某住宅区边坡稳定性评价与治理加固措施探讨

洪 斌 谢金元 姜 啸 王 威 杨正玉

(1.镇江市国土资源局润州分局，江苏 镇江 212001； 2.江苏省地质矿产局第三地质大队，江苏 镇江 212001)

1 工程概况

某住宅区西侧边坡长约110 m，坡高4 m～6.5 m，坡度80°以上，现有石砌挡墙支护。受强降雨影响，边坡挡墙变形严重，挡墙鼓出明显，坡面渗水，边坡后缘拉张裂缝明显，威胁坡体上下居民和坡下幼儿园安全。为防止险情进一步发展，确保周边安全，通过现场调查、测绘、钻探，充分了解现场地质环境条件和工程地质特性，采用GEO5软件对边坡的稳定性计算，综合评价其稳定性。采用预应力锚索抗滑桩、混凝土板墙、注浆加固和截排水沟相结合的方式进行加固治理，达到了预期目标。

2 工程地质条件

2.1 地层岩性

经钻探揭露及工程地质测绘，结合区域地质资料，场地地层按沉积时代及各岩土层的物理力学性质，划分为5层，由上而下描述为：

①层素填土：灰黄色，湿，稍密，可塑，局部软塑，土质不均匀，主要由粉质粘土组成，夹少量碎砖石及植物根茎，堆填时间超过十年，局部建筑垃圾含量较高。层厚1.10 m～6.30 m。

②层粉质粘土：黄褐色，可塑，含锰质锈斑，有光泽，无揺振反应，干强度中等，韧性中等，层厚0.40 m～5.30 m，层顶标高18.83 m～24.20 m。

③层粉质粘土：黄褐色，软塑，局部可塑，干强度低，韧性低，层厚1.00 m～2.50 m，层顶标高13.53 m～19.18 m。

④层粉质粘土：黄褐色，可塑，有光泽，无揺振反应，干强度中等，韧性中等，层厚5.60 m～14.00 m，层顶标高11.03 m～24.85 m。

⑤层粉质粘土：黄褐色，硬塑，局部坚硬，有光泽，无揺振反应，干强度中等，韧性中等。最大控制层厚8.90 m，层顶标高5.43 m～11.65 m。

2.2 水文地质条件

据钻孔揭露，场地内地下水属于潜水类型，主要赋存于：①层素填土、②层、③层粉质粘土中。水位埋深3.2 m～4.9 m，水位变化受降水影响较大，季节性变化显著。场地内未发现地表水。

3 边坡稳定性分析

3.1 定性评价

场地地形起伏较大，最大高差达6.5 m，坡体陡峭，地层岩性为填土及粉质粘土，上部填土层较厚且松散，易渗水，下部④层粉质粘土较致密，起相对隔水作用。地表水通过已渗透的填土层进入粘性土层中，在土层一定深度处形成软弱带，在强降雨或连续降雨时，大量地表水下渗，致使土体自重增加，力学强度降低，可能诱发滑坡发生[1,2]。现场监测结果也显示，该边坡总体处于缓慢变形阶段。综合评价，该边坡处于缓慢变形阶段，如不及时治理，有可能发生滑坡，严重威胁坡体上下居民和坡下幼儿园安全。

3.2 定量评价

该边坡为土质边坡，用瑞典条分法进行定量分析计算，用BiShop法进行校核[3]，选用GEO5软件进行建模和计算。距坡顶5.5 m左右有两栋6层的住宅楼，一栋为条形基础，一栋为桩基础，取荷载105 kPa，作用宽度42.2 m。距坡顶1 m左右为小区内部道路，取荷载15 kPa，作用宽度3 m。综合分析室内试验数据和周边工程项目，确定该边坡计算采用的物理力学参数如表1所示。

表1 各土层物理力学参数表

采用GEO5软件对各剖面在自重工况、自重+地下水工况、自重+暴雨+地下水工况、自重+地震+地下水四种工况下的稳定性计算，计算结果见表2。

据《滑坡防治工程设计与施工规范》，该边坡在自重、自重+地下水两种工况下的抗滑稳定安全系数为1.3，在自重+暴雨+地下水、自重+地震+地下水两种工况下的抗滑稳定安全系数为1.1[4]。据此，各剖面定量计算评价结果见表3。

表2 各剖面现状稳定性计算结果

表3 各剖面稳定性评价

4 治理加固方案

将治理区分为AB,BC,DE三段分别进行加固治理。AB段采用预应力锚索抗滑桩支护，抗滑桩直径为1.5 m，间距3.0 m，长15 m，桩身采用C30混凝土浇筑，桩中纵向受力钢筋采用HRB400钢筋，桩顶和中部设置两排成孔直径为180 mm的预应力锚索，采用4φ15.2钢绞线，倾角20°，钢绞线材质为φs(1×7)抗拉强度标准值fptk=1 860 N/mm2钢绞线。抗滑桩施工完成后拆除原有挡墙上部砖墙，施工250 mm厚的桩外板墙，施工混凝土板墙前桩间土采用厚度8 mm挂网喷浆加固。对下部原有重力式挡墙进行勾缝出新，对AB段西侧地面裂缝区域进行注浆加固，注浆孔孔径为70 mm，靠近挡墙的两排注浆孔采用小孔径麻花钻施工，其他采用振动锤击(人工锤击)成孔，横、纵向排距均为1.2 m，梅花形布置。BC段采用预应力锚索抗滑桩支护，抗滑桩直径为1.2 m，间距为2.0 m，桩长13 m，桩身采用C30混凝土浇筑，桩中纵向受力钢筋采用HRB400钢筋，在桩顶设置一排成孔直径为180 mm的预应力锚索，采用4φ15.2钢绞线，倾角20°，钢绞线材质为φs(1×7)抗拉强度标准值fptk=1 860 N/mm2钢绞线。抗滑桩施工完成后拆除BC段原有挡墙，施工250 mm厚的桩外板墙，施工混凝土板墙前桩间土采用厚度8 mm挂网喷浆加固。DE段挡墙裂缝进行勾缝出新。AB和BC段墙底施工一尺寸为0.4 m×0.4 m排水沟，采用C30现浇混凝土，排水沟均设有盖板，将雨水引至小区排水管网。

5 结语

1)该小区边坡处于不稳定状态，在连续降雨或地震等外动力条件影响下，该边坡有可能发生滑坡。

2)该边坡坡体上下为居民楼，坡下有一幼儿园，如发生滑坡，将直接对人民生命财产造成极大损失，故需对其进行加固治理。

3)采用人工挖孔桩、预应力锚索、挡土墙修复、混凝土板墙、注浆加固和排水沟等措施相结合的方式对其进行加固治理，效果显著。