结合岩土工程条件的高边坡治理设计方案比选

赖文有

摘要：以惠东县人民医院迁建项目场地北、东侧挡土墙支护工程的回填土高边坡为例，设计了两个治理方案，被称之为“方案一”“方案二”。利用参数分析了不同方案的抗滑安全系数与边坡的稳定性，对两个方案的施工优势进行分析，因地制宜得出方案一为最优方案。方案一为了有效避免边坡上回填的素填土的影响，在安全的前提条件下，采用了造价较低的悬臂式或扶壁式挡墙的方式，在施工过程中占用空间较小，施工操作的简便性较大，花费较小的经济成本即可达到施工目的。

关键词：岩土工程;高边坡治理;设计方案

本文针对惠东县人民医院迁建项目场地北、东侧挡土墙支护的高边坡，结合当地的岩土工程条件，设计了两种不同的高边坡治理方案，对两种方案的治理优势进行了对比，并最终确定了最佳的设计方案。

1.高边坡治理工程概况

本次高边坡治理工程的位置在惠东县平山街道环城南路与规划的长浦路交叉口东侧，属于土质回填边坡。场地原地形地貌较复杂，为丘陵和山前冲积平原的结合部位，高差大，最低高程约2.1m，最大高程约54.00m，最大高差约33m。场地北侧为高桥水村，为多层住宅，场地北侧平整标高设计为30.00m～31.00m，而现地面标高约21.00m～30.21m，平整场地后，将形成1m～11m高的填土边坡，北侧挡土墙支护总长度478.84m;场地东侧为高桥水村农田，场地东侧平整标高设计为31.00m～34.00m，而场地原地面标高约21.00m～32.00m，平整场地后，将形成2m～10m高的填土边坡，东侧挡土墙支护总长度164.00m。为了保护场地北侧坡顶、坡底建筑物和人民生命财产安全，防止东侧水土流失，需对该填土边坡进行治理。

2.高边坡治理工程的岩土工程条件

高边坡治理工程为丘陵和山前冲积平原的结合部位，通过对工程地貌情况的实地考察发现，其地层结构较为复杂，无明显的规律分布特征，主要由人工填土、第四系冲积粘性土和砂土、残积砂质粘性土及下伏基岩为燕山期花岗岩等土壤成分组成。场地地下水主要为自由潜水，接受大气降水的竖向渗入及含水层的侧向渗透补给，其迳流条件一般，勘察期间测得钻孔稳定水位埋深为0.10m～4.80m，标高为20.0m～25.4m。水位对边坡设计影响较小。根据有关标准判定：地下水在强透水层和弱透水层对混凝土结构具有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋长期浸水和干湿交替具微腐蚀性，场地环境类型为II类，环境类型水对混凝土结构具微腐蚀性;地表水水质对混凝土结构具中等腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性;土对混凝土结具有微腐蚀性，土对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性，土对钢结构具微腐蚀性。

3.结合岩土工程条件的高边坡治理设计方案

根据本工程的实际情况：a段场地北侧原地形低洼，平整场地后将形成最高约11m的填土边坡，坡体土质软弱，坡底靠近高桥水村居民楼（最近6m），且征地时被居民吞噬严重，导致征地红线退让约6m，用地损失约3000m2;b段由于该边坡为填土边坡，不具备设置锚杆（索）的条件。

边坡治理方案目标及基本原则：（1）治理目标。采用工程治理辅以安全监测，确保拟建场地内建成的挡土墙在正常使用期限内稳定和安全，设计使用年限与坡顶建筑物相同，为永久边坡。（2）挡墙设计基本原则。a.挡墙必须保证结构安全正常使用，必须验算正常及地震时挡墙的滑移稳定性、倾覆稳定性、结构强度和地基承载力等，并提供设计计算书;b.根据工程要求以及地形地质条件，确定挡墙结构的平（立）面布置和高度，选择挡墙的类型及截面尺寸;c.在满足规范要求的前提下使挡墙结构与环境协调;d.对挡墙施工提出指导性意见，为保证挡墙的耐久性，在设计中应对使用过程中的维修给出相应规定。

