凱里市下司鎮(zhèn)某基坑邊坡支護工程治理措施

邰勝鵬

(貴州省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局101地質大隊，貴州 凱里 556000)

1 工程概況

治理區(qū)位于凱里市下司鎮(zhèn)，為下司國家皮劃艇激流回旋訓練基地項目基坑開挖邊坡，治理區(qū)位于一南向溝谷溝口位置，溝谷寬緩，呈“U”字形態(tài)，溝谷兩側出露基巖，中部為人工填方的素填土。

根據(jù)規(guī)劃設計，訓練基地±0.00=624.00 m，基坑底板標高-2F=613.00 m，現(xiàn)尚未進行開挖，現(xiàn)狀地面標高617.0 m～621.70 m，基坑開挖后，基坑開挖邊坡總長度為485.80 m，切方邊坡巖性為巖質、土質邊坡，巖質邊坡巖性為白云巖，土質邊坡主要為素填土。

基坑開挖后，巖質邊坡垂直高差為6.0 m～12.0 m，土質邊坡垂直高差4.0 m～9.0 m。

本工程邊坡為臨時性支護工程，使用年限1年。

根據(jù)邊坡方位成，以及采用的支護方式等綜合條件，將邊坡分為四段。各段基本情況見表1。

表1 各段邊坡基本情況一覽表

2 基坑邊坡工程地質條件

2.1 氣候條件

場地屬中亞熱帶冬潮濕夏半濕潤型季風氣候區(qū)。年平均降水量1 193.3 mm，最大一日降雨量曾達126.6 mm，汛期為每年5月～10月。年平均風速1.3 m/s。災害性天氣主要有夏旱、暴雨等，每小時最大降雨量82 mm。

2.2 地形地貌及工程環(huán)境條件

治理區(qū)位于一南向溝谷溝口位置，溝谷寬緩，呈“U”字形態(tài)，溝谷兩側出露基巖，中部為人工填方的素填土。

溝谷兩側屬低山-丘陵地貌，以剝蝕、沉積作用為主，東西兩側為對自然斜坡坡腳切方形成，自然斜坡高程621 m～668 m，相對高差47 m，坡面坡度20°～50°，平均坡度約25°，坡面植被發(fā)育一般，以草本植物和小灌木為主。南北兩端為溝谷溝床，由人工填土填方形成，溝谷寬緩，寬60.0 m，縱坡降1.06%。

3 設計原則、目的和參數(shù)

3.1 設計原則

本工程為臨時性支護，支護結構設計時應采用下列兩種極限狀態(tài)：

1)承載能力極限狀態(tài)：支護結構構建或連接因超過材料強度而破壞，或因過度變形而不適于繼續(xù)承受荷載；支護結構及土體整體滑動。

2)正常使用極限狀態(tài)：造成支護結構位移。

3.2 設計目的

通過設計，使邊坡支護工程治理達到經(jīng)濟合理，安全可靠，施工可行，美觀大方；保證邊坡支護治理后，支護系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.3 設計參數(shù)

設計采用的巖土體物理力學指標，主要參照《凱里市下司國家皮劃艇激流回旋訓練基地項目基坑邊坡支護工程巖土工程勘察報告》提供的指標值為準，并結合當?shù)毓こ探?jīng)驗類比綜合分析使用，巖土工程勘察報告未提供的指標，參照現(xiàn)行相關規(guī)范和同類工程經(jīng)驗取值。主要參數(shù)取值具體如表2所示。

表2 各巖、土層主要指標參數(shù)建議表

4 基坑支護施工方案

4.1 北側a-p段邊坡

該段基坑邊坡主要為土質邊坡(素填土)，同時該段邊坡北側地形平緩，無建筑物分布，具備放坡條件，因此，本次擬采用1∶2.0坡比放坡對該段基坑邊坡進行支護，放坡后，為防止坡面發(fā)生局部水土流失，采用土工網(wǎng)對放坡坡面覆蓋。

