摘 要：以西安市某建设项目周边永久性边坡支护为例，通过对设计、施工质量方面进行分析，介绍了软弱土质地区如何选择适宜的永久性边坡支护方案，并给出了具体的选型思路，既可提高边坡支护选型的适用性和安全性，又取得了良好的经济、社会效益，为进一步提高边坡支护设计选型的适宜性和施工质量控制水平，提供可靠的安全保证和参考价值。

关键词：软弱土质；支护结构；选型；分析

1 引言

边坡支护体系，分为临时性支护结构和永久性支护体系，临时性支护结构使用时间一般较短，一般设计使用年限为5年；而永久性支护体系设计使用时间相对较长，一般为20年以上。边坡支护体系安全性要求较高，而支护体系可供选择的方案也较多，但选用不当将可能造成人员伤亡或严重的经济损失。软弱土质地区由于土体抗剪强度低，地基土质压缩性高，变形模量小，承载力低，极易造成边坡支护结构变形大，从而导致边坡失稳或破坏。因此软弱土质地区放坡空间较小时，支护体系的选型就显得尤其重要。

2 工程实例概况

实例工程位于西安市航天产业基地内，项目范围内共包含7栋独立单体厂房和3栋配套用房，总建筑面积约12万平方米。该厂区东侧规划设计为一条南北向园区道路，道路东侧为项目正式围墙，与围墙紧邻的东侧地段为一个在建厂区，围墙东侧厂区地势相对本项目道路高差较大（由北向南其高差为2.3m～8.3m），需采取永久性边坡支护措施，以确保施工和使用安全，边坡支护长度约437m。

项目范围地质情况（从上至下）：①素填土、粉质粘土、土质疏松 层厚0.8m～1.5m②黄土、粉质粘土 湿陷性强烈 层厚0.4m～3.2m③黑垆土、粉质粘土 中等湿陷性 层厚0.8m～2.4m④黄土、粉质粘土 中等湿陷性 层厚3.3m～8.2m。

3 软弱土质地区永久性边坡支护体系选型分析

实例项目边坡处于园区东侧的正式围墙下，坡顶坡脚均为园区正式通行道路，墙背土质较差不能自稳，应采取可靠措施进行永久性支护，设计使用年限为30年，安全等级为一级。结合边坡实际形态（最大高差为8.3m，最小高差为2.3m）、场地土层分布情况、水文水力情况和周边规划建筑物布置情况，可选用的支护体系有以下几种：重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、边坡放坡+锚杆土钉墙[2]、锚杆+挡板、护坡桩+锚索+挡板支护结构。

（1）重力式挡土墙。重力式挡土墙依靠墙体自重抵抗墙背土体侧压力，当地基土质稳定，地基土承载力足够承载挡土墙重量时可采用重力式挡土墙。重力式挡土墙墙体占用空间大，土方开挖量大，耗用材料量多，施工工期长。当地基土质不能满足承载力要求时，需对地基土进行处理，且处理量较大。

（2）悬臂式挡土墙。悬臂式挡土墙采钢筋混凝土模筑，依靠墙体自重和钢筋混凝土的优良抗弯性能抵抗墙后土体侧压力，优点是墙体本身材料体量相对重力式挡土墙节约较多，但墙体底板宽度大，土方开挖量依旧较大，当地基土质较弱时需对地基进行处理。

（3）边坡放坡+锚杆土钉墙。当场地有足够放坡空间时可采用边坡放坡+锚杆土钉墙。边坡放坡+锚杆土钉墙是常用的支護形式，其结构形式简单，安全性高，施工简便，成本低。

（4）锚杆+挡板。锚杆+挡板支护型式与土钉墙支护型式类似，是对土钉墙支护型式进行了优化后的一种支护型式。该方式是将原来的土钉墙坡体结构改为垂直的钢筋混凝土面板，并适当加强锚杆承载力。采用该支护方式时，应进行专门结构验算，适用于放坡空间不够，墙体高度不大（一般不大于4m），当地基处理难度较大时采用。

