn)行檢測便于砼澆筑時(shí)一次性成功。

（6）砼澆筑施工時(shí)應(yīng)做好施工記錄、同時(shí)做好砼試件抽取并作好記錄。砼試件頻率不低于規(guī)范要求，每一個(gè)臺班應(yīng)抽取1-2組砼試件或200m3取1組以上。

（7）墻身模板安裝時(shí)預(yù)先用墨汁彈出墻身下底寬度線，便于模板安裝時(shí)使用；彈出底邊線后應(yīng)立即對墻身前后坡面搭設(shè)樣架坡面線，模板支撐安裝時(shí)嚴(yán)格按已搭設(shè)好的樣架坡面線進(jìn)行拼裝；為了加強(qiáng)模板的整體性和牢固性在模上縱橫向每隔1m加設(shè)一根Φ14橫向拉桿；在沉降縫處支模時(shí)應(yīng)預(yù)先把沉降縫的泡沫塑料板安裝固定好使其縫能從下至上整體斷開；模板安裝時(shí)架管應(yīng)采用雙層腳手架其縱橫間距不能大于1m；每一次拆模時(shí)要保留已澆筑砼的模板有一米高度不能拆，便于下次支模更能順接，同時(shí)盡量減少第二次澆筑時(shí)的水泥漿下滲到已澆筑好了的砼墻面上。

（8）模板支撐高每模不超過20m（含預(yù)留高度），再次澆注必須插直徑為Φ8的三級鋼筋，長200mm，每段每天砼澆筑高度不超過20m，結(jié)合面鑿毛，剔除浮漿及松動石子，沖洗干凈。

（9）砼澆筑時(shí)嚴(yán)格按要求及相關(guān)規(guī)范執(zhí)行，原材料嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)場，配合比嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比執(zhí)行。

（10）砼模板拆除后應(yīng)立即組織工人進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，一定要讓砼慢慢的浸透。

（11）擋土墻按設(shè)計(jì)要求應(yīng)分段澆筑，按設(shè)計(jì)要求10m間距留置20mm寬伸縮縫，縫成直線，伸縮縫內(nèi)采用瀝青麻筋填充密實(shí)，伸縮縫表面采用油膏灌縫；擋墻外墻面按設(shè)計(jì)要求按1：03的斜面進(jìn)行施工，內(nèi)墻面1：1的坡度自支摸澆筑砼，為此可設(shè)立臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)樣架作準(zhǔn)繩，使墻面順直整齊。

（12）砼檢驗(yàn)每200m3取樣不少于一次，同一配合比的砼總?cè)訑?shù)量不少于三次。

3.1.3回填用料與泄水孔設(shè)置

（1）混凝土擋墻澆筑后7天，待強(qiáng)度達(dá)到80%后即可進(jìn)行墻身背后回填，分層夯實(shí)，密實(shí)度大于94%，墻后填料中的樹皮，草根等雜物應(yīng)清除干凈。

（2）擋土墻身在進(jìn)行回填過程中，必須隨時(shí)掌握澆筑到一定高度后按設(shè)計(jì)要求尺寸位置設(shè)置泄水孔，并在進(jìn)水孔墻背做好反濾防滲隔水設(shè)施，排水孔口設(shè)置反濾包。

（3）泄水孔間距2m×2m，上下排交錯(cuò)布置，呈梅花型布置，孔內(nèi)預(yù)埋φ100mmPVC排水管，最下面一排泄水孔出口應(yīng)高出地面20cm以上；墻內(nèi)PVC管應(yīng)在支模時(shí)安裝好并進(jìn)行定位；墻背進(jìn)水口處管道應(yīng)伸出墻體5-10cm，在進(jìn)水口處管口采用反濾包。

