綜合地基基礎(chǔ)技術(shù)在浸水高邊坡支護工程中的應(yīng)用

鐘曉

摘 要：文章通過對某工程基坑支護及基礎(chǔ)加固的設(shè)計與施工的論述，對河邊浸水地區(qū)的高邊坡支護及基礎(chǔ)工程提出可供借鑒的設(shè)計施工建議。

關(guān)鍵詞：浸水；高邊坡；支護；基礎(chǔ)加固

中圖分類號：TU473.11 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）08-0161-02

1 概 述

廣東某市新修建一條景觀綠化道路，由于場地是在河邊，且為密集住宅區(qū)，該道路施工存在邊坡支護和臨建筑上邊坡支護兩種主要支護措施，均為永久支護。根據(jù)實測，上邊坡支護高度基本為10～14 m，距離建筑物1～12 m，下邊坡坡體傾角近于60 °左右，而水深度較大，河道外側(cè)約15 m處水深部分達到 10 m。

為保障在有限的寬度內(nèi)修建此景觀道路（路寬13 m），設(shè)計必須考慮盡可能的利用現(xiàn)有空間規(guī)劃出河道觀景平臺、左線人行道、兩車道機動車道、綠化帶、右線人行道、污水管道等必要設(shè)施，故下邊坡支護采用局部填土堆高后施工抗滑樁及擋土板墻。而上邊坡因場地限制坡頂均臨近建筑物，對支護設(shè)計的技術(shù)要求更高，在技術(shù)可行的前提下，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟必選，為保障排污管道的合理埋設(shè)高度，并保障沿線綠化景觀美觀，上邊坡均采用了兩級邊坡支護結(jié)構(gòu)，大部分地段均采用錨桿支護擋墻方案，局部臨近天然基礎(chǔ)建筑物或摩擦樁基礎(chǔ)建筑物設(shè)計采用雙排樁支護結(jié)構(gòu)。本論文特就支護結(jié)構(gòu)及排污管道基礎(chǔ)的設(shè)計與施工進行總結(jié)，以供借鑒。

2 工程概況

2.1 地質(zhì)情況

根據(jù)現(xiàn)場踏勘并結(jié)合詳勘報告，本邊坡工程地層自上而下分別為雜填土、淤泥質(zhì)土（局部有）、軟可塑粘性土、粉土、坡底有卵石。坡面存在周邊居民污水直排入坡面現(xiàn)象，場地內(nèi)地下水位標高與河水標高基本一致，地下水主要分布在卵石層中，水位變化受河水控制。

2.2 使用功能概述

上邊坡支護工程既承擔了邊坡安全穩(wěn)定的功能，同時又承擔了右線人行道、右線綠化帶以及污水管道基礎(chǔ)等綜合功能，為此，邊坡設(shè)計基本采用兩級邊坡支護，第一級邊坡坡頂緊鄰建筑物，第二級邊坡的坡頂由外向內(nèi)依次布置為坡頂綠化帶、人行道及Φ 600污水管道。

3 工程設(shè)計

3.1 支護設(shè)計

本工程為緊鄰河道的高邊坡，由于其洪水位較高，在洪水泛濫時，河水基本將本工程所在的邊坡完全淹沒，由于此邊坡為永久支護邊坡，因此，此邊坡支護工程必須著重考慮在地下水及水動力作用下邊坡的安全穩(wěn)定性以及支護體系的長久有效性。本工程邊坡開挖較高，范圍很大，邊坡支護施工期間，存在約6個月的汛期，故須先進行臨時度汛支護施工。

鑒于上述情況，在技術(shù)可行的前提下，應(yīng)盡量采用經(jīng)濟合理的支護結(jié)構(gòu)。本設(shè)計整體設(shè)計思路為：采用復(fù)合錨桿擋墻支護結(jié)構(gòu)，利用錨桿和預(yù)應(yīng)力錨索形成的支護體系達到邊坡的安全穩(wěn)定，通過錨桿鋼筋的防銹處理以及采用壓力分散型錨索實現(xiàn)錨桿承載能力的長期有效，實現(xiàn)邊坡永久支護安全之目的。并通過外側(cè)鋼筋砼面板的鋼筋籠與錨桿鋼筋焊接連接使支護結(jié)構(gòu)形成穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu)。部分緊鄰建（構(gòu)）筑物的邊坡設(shè)計采用樁錨支護結(jié)構(gòu)，以確保建筑物的安全以及邊坡的穩(wěn)定。

