边坡支护施工实例分析

段 睿睿，李永红

（1.昆明理工大学，云南 昆明 650000；2.中国有色金属工业昆明勘察设计研究院 深圳分院，广东 深圳 518000)

在边坡支护设计中，根据边坡地质勘查资料，参考条件类同边坡治理工程的经验，结合工程实际，提出技术经济合理可行的边坡治理措施和安全可靠的施工方法，实施多措施的综合治理。

1 工程概况

拟建荣盛华府边坡支护工程位于广东省惠州市大亚湾西区，场地位于山体下部，部分是通过开挖山体而成，从而形成多个人工边坡，各边坡长度不等，方向不同，边坡高度为3～15m不等。由于坡面高陡，且岩石的风化强度不均匀，岩石节理裂隙发育，在各种诱发因素的作用下，易发生危岩崩落等不良地质现象，可能诱发崩塌、滑坡等地质灾害。

2 工程地质条件及水文地质条件概况

区内各类构造广泛发育，其主要特征与岩浆活动、地震、热泉的出露以及水文地质均有密切关系。

表1 边坡岩土参数

根据野外地质调查，场地南面边坡的岩性为砂砾岩，岩层层理明显，节理裂隙宽度为2～3mm。岩质边坡的稳定性与组成边坡的岩体中的结构面的发育和分布特征、与岩石的物理力学性能、与边坡的规模及其周边地质环境条件有着紧密的关系，其中岩体的层理面、发育的节理裂隙面、结构构造面等软弱结构面的空间分布及组合特征与边坡临空面的关系成为控制岩质边坡稳定性的主要因素。根据现场临空面及岩石节理裂隙，构造破碎带的分布情况，采用赤平极投影图进行边坡稳定性分析。从节理裂隙赤平极射投影图（图1）可见，各组裂隙面均与坡面相交。

节理裂隙面对边坡的影响：第①组节理面倾向与边坡坡向相交，节理倾角与坡角斜交夹角大于27°，对滑坡的稳定性造成一定影响；第②组节理与边坡相交，斜交夹角大于62°，一般较稳定；岩石块体沿该节理裂隙面无滑动条件，边坡稳定性较稳定。

综上所述，南面边坡由于坡度大，节理、破碎带、层理发育，局部边坡稳定性较差，容易产生局部崩塌、滑坡等地质灾害，直接威胁建筑物及人员安全，崩塌的危害性及危险性中等。

图1 节理裂隙极射赤平投影图

3 边坡支护设计

拟建项目主要居住、商业功能为一体进行综合开发，主要由高层住宅区构成。工程场地地貌类型为剥蚀丘陵地貌，地层岩石主要为侏罗系下统粉砂岩（J1）、第四系冲积层（Qal4）。

高层建筑物主要布置于沟谷地带，山体四周斜坡较陡。其主要特点为覆盖层薄、强风化层厚，分布地层主要有冲积土、强风化岩与中风化岩，部分地段基岩裸露。场地东、西、北面边坡多为土质边坡，边坡高度为3～15m不等，场地南面主要为岩质边坡，地下水较贫乏。由于工程建设过程中需要开挖边坡，若在工程建设中不合理开挖边坡时可能形成边坡失稳，造成崩塌、滑坡等地质灾害。

由于本工程边坡数量较多，且坡长，坡高均不相同，边坡最高达15m，对各个边坡应分别选用技术经济合理的支护方式。分析边坡可能产生变形及破坏的因素，本着安全可靠、经济合理的原则选择边坡支护方案对现状边坡进行永久性加固，彻底消除引起边坡失稳的不良工程地质条件和因素，满足长远需要。采取：“混凝土挡土墙+放坡+锚杆格构梁+预应力锚索+挂网喷射混凝土”的支护形式。

