組合式支護形式在邊坡工程中的應用探討

洪梓桐

摘要：合理地選擇支護形式是確保邊坡工程安全施工的關鍵，本文通過某邊坡工程實際為例，為組合式支護形式在邊坡工程中的應用做了一定的探討，為類似邊坡工程支護提供參考與借鑒。

關鍵詞：組合式支護形式;邊坡工程

邊坡工程具有復雜性、多因素性和需綜合考慮等特點，既要考慮邊坡工程施工的安全性、臨近建（構）筑物的安全性，還得考慮工程的經濟性。隨著工程建設快速發展及需要，復雜地形條件下的邊坡工程越來越多，在很多情況下僅選擇一種或者兩種支護形式往往難以滿足邊坡工程支護要求，此時就需要將多種支護形式合理且有效地組合起來使用。因此，對于復雜地形條件下的邊坡工程，如何合理地選用多種支護形式、施工工藝，并有效地組合，成為邊坡工程支護設計者的新課題。

1 工程實例

某新建工程項目，西側為山坡，坡角約為30°，其他三側地勢較平坦，場地自然標高介于199.5～211.5m，由于工程建設需要，場地平整過程中將形成挖方邊坡，邊坡高度為10.0～12.0m，坡角接近90°。

場地地層由第四系全新世人工堆積層、沖積層和下伏石炭紀基巖組成，由新至老如下所述：雜填土、粉土、粉質粘土、卵石、泥質砂巖。

2 變形機理分析和可能失穩的模式

2.1 邊坡開挖過程中，邊坡坡體內初始應力狀態改變，在坡腳附近出現剪應力集中區，坡頂和坡面出現拉應力區，坡體應力的變化可直接引起邊坡的變形破壞。

2.2 伴隨著邊坡開挖，一側土體大部分將被挖除，形成的邊坡主要出露地層為填土及粉土，在雨季情況下，伴隨著降雨入滲，邊坡土體有效應力降低，并在坡面產生滲流力，導致邊坡穩定性大幅度下降。

由于邊坡地層主要為粉土，粉質粘土，局部夾中細砂層，在多種不利因素組合下邊坡易沿圓弧滑動面發生變形破壞。

根據地質勘察報告，選定相關參數，采用傳遞系數法計算場地開挖后邊坡的穩定性系數Fs約為0.75，并得出1.30安全系數下邊坡的剩余下滑力值F約為170KN，下滑力角度約為35.5°。

3 邊坡支護設計方案

根據地質勘察報告，結合現場實際情況及甲方需要，本工程采用鉆孔灌注樁+錨拉式樁板墻的組合支護形式。

3.1 混凝土工程

設置鋼筋混凝土柱，柱中心間距5m，兩柱之間分段現澆鋼筋混凝土擋土板，板厚400mm。板后鋪設300mm厚的砂礫反濾層，板上預留泄水孔。

柱下設置承臺，每個承臺下設置鉆孔灌注樁，樁長10m，樁徑800mm。

擋土板下設置鉆孔灌注樁及基礎，基礎左右與相鄰承臺相連;基礎下設置鉆孔灌注樁，樁長8.5m，樁徑800mm。

3.2 錨索

錨索為7束鋼絞線，長度30m，傾角15°，錨索直徑為150mm。錨索每隔1.0m-1.5m設置一個架線環，避免鋼絞線打纏和水泥漿握裹效果降低。錨索張拉段鋼絞線用塑料軟管套住，并涂抹黃油，保證注漿時水泥漿漿液不與鋼絞線接觸。注漿管采用耐高壓塑料軟管，錨索置入前將兩次注漿管用橡皮筋綁扎在錨索上，錨索外端設止漿袋。錨固體要求7天抗壓強度不小于設計值。

