廣西某高邊坡治理設計

趙秋鵬 侯小峰 劉博濤

（中國建筑材料工業地質勘查中心陜西總隊，陜西 西安 710003）

關鍵字：高邊坡；泥巖；排樁式錨桿擋墻；格構式錨桿擋墻

廣西某地區的高邊坡場地為緊靠平而河的自然邊坡，因現有紅線范圍難以容下擬建的建筑設施，北面邊坡坡腳從紅線起向北切坡，西面邊坡坡頂邊線要預留10m的保護距離，由上往下切坡，切坡盡量少占用紅線范圍內的場地。本場地的東側臨沖溝以填方為主，西側及北側將切出，最大切坡高度約53m的建筑邊坡。

1 邊坡區地質環境條件

邊坡區屬于侵蝕、剝蝕的丘陵地貌，地形起伏不平，高程在161.16～207.72m，相對高差約46m，坡度一般25～40°左右；年平均氣溫19.50～21.40℃，年平均降雨量1200～1400mm；地層主要由三疊系中統百逢組泥巖（T2b）全風化泥巖、強風化泥巖、中風化泥巖、中風化鈣質泥巖組成；地下水類型劃分為基巖裂隙水，埋藏較深，對場地影響不大；場區沒有較大的斷裂構造通過，場區及影響范圍內的周邊斷層相距較遠，對擬建場區影響小，場區地質構造簡單；邊坡區及其附近未發現滑坡、崩塌、塌陷、地裂縫等不良地質作用。

2 高邊坡穩定分析

該邊坡為巖質邊坡，支護高度從153～206.52m的標高范圍，分四級臺階支護，邊坡總長約210m，總高度基本＞30m，邊坡安全等級一級，據《建筑邊坡工程技術規范》GB50330-2013第4.1.8條判別本邊坡勘察等級為一級。邊坡后緣植被較發育，坡腳為擬建建筑物（邊坡距擬建建筑物約4m），坡體由全風化泥巖①層、強風化泥巖②層、中風化泥巖③層、中風化鈣質泥巖④層組成，巖體受水入滲浸泡后，抗剪強度降低，自重加大，邊坡欠穩定。

通過調查，場區地表植被較發育，場區人類活動主要為林地耕種，邊坡在自然狀態下整體是基本穩定的，在飽水狀態下，經調查及浸水試驗，場地中泥巖遇水易崩解及軟化。邊坡將處于欠穩定狀態，預測破壞形式主要在風化強烈的巖體在飽水軟化及風化作用下，將不斷的產生剝落、崩塌和掉塊或沿軟弱結構面呈圓弧式滑移。上述隱患如不及時防護治理，巖體將會出現較多的不穩定塊體的滑落、崩塌、滑坡，高切坡的穩定問題將影響其下擬建建筑物及人員的安全。

3 設計方案

3.1 設計參數

1）邊坡類別：上部強風化泥巖為巖質Ⅳ類邊坡，下部中風化泥巖為巖質Ⅲ類邊坡。

2）邊坡重要性系數為1.1（邊坡工程安全等級為一級）。

3）設計使用年限為：50年。

4）強風化泥巖：巖體C=40KPa，φ=25°；巖體重度r=20.8KN/m3；巖石與錨固體粘結強度特征值?。?60KPa；基底摩擦系數u=0.40；地基系數m=30000kN/m4；側向承載力容許值σ=400kPa。

5）中風化泥巖：巖體C=45KPa，φ=30°；巖體重度r=22.3KN/m3；巖石與錨固體粘結強度特征值?。?70KPa；基底摩擦系數u=0.40-0.60；地基系數m=50000kN/m4；側向承載力容許值σ=1500kPa。 6）邊坡巖體破裂角取57.5°，等效內摩擦角取46.0°，巖層與結構摩擦角取10.0°。