4.2 南側i-k段邊坡

該段基坑邊坡主要為土質邊坡(素填土、紅黏土)，同時該段邊坡南側地形平緩，無建筑物分布，具備放坡條件，因此，本次擬采用1∶2.0坡比放坡對該段基坑邊坡進行支護，放坡后，為防止坡面發(fā)生局部水土流失，采用土工網(wǎng)對放坡坡面覆蓋。

4.3 東側a-i段邊坡

該段邊坡坡頂為素填土，根據(jù)規(guī)劃設計，該段邊坡放坡坡比為1∶0.3，在1∶0.3放坡坡比下處于不穩(wěn)定狀態(tài)；邊坡巖體處于穩(wěn)定狀態(tài)，但因巖體結構破碎，易發(fā)生局部滾石等災害，故需要對其進行工程治理。

本次擬采用“錨桿+掛網(wǎng)噴射C25混凝土”進行支護[1]，具體如下：

自地面以上1.0 m設置第一排錨桿，錨桿間距均取2.0 m×2.0 m(水平×垂高)，錨孔孔徑(錨固體直徑)取為φ90，灌注M30水泥砂漿，入射角20°，錨桿桿體采用1φ25 HRB400級螺紋鋼筋錨桿，坡面采用掛網(wǎng)噴射C25混凝土支護，噴射厚度80 mm，錨桿間設置加強筋連接，加強筋采用φ16 HRB400鋼筋，掛網(wǎng)鋼筋采用φ6.5圓筋，間距為200 mm，加強筋和掛網(wǎng)圓筋均采用單層單向布置。

支護工程剖面圖見圖1。

4.4 西側k-p段邊坡

該段邊坡受地形、已建擋墻限制，須進行垂直放坡，在基坑開挖和邊坡治理施工過程中，對坡頂擋墻有震動，因坡頂擋墻為漿砌石砌筑，整體結構穩(wěn)定性較差，故在對西側k-p段邊坡施工前，須對坡頂已建漿砌石擋墻進行加固，故各段邊坡需要同時對擋墻和開挖基坑邊坡進行加固。

1)擋墻加固。

對基坑邊坡上部擋土墻采用0.2 m厚的鋼筋混凝土面板進行支護，在面板表層設置C30鋼筋混凝土肋柱，肋柱厚0.4 m，寬0.3 m，并在肋柱上布置錨桿以對擋土墻進行加固，自地面以上1.0 m設置第一排錨桿，錨桿間距均取2.0 m×2.0 m(水平×垂高)，錨孔孔徑(錨固體直徑)取為φ130，灌注M30水泥砂漿，入射角15°，擋土墻加固錨桿桿體采用3φ25 HRB400級螺紋鋼筋錨桿，錨桿端部設置錨墩。

2)基坑邊坡加固。

對基坑邊坡采用格構梁+錨桿進行支護[2]，自設計地下室底板標高以上1.0 m設置第一排錨桿，錨桿間距均取2.0 m×2.0 m(水平×垂高)，錨孔孔徑(錨固體直徑)取為φ150，灌注M30水泥砂漿，入射角15°，基坑邊坡支護錨桿采用預應力5φ28 HRB400級螺紋鋼筋錨桿，單孔錨桿施加預應力253.38 kN，錨桿端部設置錨墩，格構梁采用400 mm×500 mm(寬×高)C30鋼筋混凝土澆筑。

4.5 截排水溝

在基坑邊坡外側設置截水溝，在坡腳設置排水溝，具體設計尺寸見圖2。

5 基坑支護變形監(jiān)測

監(jiān)測按邊坡開挖監(jiān)控應按JGJ 120—2012建筑基坑支護技術規(guī)程和GB 50330—2013建筑邊坡工程技術規(guī)范等的相關要求執(zhí)行。具體需要強調(diào)的內(nèi)容如下：

1)基坑施工前應作出系統(tǒng)的監(jiān)控方案，監(jiān)控方案應包括監(jiān)控目的、監(jiān)控項目、監(jiān)控報警值、監(jiān)測方法及精度要求、監(jiān)測點的布置、監(jiān)測周期、工序管理和記錄制度以及信息反饋系統(tǒng)等。