本着安全可靠、经济合理的原则及考虑为项目长远发展尽可能留足用地，根据国标《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）选取1地基处理+悬臂式或扶壁式挡墙、2桩板式挡墙两套支护方案进行比选。

3.1方案一：悬臂式或扶壁式挡墙悬臂式和扶壁式挡墙稳定性计算

（1）计算参数。根据广东省惠州勘察工程公司提供的《广东省惠东县人民医院迁建项目北、东侧挡墙场地岩土工程勘察报告》（2014.4）。计算参数选取见下表1。（2）计算方法和结果。本次计算采用采用北京理正岩土计算软件，选取代表性剖面进行滑动稳定性验算、倾覆稳定性验算、整体稳定验算及地基承载力验算，计算结果如下表2。

由计算结果可知：墙身稳定性和承载力均能满足规范要求。

3.2方案二：桩板式挡墙

桩板式挡墙稳定性计算

（1）计算参数。见表“1岩土层设计参数选取表”。

（2）计算方法和结果。本次计算采用采用北京理正岩土计算软件，选取代表性剖面进行整体稳定验算，计算结果如下表3。

由计算结果可知：抗滑桩稳定性均能满足规范要求。

4.方案一与方案二的比选

4.1方案一的优势与不足分析

方案一：悬臂式或扶壁式挡墙適用于土质填方边坡，边坡高度不宜超过10m，在实施过程中所占用的建筑空间面积较小，施工所带来的不良影响较小，采用的是与高边坡垂直的方向进行施工，施工操作的简便性较大，便于达到设计的施工目的，根据标准概算，北、东侧钢筋砼挡墙支护工程总投资概算合计为1350.956936万元，花费较小的经济成本即可达到施工目的，不足方面是施工工期会较长，主要是本项目存在地基处理以及挡墙施工工序较多等因素影响，但工期方面可以在各工序配合中争取回来。

4.2方案二的优势与不足分析

方案二：桩板式挡墙刚度大，适用于坡高较大，稳定性较差，对挡墙变形有较高要求且的土质边坡，且适宜高度超过10m边坡，要求在施工过程中充分考虑到坡度，在施工完成之后能够达到较为良好的后期维护效果，在施工过程中不容易受到外界不良因素的影响，根据标准概算，北、东侧桩板式（悬臂式抗滑桩+挡土板）挡墙支护工程总投资概算合计为1796.785767万元，所需要的建设成本比方案一略高，但施工较为简便，施工工期比方案一会节省较多。

通过对以上两种施工方案优势的分析，在方案评比中最终选择了方案一，对于在方案一中存在的地基持力层的问题，地基采用深层搅拌法对素填土及淤泥质粘土进行处理。

5.结束语

本文研究中对惠东县人民医院迁建项目场地北、东侧挡土墙支护工程土质边坡实施了高边坡治理工程，对施工工程当地的地貌、地层结构以及岩性等进行了分析，设计出了方案一与方案二的边坡设计方案，利用参数分析了不同方案的抗滑安全系数与边坡的稳定性、工程造价及社会效益，对两个方案的施工优势进行分析，得出方案一为最优方案。

参考文献：

[1]黄涛.京珠高速高边坡滑坡防治工程方案设计及比选分析[J].广东交通职业技术学院学报，2017，16（01）：7-11.

[2]陈磊.望东长江公路大桥高边坡滑坡工程治理方案研究[J].交通世界，2017（03）：106-107.

[3]刘戈，仲锁庆.某超高层建筑岩土工程勘察及设计方案选择[J].江苏建筑，2016（04）：79-83.

[4]侯建宏.京台高速K78+580～+780段高边坡治理方案的比选与优化[J].江西建材，2017（14）：182-183.

[5]杨亮，冷洋洋.复杂地质条件下大型高边坡的勘察与综合治理设计[J].四川建筑，2017，37（03）：104-106.