赵晨 曾卫星 刘海

摘要：2020年6月中旬惠州市博罗县连续暴雨天气频发，导致罗浮山景区某消防道路边坡发生崩塌，该道路段也无法正常通行，并存在一定的安全隐患，及时有效修复该边坡段，恢复道路正常通行，刻不容缓。本文鉴于对两种施工设计方案进行比选，选择较为安全、经济、实用的方案，也为后期处理相似地灾难题提供较好的实例依据。

关键词：多级挡土墙；抗滑桩；挡土坝

1.工程概况

该处崩塌位置为罗浮山景区某消防道路上山方向右路肩。道路标高为215.45m～220.68m，坡脚地坪标高204.04m～ 206.63m，原有坡面设置有分级浆砌石挡墙。

经实地调查和钻探揭露，发生崩塌的范围为道路上山方向右侧（下游坡）路肩，为内弯，崩塌体为原挡墙失稳垮塌造成路基崩塌，路面崩塌宽度约2.48m～3.78m，崩塌体及原挡墙崩落堆于坡脚约25m范围内。崩塌发生后，造成上山道路仅为一车道，小车勉强可以通行，现坡面崩塌物散落堆积路基下，坡面陡峭，土质软弱，有进一步发生崩塌、滑坡的可能，严重影响行车安全，且造成消防车无法通行，失去消防通道功能，对该处崩塌地质灾害进行治理并恢复原消防道路刻不容缓。现有两种施工设计方案，一为分级重力式挡土墙，二为悬臂式挡土墙+抗滑桩组合，通过二者在安全、经济、施工可行性等角度进行比选，确定最终的施工设计方案，为后续的实际施工提供指导。

2.工程地质条件

根据野外地质调查及勘查报告，该崩塌点边坡岩土体可分为：（1）第四系残积层（Qel）；（2）花岗岩风化层（J3r）。

3.水文地质条件

该区域为低山地貌。

根据场地的地层岩性、地下水赋存条件与含水介质特征，将其划分为土层孔隙水和基岩裂隙水二大类型。第四系孔隙水，主要赋存于残积层中，属弱透水性；场地基岩裂隙水为主要赋存于花岗岩的风化裂隙之中，主要接受大气降雨补给、上层松散岩类孔隙水越流补给和区外侧向补给。该边坡岩土层主要由残积层和花岗岩的风化层组成，各岩土层属弱透水层。根据现场调查，边坡坡脚一带未见泉水出露。

大气降水是该区域内地下水主要补给来源。该区域在降雨时及雨后一段时间会形成暂时性的流水，降雨主要以两种方式向低凹地带汇集：①以面流的形式直接顺山坡或山沟而下；②渗入地表土层后，以孔隙潜水和裂隙水的形式向地势低处径流、排泄。地表水主要通过坡面及公路旁的排水沟自西向东，自北向南径流排泄。

依据现场勘查报告，该场地地表土对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性，对钢结构有微腐蚀性。

4.该边坡稳定性分析

根据现场调查及边坡的形态特征，在地质分析和判断的基础上，采用圆弧滑动法对边坡进行稳定性分析和计算，并根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013），对该崩塌地质灾害区边坡进行稳定性评价。

根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013），该边坡多个剖面段在一般工况和暴雨工况下均为不稳定。

5.治理设计比选

5.1设计原则

（1）本治理工程治理目的为彻底排除险情，消除边坡崩塌潜在的安全隐患。边坡为土质边坡，运用理正岩土计算软件，采用圆弧滑动法进行验算，支护结构稳定性最小安全系数取1.30。

（2）选择安全可靠、技术先进、便于施工的工程措施，在保证安全的前提下，尽量节省投资。

（3）預防为主，防治结合，综合治理，动态设计，信息化施工。

（4）设计从实际出发，充分考虑施工条件，工艺水平，机械设备和材料供应等因素。

5.2地质灾害防治等级

该崩塌地质灾害防治等级为三级，边坡工程安全等级为二级，为永久治理工程，设计使用年限为50年。

5.3地质灾害治理方案比选

5.3.1两种地灾治理方案：

（1）人工挖孔桩+悬臂式混凝土挡土墙支护（方案一）：整体采用人工挖孔桩+悬臂式混凝土挡土墙支护，人工挖孔桩既是基础桩，又是抗滑桩，桩径为1.20m，桩间距4.80m，双排桩布置，排距1.50m，桩长需穿过中风化层不小于0.50m，约11.00m～15.00m，桩主筋16φ22（HRB400），箍筋φ8@200（HPB300）；悬臂式挡土墙高4.00m，支护长度约72.57m，挖孔桩桩顶钢筋嵌入钢筋混凝土挡土墙内不小于0.50m。人工挖孔桩、挡土墙及梁均采用C30混凝土。

