某岩质边坡的治理设计

党 军

(山西省勘察设计研究院，山西 太原 030013)

0 引言

晋城市东部泽州县金村镇围滩村东北的丹河右岸拟建一办公楼，办公楼后现为一人工切坡体，高度60 m～70 m，坡体下部宽80 m～110 m，上部宽40 m～50 m。该边坡由下至上开挖成4 个台阶状的平台，最上一级4 号平台高程579.50 m 以上的岩壁陡立。局部形成陡壁倒坡，下部岸坡较缓。现拟对办公楼背后人工开挖的岩质边坡进行稳定性分析。

1 工程概况

办公楼后的人工切坡体为岩质高边坡，重要性等级为一级，属永久性边坡，主要由寒武系上统凤山组中厚层灰岩组成，夹有两层泥质灰岩。断裂构造不发育，主要为单斜岩层，岩层产状:295°∠3°，岩体倾向偏上游，为斜向岸坡。岩体中主要发育三组节理裂隙，其中第①组、第②组节理为优势节理。第①组产状85°/88°，第②组产状25°∠87°，第③组产状135°/70°。裂隙为微张或闭合性，大多无充填或少量岩屑充填。该岩质边坡整体稳定性尚好。部分岩体较破碎;坡体两侧岩体破碎，局部形成大小不等的岩石块体，部分边坡岩体稳定性差;该边坡底部的两个台阶处岩性为弱风化层，岩体完整。

2 边坡稳定性判断

对办公楼背后的岩质边坡采用赤平投影进行边坡稳定性分析。共计对4 个平台8 组断面进行了计算(见表1)。

表1 岩质边坡稳定性计算

经计算，岩质边坡整体是稳定的，局部表面存在松散岩石体滑落的可能。

3 治理设计方案

1)对坡体表面危岩体进行清除。

2)岩质边坡锚杆及挂网喷混凝土防护。对现状4 个平台以上的陡立岩壁均采用锚喷防护，即:锚杆锚固、挂钢筋网喷混凝土的方式。

3)浆砌石防护。为了提高办公区地坪(高程约540.40 m)至第1 个平台(高程约548.00 m)之间陡立岩壁的安全稳定性，设计对该陡立岩壁采用M7.5 浆砌石防护。

a.挡墙稳定计算。

本次稳定计算包括抗滑稳定计算和抗倾覆稳定计算，均采用SL 379—2007 水工挡土墙设计规范中公式进行计算。抗滑稳定计算:

其中，Kc为挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数;f 为挡土墙基底面与地基之间的摩擦系数;∑G 为作用于挡土墙上全部垂直于水平面的荷载，kN;∑H 为作用于挡土墙上全部平行于基底面的荷载，kN。

经计算，满足抗滑稳定要求。

抗倾覆稳定计算:

其中，K0为挡土墙抗倾覆稳定安全系数;∑Mv为对挡土墙基底前趾的抗倾覆力矩，kN·m;∑Mh为对挡土墙基底前趾的倾覆力矩，kN·m。

经计算，满足抗倾覆稳定要求。

b.挡墙断面设计。

浆砌石防护断面顶宽0.5 m，前、后侧坡度均采用1∶0.3，挡墙基础前趾宽0.2 m，后趾宽0.2 m，厚1.0 m～1.5 m。在墙顶部浇筑10 cm 厚的C20 细石混凝土压顶，顶部高出1 号平台1.0 m 左右，高程约549.0 m。墙体高度应根据挡墙背后的陡坎坎顶基岩实际高程适当调整。

浆砌石挡墙防护断面每隔10 m 设一道结构分缝，缝宽20 mm。考虑雨水及岩体渗水排泄，浆砌石墙体上设DN100 的PVC 排水管，排水管横向间距2.0 m，竖向排距2.0 m，梅花形布置。

4)台阶状平台的围护。为了充分利用厂区背后的开挖平台，加大绿化面积，设计在各平台外边缘靠内1.0 m 处设1.0 m 高的浆砌石挡土墙围护，平台内可填土绿化。

4 小结

该岩质边坡采用赤平投影对边坡的整体稳定性进行了分析，经计算，该边坡整体稳定，局部表面存在松散岩石体滑落的迹象。

该边坡使用年限按50年考虑，根据在安全的前提下要兼顾绿化、美化的要求，根据边坡现状，设计思路如下:

1)该边坡整体稳定，局部松散岩石体外倾、孤立，存在失稳迹象。设计对坡体表面危岩体进行清除;通过削掉不稳定岩体，改变坡体形态，提高了边坡的稳定性。

2)岩体中主要发育三组节理裂隙，将岩质边坡切割成大小不等的岩石块体。为提高岩质边坡的结构强度和抗变形刚度，增强边坡的整体稳定性，采用锚杆支护的方法进行治理。锚杆通过受力拉杆埋入地层，充分提高了岩石自身强度和自稳能力，增强滑动面上的抗滑力，从而获得良好的稳固效果。

3)坡面岩石风化剥落、碎落以及少量落石掉块等现象，采用挂钢筋网喷混凝土和浆砌片石护墙进行防护。并在1 号～4 号台阶状的平台边缘设1.0 m 高的浆砌石挡土墙围护，为填土种植绿化搭建平台。

5 结论和建议

在灰岩岩质边坡中，进行全面、详细的现场调查，收集周边勘察资料，具体分析工程地质条件，合理选择支护措施、结构设计方案，对边坡治理采用多种技术相结合的方式，使边坡符合安全性、技术合理性及实施可能性的要求，达到安全稳定，经济合理的效果。并且合理选择施工程序、工艺和技术措施，保证支护工程质量。