港窯路邊坡工程設計過程中解決的重難點問題

蔡 飛

中國市政工程中南設計研究總院有限公司 湖北 武漢 430010

滑坡作為一種地質災害，對人們的生命財產安全帶來極大的影響。據統計，我國約40%的滑坡是由于設計考慮不周造成的，因此邊坡設計人員的責任重大，有需要有很深的專業功底和風險意識。筆者過去一年參與了港窯路邊坡工程的設計工作，解決了很多關鍵性技術問題，總結了一些經驗教訓。

1 工程概況

港窯路（桔鄉路～峽州大道）市政工程大致呈東西向走向，位于宜昌市西陵區。該工程道路全長3.43公里，道路寬度為26m。其中橋梁總長度為1.44公里，其他為路基。邊坡支護范圍主要集中在路基范圍內。

工程所在地地貌單元為丘陵剝蝕地貌區，微地貌特征主要為山丘、農地、水庫等。沿線分布高程一般55.60～184.60m，總體高差約129m，具有明顯侵蝕作用的丘陵起伏地貌特征。

場地地層以巖性為白堊系五龍組的細砂巖(K1w)為主，根據現場觀測，基巖產狀一般145～150°∠6～8°，基巖產狀較平緩，巖層層理幾近水平。巖體中結構面主要以層面為主，結構面結合一般，局部巖體存在泥化夾層，遇水易軟化且易風化。其上覆蓋有較薄的素填土及厚度不均的粉質黏土，粉質黏土厚度 0.6～5.4米，地基土較均勻，地層起伏較大。

根據不同的邊坡高度及地形地貌、周邊環境條件，本邊坡采用了懸臂式擋土墻、重力式擋土墻、多級放坡、樁板式擋土墻等多種不同的支護形式。

2 水庫段的深化設計

2.1 基本情況

港窯路K6+862～K6+920段經過小貓兒沖水庫，該段原設計為全路基，路面標高為138.9m，路基底現狀標高為123m，從而形成了一個高15.9m的填方邊坡。該填方邊坡支護難度大，風險高。

2.2 原設計方案

原設計擬采用錨拉式樁板墻的支護方案，即抗滑樁+三道預應力錨索，抗滑樁長35m，截面尺寸為2m×2.5m，三道預應力錨索長度分別為36m、28m、24m。

但同時此支護方案有諸多潛在風險點和存在的不足，主要有以下幾個方面：

(1)由于錨索需要一道道地施工，填土需要一層層地回填，施工工序復雜，對施工單位質量控制要求高。

(2)錨索為軸向收拉構件，受剪易破壞，上部填方壓實和路基沉降有可能剪斷部分錨索，使其失效，影響整體穩定性。

(3)抗滑樁施工難度大，且工程量大，造價高。

經院總工辦討論決定，將該段全路堤方案改成半路堤半橋方案。

2.3 變更后支護方案

改成半路堤半橋方案后，填方邊坡的高度降到了8米，這樣就大大降低了邊坡的風險及支護的難度。

邊坡高度降低后，我院采用直立式擋土墻以及衡重式擋土墻進行支護。由于擋土墻要在斜坡上施工，擋土墻設計時應注意以下幾點：

（1）墻趾最小埋入深度和距離斜坡地面的水平距離要滿足規范要求。

（2）墻底坐落的地層應滿足承載力要求，對于本項目，應坐落于中風化巖層上。

（3）計算時應按一定的凈邊距離計算墻的嵌固深度，按不利原則進行計算。

（4）擋墻地基表面縱坡大于5%時，應將基底設計為臺階式。

3 樁板墻的設計變更

3.1 原設計方案

K5+712-K5+794段左線挖方邊坡，由于在樁號K5+760上方有個高壓鐵塔需要保護，無法大范圍放坡。我方原采用上部1：1放坡，下部采用樁板墻進行支護。

3.2 變更設計方案

2019年9月17日我方去調查現場施工情況時，發現施工單位已將該段超挖3m多，此時地面標高已經比原設計樁頂標高低了3m多。開挖坡面的坡比約為1：0.5，比原設計陡，坡高約11m，坡頂距離高壓電塔僅10.8m。故我方對該段邊坡的支護方案進行了變更。

首先針對已開挖出來的邊坡采用錨桿擋墻支護，錨桿長12米，然后在邊坡坡底設計了一排抗滑樁，抗滑樁樁頂高出地面約5m，抗滑樁的樁長適當加長。將抗滑樁后與邊坡之間的空隙用素混凝土回填，與錨桿擋墻形成整體。這樣就使得錨桿擋墻不至于過高而降低其安全風險，同時也有效保護了坡頂高壓鐵塔的安全。

4 結語

（1）我們堅定認為：邊坡工程作為一門實踐性很強的學科，一定要注重現場調查，設計人員應嚴格遵守“沒有調查就沒有發言權”的態度工作。把現場的地形地貌、地質構造、巖土水條（2）遵循動態設計的理念，邊坡只要還沒有施工，我們如果發現了設計方案中的缺陷，都可以及時地修正。設計方案沒有標準答案，只有不斷地完善。