某醫院場地施工人工切坡穩定性分析及支護建議

張望 涂鵬飛 羅杰

摘要：在山區施行建筑工程是不可避免的需要對場地進行平整開挖，從而會形成人工切坡。由于人工作用造成自然地貌被破壞，原有自然邊坡穩定性發生變化。本文就實際工程項目為例，分析人工切坡的穩定性及提出簡單的支護建議。

Abstract： It is inevitable to carry out construction projects in mountainous areas. It is necessary to excavate the site levelly， which will result in artificial slope cutting. The natural landform is destroyed by artificial action， and the stability of the original natural slope changes. In this paper， the stability of artificial slope cutting is analyzed and some simple support suggestions are put forward.

關鍵詞：人工切坡;穩定性分析;建議

Key words： artificial slope cutting;stability analysis;suggestion

中圖分類號：TU753.8? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）26-0166-02

0? 引言

在山區實行建筑工程時不可避免的需要對場地進行開挖平整，從而會形成人工切坡。由于人工作用造成自然地貌被破壞，原有自然邊坡穩定性發生變化。在修建建筑物前需要詳細的對場地人工切坡進行勘察分析。

本文就以巴東縣人民醫院住院綜合樓及附屬用房建設項目為例，場區整平后將會在擬建建筑物西、東、南三側形成邊坡，西、東二側邊坡擬建場地整平標高為398.60m，西側邊坡規劃總長約49m，整平后邊坡高度2-15m，邊坡工程安全等級為二級;東側邊坡規劃總長約60m，整平后邊坡高度9-18m，邊坡頂部有重要建筑物，邊坡工程等級為一級。平面布置圖如圖1。

1? 工程地質條件

1.1 場地地形、地貌

擬建場地邊坡位置具體位于巴東縣人民醫院內西南側荒山處，北側為傳染病樓，距擬建場地之間有一道擋土墻，現狀穩定，東側為職工宿舍，為砼結構高層建筑，周圍建筑物多為醫院修建時所建，基礎類型均為樁基礎。醫院地處巴東縣集鎮中心，周圍有大量居住民，院內有道路通行，連接院外北京大道，交通便利。

擬建場地地貌單元為構造剝蝕低山丘陵，微地貌為山體斜坡，總體地勢北高南低，場地標高在394.881-429.737m之間。

1.2 氣象水文

巴東縣地處亞熱帶季風氣候區，具有平均氣溫高、空氣濕潤、雨量充沛、四季分明、冬冷夏熱等特點。由于縣境南北狹窄，地勢起伏較大，地形復雜，其垂直氣候分布呈明顯差異，即氣溫隨高程增加而遞減。據巴東縣氣象站資料，城關地區年平均氣溫為17.5℃，7-8月份平均氣溫35.3℃，最大氣溫達41.4℃，1-2月份平均氣溫3.8℃，最低氣溫達-9.4℃，相對濕度66-81%。本區處于鄂西暴雨中心范圍，據資料統計表明，區內具有降雨連續集中、7月份雨量特別豐富、年際變化大等特點。

城關地區多年平均降雨量1100.7mm（1954-2000年），最大年降雨量1522.4mm（1954年），最小年降雨量694.8mm（1966年），暴雨一小時最大降雨量為75.2mm（1991年8月6日），日最大降雨量為193.3mm（1982年7月15日）。

1.3 場地巖土的構成與特征

經鉆探揭露，場地勘探深度內的地層主要由素填土（Qml）、第四系全新統崩積塊石（Q4col）、三疊系中統巴東組泥灰巖（T2b）等構成，各巖土層主要特征自上至下分述如下。

①素填土（Qml）：層厚1.5-2.3m，灰黃色，主要為碎石、泥灰巖碎塊及少量粘性土組成，透水性強，未完成自重固結，堆積年限約6年，主要是修建職工宿舍時機械或人工傾倒。

②塊石（Q4col）：層厚1.5-5.0m，雜色，主要成分為泥巖、泥灰巖等，中等風化，呈棱角狀，級配差，顆粒直徑大于20cm。廣泛分布，局部缺失，強度較高。

③泥灰巖（T2b）：層厚未揭露，淺灰色，中風化，微晶結構，中厚層狀構造，礦物成分為方解石、粘土礦物等，屬較硬巖，錘擊聲脆，有回彈，震手。全場分布，強度高。

2? 邊坡分析

2.1 自然邊坡概況

擬建工程規劃區總體地形為山體斜坡，總體地勢北高南低，坡向傾北西335°，自然坡面20～24°，部分陡峭地段約31°，擬建場地位于官渡口向斜北翼，巖層產狀（S0）20°∠30°，屬單斜構造。靠近長江巖層產狀一般較緩，巖層面傾角15°-20°，巖體發育兩組裂隙，裂隙（J1）傾向270°，傾角80°，與坡向斜交，裂面寬2-5mm，起伏粗糙，上寬下窄，充填棕黃色粘土，屬硬性結構面。可見延伸2-5m，密度1條/m。裂隙（J2）傾向190°，傾角60°，與坡向斜交，裂面起伏粗糙，寬5-20mm，上寬下窄狀，充填棕黃色粘土，部分呈閉合狀態。從附近場地開挖邊坡可見最大切割深度2-3m，密度0.5條/m，屬硬性結構面。

