边坡支护方案必须考虑软弱下卧土层的影响

杨鹏 曾明顺

【摘要】地表土大气影响， 土干缩使其先期固结压力远大其下一定深度内士层， 大气影响深度之下深度较浅土层其先期固结压力低而成为软弱土层。边坡支护设计必须考虑软弱下卧土层的影响。

【关键词】边坡支护；软弱下卧层

Slope Support programs must consider the impact of weak underlying soil

Yang Peng1，Zeng Ming-shun2

（1.The Eleventh Design and Research Institute of Science and Technology Engineering Co.， LtdChengduSichuan610021；

2.Sichuan macro technology co.， LTDDeyangSichuan618000）

【Abstract】Atmospheric effects of surface soil， soil shrinkage so that its ambitious preconsolidation pressure under a certain depth disabilities layer， atmospheric effects under its depth shallower soil preconsolidation pressure is low and become soft soil. Slope Support Design must consider the impact of weak underlying soil.

【Key words】Slope Support；Soft Underlayer

1. 软弱下卧土层的形成原因

冲积土层形成后，，在物理、化学作用下产生固结，土层产生沉降，通过一定时间后，土固结完成，土沉降达到稳定。这些主要作用为：

1.1土自重压力。当圽质土层时，位于地下水位之上、重度 为常数、深度 处土自重压力 ，当土层位于地下水位之下时还应扣除水对土产生的浮力。深度越浅土自重压力越小，所以地表土自重压力产生先期固结压力较小。

1.2大气影响，使地表-定深度内土中水产生蒸发作用，土含水量減少，产生固结。大气影响由气候温度及蒸发作用強弱确定。

同样气候条件下，粘性越強旳土蒸发水量越多，土孔隙此减小越多，強度提高越多。蒸发作用对粗粒土強度不产生作用。

在大气影响深度内且地下水位之上粘性土中水产生蒸发使土干缩，提高了土的先期固结压力。大气对土影响深度可达 2～ 6米左右。地表粘性土层自重压力较小，其先期固结压力由大气影响作用决定。大气影响深度内粘性土干缩后含水量可减少到接近缩限，相当300 左右压力压缩后土含水量，即大气影响深度内粘性土中水产生蒸发使土干缩使土的先期固结压力可提高到300 左右，成为超固结土层。

地表土层自重压力较小，其先期固结压力由大气影响作用决定。由上述原因，使地表一定深度内土先期固结压力远大于其下卧土层。

由于土先期固结压力越大其力学強度越高，当先期固结压在100～120 时粘性土強度很低，为软弱土层。地表大气影响深度之下一定深度内土层成为相对上层成为软弱下卧土层。

2. 软弱下卧土层对基坑边坡安全的影响

2.1软弱土层强度很低，在较小的荷载下产生破坏。软弱土层承载力特征值一般小于120 。隨着基坑开挖深度増加，基坑平面之下土层受自重压力不断減小，其允许承载力也不断減小，若不能承受边坡产生荷载时，基坑平面之下软弱土层产生破坏产生破裂滑动面使边坡滑坡。

2.2软弱土层变形指标低，水平抗力系教很低，产生的水平抗力较小且变形较大。采用抗滑桩时，抗滑桩水平位移较大，使边坡产生开裂甚至滑坡。

3. 工程案例

3.1广元某工程边坡支护。

3.1.1场地在地貌上Ⅰ级阶地前缘地带。

场地覆盖地层如下：

⑴杂填土①（Q4ml）：分布3.6～5.6m。

⑵粉质粘土②1（Q4al）：分布8～10m内。

（4）卵石④（Q4al）：分布10～17 m内。

3.1.2地下水深8m左石。

基坑开挖深度6米， 采用抗滑桩方素支护， 抗滑桩长12米。基坑开挖至要求深度时坡顶产生开裂， 裂缝宽度达50毫米， 不得不重新回填， 后又两次进行加固。

究其原因是：基坑平面下厚4左右米软塑粉质粘土产生水平抗力低， 变形大， 主要以卵石层产生水平抗力平衝边坡土压力；软塑粉质粘土和之下卵石层产生水平抗力的合力作用点偏向卵石层之下， 产生抗弯矩较小， 至使抗滑桩体承受较大弯矩而撓屈， 坡顶发生较大位移而开裂。

由于抗滑桩方程失败， 在本工程另一段边坡釆用锚杆支护方案，支护工程完成后开挖基坑， 边坡又产生开裂， 不得不重新回填基坑， 以防止滑坡。

由于基坑平面下软土承载力特征值较低， 基坑开挖減小了基坑内土自重压力， 使基坑平面下土允许承载力隨开挖深度増加而減小，最终其允许承载力不能滿足边坡高度产生荷载要求， 土内产生破裂滑动面。

3.2边坡支护方案。

最后研究确定釆用重力挡土墙方案支护保证安全 完成基坑开挖。用重力平衝边坡土压力，用桩基碹将挡墙重力傅至卵石层

挡土墙剖面如图1。