7）M30水泥 （砂）漿與巖石之間粘結強度：270KPa。

8）M30水泥 （砂）漿與鋼筋之間粘結強度：2.40MPa，與鋼絞線之間粘結強度：2.95MPa。

9）混凝土強度等級為C30；鋼筋采用HRB400及HRB335。

3.2 設計方案

建筑場地開挖后，擬建建筑物的設計標高為154.00～154.50m，原始地形高程在 161.16 ～207.72m，邊坡中部高將形成度約53m的高邊坡。

擬建邊坡上部以強風化泥巖為主（頂部有薄層全風化泥巖），工程性能一般，自然狀態下邊坡穩定，無滑坡塌方等地質災害發生。擬建邊坡下部以中風化泥巖為主（局部為中風化鈣質泥巖），工程性能較好，但開挖暴露后易崩解，工程性能逐漸變差。

擬建邊坡勘察范圍內無地下水位，強、中風化泥巖為弱透水和弱含水層，水量貧乏，工程水文地質條件良好，對工程建設影響較小，降雨對邊坡的影響主要為表面沖刷。

具體設計方案如下：根據場地邊坡的工程地質、水文地質特征，結合場地環境及要求，擬建建筑邊坡設計采用下部直立排樁式錨桿擋墻，中部切坡格構式錨桿擋墻，上部坡率法聯合錨噴坡面防護，同時坡頂，坡腳做好綠化和排水系統。

圖3 轉角兩側設計立面示意圖

1）排樁式錨桿擋墻：嵌固點以上高10米，嵌入深度8米，截面形狀為圓形，直徑1.5米，中心距4.0米。砼強度等級C30，縱筋級別HRB400，箍筋級別HRB335，排樁縱筋直徑25mm，鋼筋保護層厚度35mm。排樁間采用掛網噴射混凝土護面。錨桿（索）道數為兩道，豎向間距2.0-2.5米，入射角20度，自由段長度18.0米，錨固段長度5.0米，錨固體直徑200mm。

2）格構式錨桿擋墻：格構梁設計數據：垂直高度20米，坡度1∶1；豎梁每幅3道，間距4.0米，截面寬0.60米，截面高0.50米；平梁9道，截面寬0.40米，截面高0.40米，左懸長度2.0米，右懸長度2.0米；梁砼等級C30，梁縱筋級別HRB400，梁箍筋級別HRB335，梁箍筋直徑22mm。格構梁間無擋土板，采用掛網噴射混凝土護面。錨索豎向間距2.5米，入射角20度，自由段長度18米，錨固段長度5.0米，錨固體直徑200mm。

3）率法聯合錨噴坡面防護：坡率法設計數據：坡度1∶1.50，分級放坡坡高10.0米，臺階寬度1.0米。坡面防護錨桿布置采用行列式排列，水平間距2.0米，垂直間距1.11米；采用全粘結錨桿，錨桿長度6米，錨桿傾角20度，鋼筋直徑20mm，鉆孔直徑70mm；采用鋼筋混凝土錨噴防護，混凝土噴層厚度80mm，噴射混凝土強度等級C25；采用φ8單面雙向200*200鋼筋網，錨桿處設水平向2φ16加強筋；面板沿邊坡縱向每隔20-25米設豎向伸縮縫。

4）綠化和排水：本工程因邊坡巖土體易風化崩解而采用錨噴坡面防護，邊坡綠化選用主根淺、適應性廣泛、吸附攀爬能力強、覆蓋效果好的木質藤本植物爬山虎為主，輔以三角梅進行綠化。邊坡工程施工范圍處地下水位之上，地下水對護坡工程影響不大，故不考慮地下排水措施。護坡工程按規范要求設置泄水孔。場地雨季降水強度較大，邊坡工程須設置完善的坡面排水系統，采用截水溝、急流槽、消力池、排水溝等防止降雨對邊坡工程的危害。

5）同時做好對坡頂水平位移和垂直位移、地表裂縫、支護構筑物變形、支護結構的監測。

4 結語

通過對該高邊坡的地質環境條件，評價其穩定性，最后綜合分析，確定其治理方案為，直立排樁式錨桿擋墻+格構式錨桿擋墻+坡率法聯合錨噴坡面防護+綠化和排水系統，為該地區的類似高邊坡設計治理提供一定的參考依據。