場區表層分布第四系崩積塊石，自穩能力差，下部基巖為三疊系中統泥灰巖，巖體表層內發育有大量的微裂隙，巖體在自然狀態下充水失水過程中，巖石被不斷的膨脹收縮并使巖體里微裂隙擴張聯通，使巖體進一步破碎，增大了巖體間接暴露的面積，加速了巖石的風化程度。隨著風化程度的加深，巖體裂隙更加發育，巖體變得更加破碎，巖體的強度和穩定性大大降低，巖石干密度降低總孔隙度、吸水率增大，巖石抗軟化崩解的能力降低，風化速度越來越快，坡面巖體將不斷風化剝落。

2.2 人工切坡（西側邊坡）概況

位于新建住院綜合樓西南側，規劃總長約49m，邊坡開挖線處原始地貌未被破壞，山坡植被發育，坡頂高程400-415m，設計坡底標高為擬建場地整平標高398.60m，整平后邊坡高度約2-15m，邊坡傾向北東71°，邊坡類型為巖土質混合邊坡，邊坡安全等級為二級。

2.3 邊坡穩定性分析

邊坡開挖線處原始地貌未被破壞，山坡植被發育，整平后邊坡傾向北東71°，坡腳按最不利開挖角度90°進行估算，結構面與邊坡關系赤平投影詳見圖2。

該邊坡為巖土混合邊坡，坡體覆蓋層為塊石，自穩能力差，下部三疊系中統泥灰巖，相對隔水，土體與基巖的接觸面上是粘粒易于聚集的部位，蓋層地下水入滲至基巖面遇隔水層，地下水沿基巖下流，巖土體被軟化，抗剪強度急劇下降，土體極易沿巖面滑動;巖質邊坡為順向斜交坡，邊坡巖層面平緩，邊坡巖體為較硬巖，巖體類型為Ⅱ類，巖層屬于中厚層狀構造，層面間無軟弱夾層，結合良好，邊坡的整體穩定性主要由巖體層理及節理裂隙控制，次要受巖體的有效內摩擦角和巖體的抗剪強度控制，邊坡基本穩定。考慮到坡頂及部分坡面有一定厚度的風化層，節理裂隙發育、巖體破碎，易風化、遇水軟化，邊坡長期裸露在外，邊坡巖體可能產生新的卸荷裂隙，產生順層滑移、楔形體滑移失穩破壞的可能性。

2.4 支護建議

沿住院綜合樓軸線方向開挖4m寬三級平臺，平臺間直立面采用錨桿擋墻支護，錨桿、壓頂梁及欄桿做法、尺寸同BG段邊坡;平臺外側（西側）按照1：1坡比放坡，然后采用掛網客土噴播支護。總支護長度45.30m。

掛網客土噴播：三維網單幅寬度不小于2.0m，縱、橫向拉伸強度≥1.4kN/m，厚度≥10mm，單位面積質量260g/m。

三維網坡頂采用埋壓溝，溝底加U型釘固定，溝內填土夯實，三維網坡腳埋入暗溝、連梁內，或外伸50cm并用U型釘固定。

人工清理邊坡，削除雜物，覆8cm厚的耕植土于整平的坡面上，錘緊并灑水濕潤。沿坡面自上而下鋪設三維網，并用U型釘、鋼釘從上至下固定，使網墊貼坡面;巖石段U型釘采用風鎬打眼后安裝，孔內采用0.1MPa低壓注漿。

三維網全部鋪通、固定后，將細粒土及肥料采用人工方式自坡頂向坡腳撒播，撒土厚度以將網包覆為宜。采用液壓噴播機將混有草籽、肥料、土壤改良劑、種子粘結劑、保水劑和水的混合物均勻噴灑在坡面上，噴播完后，可視情況灑少許土。

覆蓋地工膜并及時灑水養護，直至植草成坪。

3? 結論與建議

由于人工開挖的影響，增加邊坡的潛在被破壞風險。開挖裸露后不均勻風化，長期裸露巖體可能會產生新的卸荷裂隙，產生順層滑移、楔形體滑移失穩破壞的可能性。為保證新建建筑物的安全、穩定。人工切坡應進行削破、清坡、放坡、支護等處理。

①該工程應進行信息法施工，擬建各建筑物在施工期間及竣工后一定時期內應進行變形觀測。

②建議先進行本邊坡支護施工，邊坡支護工作應先于房建工作之前，邊坡整治后方可進行建筑物的基礎工程。

③防治工程實施時，應加強對坡面觀測，以防產生掉塊、垮塌等災害危害施工人員及設備安全。

參考文獻：

[1]郭志明，王明華.高陡順向巖質人工邊坡穩定性評價——以興山縣峽口碼頭高切坡為例[J].價值工程，2012，31（03）：85.

[2]張義棟.邊坡穩定性的綜合評價方法[J].價值工程，2012，31（22）：92-93.

[3]郭志明，王明華.錨固地梁技術在人工邊坡治理中的應用研究[J].價值工程，2011，30（36）：66.