（2）多级重力式毛石混凝土挡墙支护（方案二）：采用分级重力式挡墙（毛石混凝土挡墙）支护，设置两级挡墙，整体结构高（包含埋深）约12.64m，挡墙支护长度约73.00m。

这两种方案均提出在边坡坡脚设置挡土坝，挡土坝距恢复道路段沿边约27.63m～30.98m，为弧形，长约32m，坝顶宽1.00m，底宽2.00m，高约4.0m。对坡体起到一定拦阻作用。坡顶原道路、护栏按原状进行恢复。

现状路内侧已设有0.30mx0.30m截水沟，基本可以拦截路面、坡面雨水。但路面雨水呈散排状态。拟在坡顶设置拦水板，高0.30m，厚0.10m，选用C20混凝土，以拦截路面雨水冲刷挡墙以下坡面。在坡脚设置两排横向排水沟，尺寸0.40mx0.40m，坡面中间设置一竖向排水沟，尺寸 0.50mx0.50m，雨水沿挡土墙墙面进入横向排水沟，再沿坡段两侧、竖向排水沟，排入坡脚冲沟处。悬臂式挡土墙背设置两排盲沟管，通过PVC管导出墙内泄排水。挡土坝坝背同样设置两排泄水管，排入坡脚冲沟处。

5.3.2安全角度比选

（1）方案一采用理正岩土计算6.5PB4版中“挡土墙设计”“抗滑桩设计”这两个模块进行支护设计后边坡稳定性计算，依据现有设计参数及方案，安全计算可通过。

（2）方案二采用理正岩土计算6.5PB4版中“挡土墙设计”这个模块进行支护设计后边坡稳定性计算，依据现有设计参数及方案，安全计算可通过。

但是，依据现有地勘报告及现状观察，该边坡残积土层约3m～5m，较厚。方案一设置分级挡土墙以全风化岩层为基础层较佳。但开挖面积较大，较深，安全性较差。方案二由于作业空间不足，无法使用大型钻机进行钻孔作业，遂建议该方案抗滑桩采用人工挖孔桩。虽钻孔需打入中风化层不小于0.5m，深度10m左右，深度较大，但对坡脚土体扰动相较方案一会更小些，安全性相对方案一要更好些。

5.3.3经济角度比选

经过对两个方案的造价估算，使用广联达云计价平台GCCP5.0软件套定额，依据现有《广东省房屋建筑与装饰工程综合定额》（2018）、《广东省市政工程综合定额》（2018）、《惠州市2020年8月部分建筑材料综合价》等定额、实时材料报价，方案一造价预算约270万，方案二造价预算约300万，得出方案二相比方案一造价要更高些，这是考虑到方案二中人工挖孔桩中人工成本较大，施工耗时也较多。但可采取增加施工人员数量投入、分组完成、由中间向两侧同时成桩挖孔作业来提高施工效率。

5.3.4实际施工难度角度比选

（1）方案一的施工难点在于挖槽时，需将挡墙基础设置于全风化岩层之上，但鉴于现有地层全风化岩层埋深较大，可能需要较大的施工作业面，并且对坡脚开挖、扰动较大，不利于施工过程中安全考虑。并且此地灾边坡崩塌点的施工支护设计为永久性工程，基础验槽全风化层不一定有足够准确，不利于未来该处边坡的稳定性保持。分级挡墙级数较多、墙高较大，也不利于施工。

（2）方案二成桩虽需采用人工，且耗时较长，但在人工挖孔成桩过程中会进行泥浆护壁保障安全，且对坡脚土体扰动较方案一施工更小些，有利于施工安全考虑，并且其打入深度打入中风化层不小于0.5m，挡土墙采用该桩基础也将更为稳定和安全，上部悬臂式挡墙高度不大，施工难度也相较方案一更低些。

6.结论

（1）就安全而言，两个方案虽支护后的边坡稳定性验算都能通过，但考虑其治理措施为永久性设施，方案一分级挡土墙以全风化为基础，而方案二依靠人工挖孔桩为挡墙基础，并且该桩进入中风化层，长久而言，方案二要更安全、稳固些。并且施工过程中人工挖孔桩较分级挡土墙大面积开槽会带来更小的坡脚土层扰动，更有利于施工的安全考虑。

（2）就经济合理化而言，由于人工和时间成本，方案二较方案一造价更高些，但在合理安排后两者并不会差距太大。

（3）就实际施工难度而言，方案二虽成孔需消耗更多的人力、时间，但在运用合理的安全施工措施后，较方案一而言，会有更好的安全风险控制。

（4）综合安全、经济、实际施工难度等角度，最终建议使用方案二进行现场地灾治理，更加具备安全和长远考虑，也更加切合实际施工。同时，这次比选也将为后续相似地灾难题提供设计案例依据。

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