3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

為保障邊坡支護的長期有效，邊坡設(shè)計使用年限為30年，并考慮由于河水以及地層中地下水的長期影響，邊坡支護進行結(jié)構(gòu)封閉設(shè)計，本工程通過支護樁或噴錨面形成坡體內(nèi)封閉，然后通過外側(cè)的面板和頂板實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)封閉，即有效阻隔了河水，又使邊坡體剛度增大。一、二級邊坡的面板設(shè)計厚度為 800 mm厚度，二級邊坡85.00 m標高以上為500 mm厚度接頂部300 mm厚度頂板，面板配筋均為雙層雙向φ18@200鋼筋籠，保護層厚度為60 mm。

3.3 排污設(shè)計

二級邊坡頂部排污管道每隔100 m及轉(zhuǎn)角處設(shè)置一處磚砌污水檢查井，檢查井直徑800 mm，沿線有排污口至坡面的均通過連接管連接至線路上的排污管道，在連接處設(shè)置一帶沉泥槽的檢查井（直徑為1 250 mm），過規(guī)劃道路處排污采用倒虹吸結(jié)構(gòu)，管道采用鋼管。排污管側(cè)壁為鋼筋砼側(cè)板，管道底部與頂板之間的空隙采用水泥砂漿找平，管周360 °均充填優(yōu)質(zhì)粘性土或碎石，之上為300厚C30鋼筋砼頂板（沉泥井、檢查井除外）。

3.4 度汛臨時支護設(shè)計

度汛臨時支護均采用了造價低、施工進度快、防水效果好的錨桿擋墻臨時支護結(jié)構(gòu)。錨桿均采用鋼筋錨桿，采用錨桿鉆機干作業(yè)成孔，孔徑130 mm。臨時支護施工僅一個月左右即完工，在夏季的洪水襲擊中，洪水完全淹沒了上邊坡，因為施工了，臨時支護，坡體和坡上建筑物均未受損，保障了人民生命財產(chǎn)安全。臨時支護典型剖面，如圖1所示。

3.5 雙排樁支護設(shè)計

雙排樁支護結(jié)構(gòu)采用兩排直徑1 200 mm人工挖孔樁+冠梁（腰梁）+六道預(yù)應(yīng)力錨索的支護結(jié)構(gòu)體系，樁采用人工挖孔樁，樁身混凝土強度等級為C 30，樁徑1 200 mm，護壁厚度200～250 mm，樁間距1 500 mm或2 000 mm（即密布）。冠梁斷面尺寸為200X 1 000 mm；腰梁斷面尺寸550X420 mm。支護樁樁長為19.0米，樁底進入卵石層。預(yù)應(yīng)力錨索長25～32 m，為壓力分散型錨索，采用4×7Φ5無粘結(jié)鋼絞線，成孔直徑Φ 150mm。具體剖面圖，如圖2所示。

3.6 兩級錨桿擋墻支護結(jié)構(gòu)設(shè)計

上邊坡支護大部分地段均采用了兩級錨桿擋墻支護結(jié)構(gòu)，一級邊坡高度為6～7 m，二級邊坡高度為6～8 m，兩級邊坡間平臺寬度為3～6 m，兼作為綠化、人行道及排污管道平臺。錨桿擋墻采用錨桿（索）+噴砼面層支護結(jié)構(gòu)，外側(cè)施工鋼筋砼面板，平臺上施工鋼筋砼頂板形成整體結(jié)構(gòu)防水功能。典型的兩級錨桿擋墻支護結(jié)構(gòu)設(shè)計剖面，如圖3和圖4所示。

3.7 結(jié)構(gòu)防水、基礎(chǔ)樁設(shè)計

結(jié)構(gòu)防水采用兩級面板+二級邊坡頂部頂板形成整體結(jié)構(gòu)防水體系，污水管道和二級邊坡面板基礎(chǔ)分別采用樹根樁和鋼管樁基礎(chǔ)，以防止沉降并保證坡體的整體穩(wěn)定。