3.2污水池

施工程序分為：地基處理、池墻澆筑、池底建造、池墻再繼續(xù)澆筑到頂、防護(hù)欄預(yù)埋件、附屬設(shè)施安裝施工等部分。

（1）地基處理。施工前應(yīng)首先了解地質(zhì)資料和土壤的承載力，并在現(xiàn)場進(jìn)行坑探試驗(yàn)。如土基承載力不夠時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)提出對地基的要求，采取加固措施，如擴(kuò)大基礎(chǔ)，換基夯實(shí)等措施。

（2）池墻澆筑。按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求放線，嚴(yán)格掌握垂直度、坡度和高程。池墻澆筑時(shí)，要預(yù)埋（預(yù)留）進(jìn)、出水管（孔），出水管處要做好防滲處理。防滲止水環(huán)要根據(jù)出水管材料或設(shè)計(jì)要求選用和施工。

（3）池墻采用C20混凝土，底板采用鋼筋網(wǎng)片鋪設(shè)，底板厚度120mm，鋪設(shè)墊層100mm。當(dāng)鋼筋網(wǎng)片鋪設(shè)完成時(shí)再進(jìn)行混凝土澆筑。采用C20混凝土，澆筑厚度不小于120mm，依次推進(jìn)，形成整體，一次灌筑完成，表面要求密實(shí)、平整、光滑。池底施工程序：池壁澆筑到池底段時(shí)，開始進(jìn)行污水池底板施工，分底土處理、墊層、鋼筋網(wǎng)片鋪設(shè)、混凝土澆筑等環(huán)節(jié)。

3.3排水溝

地表排水溝的施工順序?yàn)椋悍啪€整平→溝槽開挖→溝體砌筑→砂漿摸面→養(yǎng)護(hù)。

（1）按設(shè)計(jì)要求確定軸線，然后按設(shè)計(jì)圖紙尺寸、高程，量定開挖基礎(chǔ)范圍，再進(jìn)行施工，開挖地基，進(jìn)行修建。

（2）開挖土方基坑時(shí)，必須留夠穩(wěn)定邊坡，以防滑塌。對松軟土層，應(yīng)盡量挖除。重要的大落差跌水陡坡地基，還應(yīng)夯壓加固處理。

（3）填方基礎(chǔ)，必須按規(guī)定尺寸分層夯實(shí)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并做必要的土樣測試檢驗(yàn)。

（4）排水溝應(yīng)盡可能平順，要求溝底滿足坡度要求，不得出現(xiàn)反坡，斷面不小于設(shè)計(jì)斷面，以便排水通暢。必要時(shí)可采用溝底加厚墊層或局部淺層開挖方式來確保排水溝溝底縱坡。

（5）排水溝砌筑前應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行分項(xiàng)基礎(chǔ)驗(yàn)收。

（6）排水溝采用C20混凝土，澆筑厚度底部不小于120mm，側(cè)壁不小于120mm。

4.總結(jié)

該類工程施工應(yīng)遵循“信息法”施工，勤監(jiān)測，勤巡視，及時(shí)反饋信息，并根據(jù)信息指導(dǎo)施工。另外，場區(qū)擋土墻工程施工應(yīng)實(shí)行由業(yè)主成立指揮部為直接領(lǐng)導(dǎo)，下設(shè)項(xiàng)目經(jīng)理部的管理方式，且指揮部受質(zhì)量管理相關(guān)部門的管理和監(jiān)督。

根據(jù)投資概算，本工程總投資與投入產(chǎn)出比表明該治理工程經(jīng)濟(jì)效益十分明顯，在工程治理后，環(huán)境得到改善經(jīng)濟(jì)效益是十分明顯的。通過該邊坡治理工程的實(shí)施，改善了生態(tài)環(huán)境、穩(wěn)定社會、促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和人民群眾安居樂業(yè)，發(fā)揮巨大效益。

作者簡介：趙菊花（1987.2-），女，本科學(xué)歷，水工環(huán)工程師，現(xiàn)主要從事地質(zhì)勘察、基礎(chǔ)工程、地質(zhì)災(zāi)害治理工作。