在錨固7天后進行張拉，先對錨索進行單根預張拉兩次，以提高錨索各鋼絞線的受力均勻度，單根張拉滿足設計值。隔時分級施加荷載直至壓力表無返回現象方可進行鎖定作業，若預應力損失過大，需進行整體張拉與重新鎖定。

4 支護施工要點

4.1 保證施工控制及樁位測放的準確性。樁基就位后，應復測鉆具中心，確保鉆孔中心位置的準確性;施工中應對成孔、清渣、安放鋼筋籠、灌注混凝土等進行全過程檢查，鉆孔過程中，保證成孔的樁徑、垂直度，鉆孔過程中出現鉆機晃動等異常現象，應檢查和分析原因且采取措施;鉆進速度，應根據土層情況，孔徑、孔深、供水或供漿量的大小，鉆機負荷以及成孔質量等具體情況確定;混凝土灌注樁澆筑應符合相關技術要求。混凝土灌注到接近樁頂時，應隨時測量頂部標高。混凝土灌注完成后的24h內，相鄰的樁禁止進行成孔施工;護筒埋設完畢、灌注混凝土完畢后的樁坑應加以保護，采用專門設施覆蓋或出示標識，避免人或物品掉入。

4.2 樁內縱筋深入承臺或基礎，基礎鋼筋深入承臺，柱鋼筋深入承臺，使各結構件連成整體.。

4.3 樁身為C30鋼筋混凝土澆筑，主筋采用HRB400級鋼筋，構造鋼筋采用HRB400級鋼筋，受力主筋保護層厚度不小于100mm。縱向受力鋼筋的接頭采用焊接接頭，在接頭處35d范圍內，有接頭的受力鋼筋面積不得大于該截面鋼筋面積的50%。鋼筋束必須緊貼，沿鋼筋長每隔1～2m點焊成束。

4.4 錨索施工應在柱及擋土板滿足施工要求之后進行，錨索孔位應測放準確，鉆位誤差不超過100mm，傾角允許誤差小于1°，實際鉆孔深度不超過設計深度100mm。

5 邊坡支護監測

為了防止在施工期間邊坡發生異常位移破壞，確保施工過程中邊坡體上人員、設備安全，需在邊坡上設置位移觀測點，觀測邊坡位移變形情況，以便發生異常情況時及時采取應對措施。

5.1 在邊坡坡頂每間隔一定距離設置一個地面位移觀測點，實施定期觀測，及時掌握邊坡動態，以了解由于工程擾動等因素對坡體穩定性的影響，并及時指導工程實施、調整工程部署、安排施工進度。

5.2 配合地面位移監測，安排專業技術人員進行巡視，查看地表裂隙變形、發展狀況。

6 邊坡支護效果

從邊坡開挖到工程建設完工，直至工程投入使用一年，期間經歷了雨季，干旱期等，但整個邊坡未發生任何滑塌及失穩事故，坡上建筑及設備未出現沉降及裂縫現象，現場實測監測數據顯示坡頂垂直、水平位移，坡腳垂直、水平位移，坡頂臨近地面最大沉降量均滿足設計使用要求。

7 結語

（1）邊坡支護在確保安全的前提下，應綜合考慮邊坡形式、地質條件、地形環境、施工條件和工程經濟等因素，選擇合理的支護形式特別重要。（2）組合式支護形式發揮了不同位置不同支護形式的優勢，同時也對支護結構施工提出了更高的要求。組合式支護形式在復雜地形環境下的邊坡支護工程中具有獨特的經濟性和優越性。（3）通過該工程實例，邊坡組合式支護形式不僅確保了工程建設及使用的安全，還為甲方節省了不少投資，有效縮短建設工程，帶來良好的社會效果和經濟效果。

參考文獻：

[1]《建筑基坑支護技術規范》（JGJ 120-2012）.

[2]《建筑樁基技術規范》（JGJ 94-2008）.

[3]任鐵軍.土木工程施工中邊坡支護技術的應用[J].工程技術研究，2018（11）：88-89.