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重庆市云阳县某建筑边坡支护优化设计分析

2020-07-13周峰

建筑与装饰 2020年14期
关键词:边坡优化设计

摘 要 随着我国城市建设的发展,山区边坡工程的稳定性问题越来越突出。本文針对重庆市云阳县某岩土混合边坡原有的桩板墙设计方案进行优化。从治理效果、工期、经济效益等方面对进行综合对比分析,得出了该边坡采用锚拉桩设计方案具有工程量小、经济合理、治理效果佳的优势。本工程的优化设为类似的边坡工程优化提供了有价值的参考。

关键词 边坡;优化;设计

1工程概况

拟建工程位于云阳县北部新区,省道从场地北东侧通过,交通较便利。该边坡长约149.00m,高10m~13.5m,为岩土混合边坡,局部为土质边坡,最大土层厚为12m。边坡破坏后果严重,为工程安全等级为一级的永久性环境边坡[1]。

2边坡工程地质条件

(1)地形地貌。场地属丘陵斜坡地貌。最高处高程为442.85m,最低处高程为333.65m,最大相对高差109.20m。地形坡角一般15°~25°。

(2)地质构造。构造为万县向斜北西翼,出露基岩为侏罗系中统沙溪庙组砂岩与泥岩,单斜状产出,产状185°∠8°。层面为结合一般的硬性结构面。基岩中主要发育两组构造裂隙,①组:产状264°∠86°,间距1~2m,长3~5m,为结合差的硬性结构面,②组:产状353°∠83°,间距1~2m,长1~3m,为结合差的硬性结构面。

(3)地层岩性。地层为第四系(Q4)及侏罗系沙溪庙组(J2s)。①第四系人工填土(Q4ml);杂色,由砂、泥岩碎、块石组成,充填粉质黏土等。②第四系残坡积粉质黏土(Q4el+dl);暗紫红色、灰褐色,可塑状,无摇震反应,干强度及韧性中等,切面稍有光泽。③侏罗系中统沙溪庙组(J2s);泥岩:紫红色、暗紫红色、浅灰色,泥质结构,中厚层状构造。局部含砂质较多。④侏罗系中统沙溪庙组(J2s);砂岩:灰绿色,细粒结构,中厚层状构造,钙质胶结,主要矿物成分为石英、长石等,局部含有泥质。

(4)地下水。地下水为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水。场区地下水贫乏,水文地质条件简单。

3设计依据和执行的主要技术标准[2-3]

建设方提供的图件、报告和现行相关规程、规范及设计图集。

4边坡治理设计

4.1 岩土参数选取

依据岩土工程勘察报告,填土饱和重度21.00kN/m3,综合内摩擦角25度,为填土与地面界面强度C为0,Ф为21度,中等风化泥岩饱和重度25.00kN/m3,水平抗力系数100kN/m3,饱和抗压强度7.90MPa,中等风化砂岩饱和重度24.50kN/m3,水平抗力系数360kN/m3,饱和抗压强度37.40MPa

4.2 设计方案

①原方案(方案一):采用桩板墙支护,分为A、B、C三种桩型共18根桩:A型,截面1.5m×2.2m,长20.0米,桩心距4m,嵌入中风化基岩面9.0m,7根。B型,截面1.5m×2m,长20.0米,桩心距4m,嵌入中风化基岩面8.5m,7根。C型,截面1.5m×2.0m,长18.0米,桩心距4m,嵌入中风化基岩面8.0m,4根。桩间板厚250mm。桩顶设C30混凝土压顶梁,截面尺寸500mm×600mm。嵌入地面深度1m。预留泄水孔孔径80mm,间距3m×3.0m,外倾5%,梅花形布置。

②现方案(方案二):设计为锚拉桩支护。人工挖孔桩,桩径1.8m×1.2m和1.0m×1.5m两种,四种桩配筋,桩及挡板均采用C40混凝土,中心距为4m,嵌固段4~7m,嵌入中等风化深度4或6m。挡板厚度200mm,A型桩4道锚索,B型和C型桩3道锚索,D型桩5道锚索,伸缩缝25m一道。

5设计对比

5.1 坡顶变形对比

1-1方案一变形量98.20mm,方案二变形量66.30mm;2-2方案一剖面变形量92.10mm,方案二变形量61.20mm;3-3剖面方案一变形量93.20mm,方案二变形量55.10mm;4-4剖面方案一变形量89.35mm,方案二变形量45.82mm;;5-5剖面方案一变形量91.56mm,方案二变形量49.38mm;6-6剖面方案一变形量81.28mm,方案二变形量39.56mm;7-7剖面方案一变形量88.53mm,方案二变形量46.87mm;

方案一悬臂桩支护,桩顶最大位移98.20mm,对桩顶道路影响大,易引起道路变形,边坡渗水。

方案二采用锚拉桩,桩顶位移小,桩顶最大位移66.30mm,最小位移为39.56mm,对坡顶变形控制好,对坡顶公路影响小,对边坡安全有利。

5.2 工期对比

方案一采用悬臂桩支护,结构简单,尺寸大,开挖量多,开挖工期长,但浇筑快,总工期为70天。

方案二采用锚拉桩支护,尺寸小,开挖量少,工期较短,但后期需锚索施工,总工期为80天。

5.3 经济性对比

方案一造价888万元,方案二造价482万元,工程造价节约400万元。

6结束语

①锚索+抗滑桩技术成熟可靠,工程量小,节约钢材和水泥资源,避免资源浪费。②在增加锚索的情况下,坡顶变形小且易于控制,建筑物有利。③对施工完成的挡墙应进行边坡变形监测工作,时间不小于二年。④锚拉桩适用于坡后基岩埋深较浅的条件,坡后土层厚度大和基岩埋深深度大的场地不适用。⑤边坡高度大,安全要求高,为保证安全,甲方应委托具有相关资质和有丰富高切坡施工经验的单位施工。

注:该边坡目前施工完成,支护效果较好,坡顶变形小于设计值,甲方满意度高。

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准.建筑边坡工程技术规范(GB50330-2013)[S].北京:中国建筑工业出版社,2013.

[2]郑颖人,陈祖煜,王恭先.边坡与滑坡工程治理(精)[M].人民交通出版社,2007.

[3]李怀珍.路堑高边坡稳定性分析与锚固支护研究[D].贵州大学,2007.

作者简介

周峰(1981-),男,四川武胜人;学历:硕士,职称:高级工程师,现就职单位:重庆市市政设计研究院,研究方向:岩土工程勘察、设计、环境地质、灾害地质方面。

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