（5）护坡桩+锚索+挡板。该种支护型式是将护坡桩锚入地层（一般锚入4m以上），利用悬臂式结构的受力特点，抵抗桩体后侧（墙北）的土压力。当桩体自由端长度较大时应加大桩体锚入地层的锚固长度，并在自由端适宜位置设置锚索。采用该种支护体系应进行严格的受力验算分析，以确保安全性。

综合上述几种支护型式，由于该项目边坡位置为两个单位的交界面，坡顶为停车场和永久性道路，坡脚为规划正式道路，边坡放坡空间不足，不适宜采用边坡放坡+锚杆土钉墙方式。而场地地处湿陷性黄土地区，且土质压缩性大、承载力低，自重湿陷性和遇水后的湿陷量均非常明显，采用重力式挡和悬臂式挡墙均需对地基土进行换填或人工消除湿陷性，地基处理量大、成本高，且耗用工期长。通过设计、施工、监理和建设单位对上述情况的充分论证，坡体高度2m～4m段选用第4）种支护型式（锚杆+挡板），坡体高度4m～8.3m段选用第5）种支护型式（护坡桩+锚索+挡板）。

4 实例工程设计方案

北段（坡体高度2m～4m段）采用锚杆+挡板支护体系，水平设置两排锚杆，水平间距1.5m，梅花型错开布置，每个锚杆钢筋采用2根9m长C16钢筋制作，锚杆孔径150，孔内灌注水呢浆，面板为200厚钢筋砼，内配双层双向A10@200，距坡顶1m处设置截水沟，坡面设置泄水孔。

南段（坡体高度4m～8.3m段）采用护坡桩+锚索+挡板支护体系，护坡桩直径800，钢筋混凝土钻孔灌注桩，护坡桩浇灌后强度达到设计强度后进行土方开挖、锚索和冠梁施工。锚索设置在自由端顶面以下自由端长度/3处，锚索钢绞线采用3×s15.2（1860级），锁定力180kN，OVM15锚具。上述工序施工完成后进行钢筋砼面板施工，面板钢筋与桩体之间采用后植钢筋连接。

5 支护体系优化选型后效益比较

5.1 经济效益

相对采用重力式挡墙来看，产生了以下经济效益

（1）节约地基土2：8灰土换填量：

437m×2.5m×3m=3277.5m3，按项目灰土回填综合单价83元每方计算，节约成本3277.5×83≈27.2万元。

（2）节约土方开挖量：

437m×2.5m×3m=3277.5m3，按项目土方开挖综合单价25元每方计算，节约成本3277.5×25≈8.2万元。

（3）悬臂式、重力式挡墙与护坡桩+锚索+挡板结构材料成本比较：

经计算护坡桩+锚索+挡板支护体系成本约高出悬臂式挡墙16万元，重力式挡墙（按俯斜式）与所选方案基本持平。

（4）工期和管理成本节约情况。由于所选方案避免了地基处理中的土方开挖、灰土换填工序，共节约工期近40天。直接减少了项目管理成本（管理成本计算在此不再赘述）。

5.2 社会效益

由于本项目该边坡支护工程长度达437m，体量大，且为园区东侧的形象工程，若边坡支护施工不得当，将会对本项目及邻边项目造成严重损失，且造成不可估量的社会影响。项目实施以来，边坡变形观测数据稳定，质量状况良好，受到了各参建单位的一致好评，也为附近场地类似工程提供了良好先例。

6 结论与建议

通过对实例项目的永久性高大边坡支护体系选型分析，合理的选择了适宜的支护方案，并通过对项目的实际实施，取得了良好的安全性、经济性和社会效益。实例项目地处湿陷性黄土地区，其地基土质为高压缩性且具有自重湿陷的特殊情况，其地基的软弱情况及复杂性与其他杂填土、淤泥质土等特殊土质有很多的相仿性，其支护结构形式和方案选型方法，有较高的推广和参考价值。

参考文献：

[1] GB 503030-2013.建筑边坡工程技术规范[S].

[2] 《挡土墙》中国建筑标准设计研究院出版，04J008.

[3] JGJ 167-2009.湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规范[S].

作者简介：

朱朝华（1981-），男，四川高县人，通号建设集团有限公司，助理工程师，研究方向：建筑施工技术及管理。