3.1 锚杆施工

本工程锚杆采用全长粘结型锚杆，拉杆采用∅25、∅28HRB400级螺纹钢筋，锚杆头弯起并与梁钢筋绑接固定；每2.5m设置一排锚杆。

3.2 预应力锚索施工

1)锚索施工成孔孔径为∅150，采用潜孔钻成孔，严禁水钻，开孔时应严格控制钻具的倾角及方位角，当钻进200～300mm后校核角度，在钻进中及时测量孔斜及时纠偏，终孔孔轴偏差不得大于孔深的2%，倾角偏差不得大于3度;终孔孔径不得小于设计孔径10mm。

2)在钻孔过程中，如遇岩体破碎或地下水渗漏严重钻进受阻时，应采取固结灌浆等堵漏止水措施。

3)锚孔经验收合格后，应及时安装锚索,本工程锚索采用4束∅15.2低松弛钢绞线。

4)格构梁混凝土强度等级为C30，须待锚索注浆完成后施工，采用植筋方式固定在支护桩上。环梁强度达到70%以上时，锚索方可进行张拉;锚索自由段采用除锈抹黄油二道后，套波纹管两头用扎丝绑紧，锚索应预留1.5m的张拉段，锚索钢绞线与环梁之间应采用PVC管套出。

5)水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥。

6)采用二次注浆工艺，第一次水灰比0.45控制压力使浆液均匀上冒，孔口无泥浆夹质为止，第二次高压注入纯水泥浆，水灰比0.5,注浆压力不小于2.5MPa。

7)锚索张拉宜在注浆锚固体强度大于20MPa并达到设计值的80%后进行，正式张拉前，应取10%～20%的设计荷载对每一束钢绞线预张拉，使各部位紧密接触，钢绞线完全平直;锚索张拉顺序应避免相互影响，锚索应超张拉至设计预应力值1.05～1.1倍，预应力保留值应满足设计要求。

3.3 扶壁式钢筋混凝土挡土墙施工

本工程支护挡土墙为钢筋混凝土结构，墙高3～7.2m，墙宽0.40m，墙身混凝土强度为C30。现浇钢筋基础先安装基础钢筋，预理墙身竖向钢筋，待基础浇灌混凝土完后且混凝土达到2.5MPa后，进行墙身钢筋安装。按挡土墙分段长，整段进行一次性浇灌，在清理好的垫层（M7.5砂浆垫层，厚100mm）表面测量放线，立模浇灌。现浇钢筋混凝土挡土墙与基础的结合面，应按施工缝处理，即先进行凿毛，将松散部分的混凝土及浮浆凿除，并用水清洗干净，然后架立墙身模板，混凝土开始浇灌时，先在结合面上刷一层水泥浆或垫一层2～3cm厚的1∶2水泥砂浆再浇灌墙身混凝土。混凝土浇灌完进行收浆后，应及时洒水养护，养护时间最少不得小于7天，在常温下一般24h即可拆除墙身侧模板，拆模时，必须特别小心，切莫损坏墙面。混凝土强度＞80%设计强度时，即可及时回填。回填土内摩擦角大于30°，重度=19kN/m3时，分层夯实，密实度大于94%，墙后填料中的树皮，草根等杂物应清除干净。

3.4 边坡绿化

本工程使用三维植被网，EM3型三维网共3层，底部两层为双向拉伸网，上部一层为非拉伸挤出网，厚度≥12mm，单位面积质量≥260g/m2；抗拉强度≥25kN/m，幅宽不窄于1m、1.5m、2.0m要求焊点牢固，颜色为黑色或绿色。

喷播绿化的喷浆混合物中需加入如下的材料：草种、有机复合肥（N、P、K）、土壤改良剂、纤维（或纸浆）、着色剂、保水剂、粘合剂、水等。粘合剂用量不宜过多，否则影响种子发芽，根据边坡缓、陡情况而定，一般缓边坡用量较少。

种子：喷播应选用适应区域气候条件的、抗干旱、耐贫瘠草种。鉴于重庆地区冷暖型草种混播效果不好，由于本工程正处于4～7月份施工播暖季型草种为主，9～10月份喷播冷暖季草种为主，一般用量30g/m2。草种中还要求加入适量的草花种子和灌木种籽。