4 工程施工

4.1 錨桿擋墻

錨桿擋墻按下列順序進行施工：

①開挖工作面，修整邊坡，埋設(shè)噴射混凝土厚度控制標志。

②鋼筋錨桿成孔或打入鋼管錨桿。

③安裝錨桿、注漿。應(yīng)預(yù)留足夠長度與外側(cè)面板鋼筋籠焊接連接。

④綁扎、固定鋼筋網(wǎng)、設(shè)置埋入式加強筋。

⑤分層噴射混凝土至設(shè)計厚度。

⑥坡頂、坡面和坡腳的排水處理。

4.2 鋼筋錨桿

鋼筋錨桿采用Φ22、Φ25鋼筋，部分特殊地段和地層，錨桿間距進行局部調(diào)整，設(shè)計水平間距1 000～1 500 mm，垂直間距 1 000～1 500 mm。成孔直徑錨桿為Φ130。錨桿的注漿采用底部注漿工藝，一次注漿壓力0.3～0.5 MPa，漿液為水泥凈漿，水泥標號32.5，水灰比為0.45～0.65，注漿強度等級不低于20 MPa，注漿后6～24 h應(yīng)進行孔口補注漿，錨桿設(shè)計采用二次高壓注漿，注漿壓力為1.5～2.5 MPa。在填土層、砂層等漿液易流失地段的注漿采用“初始低壓慢灌，充分充填；間隔注漿；隔天孔口補漿及二次注漿”等方法以確保錨桿的錨固力達到設(shè)計要求。

4.3 鋼管樁

鋼管樁設(shè)計成孔直徑為150 mm，鋼管采用Φ114×4.2無縫鋼管，鋼管下端三分之一長度范圍內(nèi)每隔500 mm鉆設(shè)孔徑為 5～8 mm的出漿口。注漿采用底部注漿工藝，注漿壓力0.3～0.5 MPa，漿液為水泥凈漿，水泥標號32.5，水灰比為0.45～0.65，注漿強度等級不低于20 MPa。鋼管樁頂部進入頂板深度不小于100 mm或管頂焊接四根Φ18鋼筋與上部頂板鋼筋籠焊接搭接、搭接長度不小于150 mm。

5 實施效果

工程施工完成后，均按照規(guī)范及設(shè)計要求進行了各分項工程的質(zhì)量檢測、監(jiān)測工作，結(jié)果顯示，施工達到了設(shè)計要求，邊坡穩(wěn)定，累計變形最大為12 mm，管道基礎(chǔ)基本無沉降，面板外觀美觀度較高，綠化后整體邊坡觀感優(yōu)美，真正達到了景觀路的設(shè)計要求。

護壁樁共施工了215條，均進行了聲波檢測，經(jīng)檢測，共198根Ⅰ類樁，17根Ⅱ類樁，樁身質(zhì)量優(yōu)良。預(yù)應(yīng)力錨索及錨桿的張拉試驗均達到了設(shè)計要求的承載能力。鋼管樁及樹根樁復(fù)合地基承載力經(jīng)監(jiān)測符合設(shè)計要求。邊坡位移、沉降、周邊建筑物位移及沉降觀測均表明邊坡及建筑物穩(wěn)定無損傷。

6 結(jié)論與建議

①臨河邊浸水高邊坡支護設(shè)計中，若距離建筑物較近，采用兩級邊坡支護結(jié)構(gòu)是安全可靠的，變性較小，穩(wěn)定性較好。

②臨河邊浸水高邊坡支護設(shè)計中應(yīng)進行結(jié)構(gòu)全封閉設(shè)計，并做好結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計，可有效防止洪水沖刷造成的坡體及建筑物損壞。

③臨河邊浸水高邊坡支護設(shè)計中應(yīng)綜合考慮邊坡支護、綠化景觀、給排水系統(tǒng)的綜合總體設(shè)計，應(yīng)在邊坡安全穩(wěn)定的設(shè)計前提下，盡量實現(xiàn)坡面美觀、綠化效果良好、給排水容易實施等功能。

④永久支護邊坡應(yīng)實現(xiàn)錨桿使用時效、結(jié)構(gòu)使用時效的最優(yōu)設(shè)計，支護結(jié)構(gòu)的防水防銹設(shè)計極其重要。

⑤臨河邊浸水高邊坡設(shè)計中，若施工經(jīng)歷汛期，須進行應(yīng)急渡汛支護設(shè)計。

參考文獻：

[1] 朱良平，張真.論基坑邊坡支護工程的監(jiān)理控制方法[J].建材與裝飾（中 旬刊），2007，（7）.