2)監(jiān)測點的布置應滿足監(jiān)控要求，坡頂位移觀測，應在每一典型邊坡的支護結構頂部設置不少于3個監(jiān)測點的觀測網(wǎng)，觀測位移量、移動速度和移動方向。

3)監(jiān)測項目：支護結構水平位移邊坡坡頂水平及豎向位移，錨桿拉力及預應力損失，監(jiān)測項目在邊坡施工前測得初始值不得少于兩次。邊坡施工過程中，應提交階段性監(jiān)測結果報告。工程結束時應提交完整的監(jiān)測報告。

4)監(jiān)測由建設單位委托有資質的監(jiān)測單位編制監(jiān)測方案，經(jīng)設計、監(jiān)理和建設單位等共同認可后實施。

5.1 監(jiān)測項目

1)地下水、滲水與降雨關系；

2)降雨、洪水與時間關系；

3)支護結構變形。

5.2 監(jiān)測的內(nèi)容和方法

1)坡表變形監(jiān)測。

位移使用長距離測量的精密水準儀和進行角度測量的經(jīng)緯儀，邊坡垂直位移采用精密水準儀。

坡面變形監(jiān)測應規(guī)劃成網(wǎng)。網(wǎng)點觀測標志采用鋼筋混凝土觀測標墩。標墩的設置應遠離邊坡開挖爆破影響范圍以外。標墩基礎澆筑在新鮮基巖上。

2)深部位移監(jiān)測。

深部位移監(jiān)測常用活動式鉆孔測斜儀。測斜儀鉆孔應穿越已有或潛在的危險滑動面。測斜管的基準點設在孔底的不動點上，一對導向槽方向應與預計的最大位移方向一致。

5.3 監(jiān)測的時間安排

對于該工程，監(jiān)測以地下及地表位移為主，監(jiān)測每日2次。在施工完成后進入運營階段，且在變形和變形速率在控制的允許范圍之內(nèi)時，一般以1個月為1周期，每15 d左右監(jiān)測1次，雨季加強到7 d 1次。監(jiān)測時間應至基坑進行回填后。

當出現(xiàn)位移持續(xù)增加，應增加監(jiān)測頻率，并應對邊坡支護結構和周邊環(huán)境中的保護對象采取應急措施。

6 結語

東側a-i段邊坡巖體處于穩(wěn)定狀態(tài)，但因巖體結構破碎，易發(fā)生局部滾石等災害，故需要對其進行工程治理，采用1∶0.3的放坡比，并采用“錨桿+掛網(wǎng)噴射C25混凝土”進行支護，能夠對風化破碎的巖體進行較好的保護，防止發(fā)生局部滾石，從而使整個邊坡穩(wěn)定。

西側k-p段邊坡處于整體不穩(wěn)定狀態(tài)，需要進行工程治理，采用“鋼筋混凝土面板+肋柱+肋柱上設置錨桿”對坡頂已建擋土墻進行加固后，再開挖基坑，并采用“格構梁+預應力錨桿”對開挖基坑邊坡進行支護，不僅能有效的利用已建的擋墻，并且在對坡體穩(wěn)定性能進行有效的防護的同時，對生態(tài)環(huán)境方面的保護也起到了顯著的效果。

北側a-p段邊坡主要變形破壞跡象為素填土沿其內(nèi)摩擦角(32°)在土體內(nèi)部滑移，當基坑垂直開挖時，基坑邊坡坡度為90°>32°，則a-p段基坑邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。擬采用1∶2.0坡比放坡對該段基坑邊坡進行支護，并采用土工網(wǎng)對放坡坡面覆蓋，能夠使邊坡達到穩(wěn)定，并防止局部水土流失。

南側j-k段邊坡主要變形破壞跡象為素填土沿其內(nèi)摩擦角(32°)在土體內(nèi)部滑移，當基坑垂直開挖時，基坑邊坡坡度為90°>32°，則a-p段基坑邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，采用1∶2.0坡比放坡，并采用土工網(wǎng)對放坡坡面覆蓋，能夠使邊坡達到穩(wěn)定，并防止局部水土流失。