挂三维网网包回填种植土(泥)：细粒土土壤团粒小于三维网网孔，喷射或人工覆设泥浆由细粒土调制，其稠度由现场试验确定，以便覆设为宜。

3.5 排水措施

根据惠州地区强降雨公式

其中，t=20min，p=50年，q=432mm。

根据荣盛华府地形图量测得出边坡最大汇水面积为42 350m2，径流系数取0.35，计算得出雨水流量为640.33L/s，设计流量Q=1.2×640.33=768.4L/s。

排水沟设计尺寸断面500mm×800mm，坡率取2‰，根据曼宁公式计算排水沟泄水流量为820L/s，满足设计要求。

同时修建整个边坡的排水系统，防止地表水沿水沟破坏部分下渗或冲刷坡体，引起边坡变形破坏；整个坡面均设排水孔，间距3m×3m，长2m，如遇基岩裂隙水较丰富的区域，可根据现场实际情况设置边坡深层仰斜排水孔，孔深8～12m，向上倾，倾角为3°～5°下入50mmPVC排水管。

4 边坡监测

4.1 目的及原则

检测及监测的目的是保证施工安全、为工程动态设计和优化设计提供科学依据，节约工程投资，并评价工程质量。本监测系统设计遵循原则如下：第一，可靠性原则；第二关键部位重点监测；第三，信息反馈原则。

4.2 监测方法及内容

以保证施工安全和施工质量为目的，边坡监测方法有人工巡视、位移监测、边坡测斜及锚杆应力监测等，必要时可增加深部位移监测项目。监测内容应简便、实用、及时、准确，主要监测项目包括。

1)位移监测 观测要求为：为了节省开支,有的工程监测工作可分期进行，开始可采用便宜简单的观测方法观测, 如发现边坡有移动的可能后，增设精度高、范围广的仪器进行监测。沿坡顶及每级平台于各剖面线设置1个位移观测点；观测点的埋设用80cm长∅25mm钢筋，其中打入地下50cm，地表留出30cm，然后用C20混凝土护住钢筋，做成一个棱柱形水泥墩，并在墩子顶面钢筋锯一“+”字型记号；变形观测点应在布设初始建立初读值；变形观测的技术要求应符合现行的《工程测量规范》有关变形测量的规定，观测精度应满足不低于二等精度要求；观测资料应包括：观测基准点和观测点的位置、编号、观测日期、本次观测值和累积观测值；观测资料应编制成表或绘制成曲线，变形观测结束应将上述资料汇总并附必要的文字说明。

2)人工巡视 包括对植物状态、支护结构状态及岩土体状态的巡视。本边坡监测方案详见监测布置图，主要是对各级边坡进行位移观测。

3)边坡测斜 边坡深部位移监测可用活动式钻孔测斜仪或固定式测斜仪。测斜仪钻孔应穿越已有或潜在的危险滑动面。本边坡测斜管的埋设深度以进入弱风化炭质页岩或坡脚处高程以下3m控制，测斜管的基准点设在孔底的不动点上，一对导向槽方向应与预计的最大位移方向一致。

4)锚杆的受力监测 锚杆的受力监测需要预埋应变片及相关的线缆，进行监测施工较为复杂，实际施工时可根据具体情况选做或不进行监测。

5)监测周期与监测组织 观测密度在施工期间要求不少于每周3次（下雨天加密为1天1次），竣工后半年内要求每半个月测1次，剩下1年1个月测1次。发现异常应立即通知有关单位和领导，及时疏散周边人员。在使用期间，根据边坡人工巡视的情况，再进行具体的监测要求。异常情况时应增加监测次数。若边坡变形较小，可适当延长观测时间间隔。

5 结 语

边坡支护工程是一种实践性很强的项目，在设计上应充分考虑其安全性及经济性，应通过科学的计算，结合项目实际优化支护方案。在施工中也要注意各工序合理交叉进行，人员分工明确。施工完成后利用合理的监测手段，保证边坡的安全稳定。只有这样才能满足项目对安全性，经济效益的要求，确保顺利施工。