分段复合支护形式在垮塌边坡中的应用

李万华

1 工程概况

某边坡挡墙原支护形式分为两阶梯支护，阶梯中部为混凝土道路，视道路分为上边坡挡墙和下边坡挡墙。上边坡挡墙修建于1985年，为重力式挡墙，总长大于180 m，挡墙高度2 m～13 m，临空坡面约75°;下边坡挡墙修建于2004年，采用砖砌挡墙加喷锚支护方式，总长约95 m，高约6 m～11 m，坡度85°～90°，边坡为土质边坡。道路下边坡挡墙于2009年6月2日突然垮塌，垮塌长度南北长约40 m，垮塌段坡面成62°左右。边坡位于书院路以东、沙湖路以西，边坡底与南锦家园小区交界。为了保障道路的通畅和周边环境的安全，需对边坡进行加固处理。

2 工程地质及水文地质条件

拟建场地原始地貌为湘江冲积阶地，现演变成低山丘陵地貌，边坡底地貌为原始冲沟低洼地，现状边坡底与坡顶高程在47.27 m～60.09 m，高差12.82 m(独立高程)。根据场地《岩土工程勘察报告》可知，与边坡设计相关的场地土层及力学参数如表1所示。

表1 岩土力学参数表

勘察表明该地下水类型主要为上层滞水，存在坡底于素填土中，靠大气降水及生活用水入渗补给，与区域地下水连通差，动态变化受季节影响大，地下水对钢筋混凝土无腐蚀性，但地下水对钢结构存在弱腐蚀性。

3 边坡支护方案选择

边坡支护方案较多，如悬臂桩支护、锚杆支护、锚索支护等等，各种方案都有其优点和局限性，因此，选择合理的方案是保证边坡支护工程质量的关键之一[1，2]。在深入掌握和研究已有工程地质、水文地质资料和周边环境条件的基础上，参照本地区以往成功的设计及施工经验，综合考虑多方面因素后，最终确定采用以下支护方案:

1)边坡北段(AB段)由于坡高较高，且紧靠坡脚建筑，无施工作业空间，为控制边坡变形，确保边坡及建筑物安全，设计采用悬臂桩(φ2100@3000)支护;

2)边坡中段(BC段)由于坡高较高，坡脚有2 m～3 m的空间，为控制边坡变形，确保边坡及建筑物安全，设计桩锚(锚索)支护，锚索间距2.5 m×2.5 m(竖直间距×水平间距);

3)边坡南段(CD段)由于边坡现有挡土墙不能控制边坡变形，存在安全隐患，为控制边坡变形，确保边坡安全，设计采用格构式锚索支护对其补强，锚索间距2.50 m×2.50 m(竖直间距×水平间距)。

采用边坡设计软件，并结合相关理论进行计算分析[3]，最终确定各边坡支护设计参数如下:

1)AB段悬臂桩施工参数:

桩规格:φ=2100，桩长16 m，嵌固段长8 m。

2)边坡BC段采用桩锚支护，设计参数如表2所示。

4 边坡支护方案设计

表2 BC段锚索施工设计参数

3)边坡CD段采用格构式锚索(4道)补强，设计参数如表3所示。

表3 CD段边坡格构式锚索设计参数

4)根据勘察报告，边坡地下水水量较小，主要是受到赋存于填土中的上层滞水，其影响不大。可在边坡坡顶设置截水沟，坡脚设置排水设施，及时抽排即可。

边坡顶运动场处集水井通过φ300的PVC管将水引到边坡道路上的截水沟排走。

5 边坡施工注意事项

1)保证桩位、桩长、桩径满足设计要求，桩位偏差轴线和垂直轴线均不得超过50 mm，垂直度偏差不得大于1%，充盈系数不小于1.1，孔底沉渣厚度不大于5 cm。

2)锚索注浆采用普硅 R42.5纯水泥，锚索锚固体强度为M30，锚索采用二次注浆，第一次注浆水泥浆水灰比0.55，注浆压力 0.5 MPa～1.0 MPa，第二次注浆水泥浆水灰比 0.50，注浆压力不低于 2.0 MPa。

3)AB，BC两段混凝土面板喷射厚度100 mm，混凝土标号为C20细石混凝土，内配φ8@150×150钢筋网，交点绑扎，与人工挖孔桩钢筋搭接。

4)边坡坡面设置两排泄水孔，纵向孔距4.00 m，横向孔距4.00 m，呈梅花形布置，采用φ75 PVC管，长度不小于400 mm。

5)边坡支护工程是一项风险较高、较大范围支护的施工工程，为了确保边坡支护安全，必须在施工过程中实施信息化施工。

6 结语

边坡周边环境复杂，采用单一简单支护加固形式难以保证其稳定性及经济性，因此在全面分析场地工程地质条件、周边环境和地下结构特点的基础上，从安全造价、工期和施工工艺等各方面综合考虑，采用分段多种支护形式的设计方案，施工完毕后监测结果表明边坡加固效果良好，其变形监测值均在规范的允许范围之内。本工程的成功施工，对类似边坡的设计、施工具有一定的借鉴作用。

[1]莫赐国.土钉与挡土墙复合技术在公路边坡加固中的应用[J].探矿工程，2003(2):18-19.

[2]李自明.复合支护在边坡加固治理工程中的应用[J].岩土工程界，2006，9(6):60-62.

[3]吴恒立，徐积江.公路高边坡稳定性及合理支护的研究[J].重庆交通学院学报，2000(1):61-66.

[4]左德勒.复合支护结构在边坡工程中的应用[J].山西建筑，2010，36(20):87-88.