APP下载

临近衡重式挡土墙边坡防治工程研究

2020-10-25徐礼强

工程技术研究 2020年18期
关键词:坡顶坡体挡土墙

方 俊,郑 玲,徐礼强

(浙江省浙南综合工程勘察测绘院有限公司,浙江 杭州 310000)

随着我国工程建设的不断发展,高陡边坡坡顶部建有重要建筑物的案例层出不穷,治理时除应保证边坡整体稳定外,还应控制边坡工程变形对坡顶建筑物的危害[1]。对于岩质边坡需高度重视边坡结构面的分析及软弱夹层参数的选取,选择正确的计算模型进行计算分析,结合动态施工监测,否则将酿成巨大的安全事故[2-6]。

基于此,文章以衡重式挡墙前侧切坡建房为例,深入研究此类边坡的加固措施。后期施工及变形监测表明,该类边坡的防治较为成功,可为类似边坡工程提供参考。

1 工程概况

浙江省千岛湖一房地产开发项目需在衡重式挡土墙前侧开挖修建小区道路,开挖将形成一切方边坡。已建衡重式挡墙距离开挖边坡边坡8.3~17.5m,挡墙高12.3~24.6m,长170m。挡墙及上侧别墅群是该边坡防治的主要保护对象。考虑到该工程所处周边环境的特殊性及特定的地层结构,开挖边坡可能使坡体造成岩土体整体滑移,危害上侧建(构)筑物的稳定与安全,危害后果严重。

根据边坡勘察结果,地层自上而下如下:(1)含黏土碎石,灰黄色,稍密~中密,碎石含量50%~70%,粒径2~5cm,厚0.60~3.30m;(2)白垩系下统劳村组粉砂岩、砂砾岩,紫红、红褐色,岩体产状260~358°∠5~10°,顺坡向,风化强烈,强风化粉砂岩厚度约0.40~7.90m,岩体基本质量等级为Ⅴ级。中风化粉砂岩,岩石饱和状态抗压强度标准值取31.4MPa,属较软岩,岩体基本质量等级为Ⅳ级。场地含水层主要分为上层孔隙潜水及基岩裂隙水。前者主要分布于第四系地层内,后者主要赋存于的粉砂岩裂隙中,未见稳定地下水位。场地断裂构造不发育,区域稳定性较好,地震基本烈度为6度。

衡重式挡土墙为临近开发区块为抬高设计标高修建了一高挡墙,该挡墙高12.3~24.6m,基础为钢筋砼板,底宽13.0m,基础落于中风化岩上,基底设置Φ25钢筋锚杆基础,间距2.0m,进入中风化基岩5m,锚杆伸入基础1.0m,梅花形布置;墙体采用块石灌C20细石砼分三级台阶砌筑,面坡砌筑1∶0.2,一级边坡高不小于5.0m,二级边坡高5.0m,三级边坡高小于7.0m,每两级边坡中间设厚50cm厚钢筋砼构造层,每级平台宽1.0m。边坡顶边线为小区道路,宽约5.0m,距挡墙边线9.0m为2层已建别墅,尺寸为17.0m×13.0m。挡墙及别墅现状稳定性较好,未见变形开裂等迹象,如图1所示。

图1 衡重式挡土墙与拟开挖边坡之间的关系

2 边坡稳定性评价

该岩质边坡为顺向边坡,缺乏放坡空间,当边坡垂直竖向开挖后,坡体处于顺向临空状态,坡体主要沿顺向结构面整体滑移,最危险滑面为边坡坡脚至衡重式挡墙脚相连结构面。

稳定性计算时将上部挡土墙按整个刚体考虑,小区道路、排屋荷载按均布荷载考虑,挡土墙重度取25.0kN/m3,挡土墙后填土重度取20kN/m3,小区道路路面荷载取20kPa,别墅荷载取50kPa。计算参数选用如表1所示,采用理正岩土进行计算,计算安全系数为0.95,需对边坡进行支护。

表1 岩土层物理力学参数表

该边坡破坏后果很严重,属一级边坡。为确保边坡安全系数达到规范要求,根据传递系数法进行计算。结算结构表明剩余下滑力达到1383kN/m时方可满足安全系数1.35的要求。

3 治理对策

图2 采用锚索桩板墙典型断面图

图3 治理工程及监测点平面布置图

当坡顶临近有重要建(构)筑物时,支护结构方案优先选择排桩式锚杆挡墙、锚拉式桩板式挡墙或抗滑桩[1-6]。工程主要采用锚索桩板墙方案,如图2、图3所示。紧临道路排水沟位置设置14根抗滑桩,桩长17m,嵌固段入中风化基岩8.0m,桩中心距4.0m,断面尺寸2.0m×2.5m。顶部设一连系梁,每根桩设3排6束1×7φs15.2锚索,长度13.5m、17m、21m。锚索预应力值采用500kN,锚固段长度不小于7.5m,与水平面夹角为30°。桩间设挡土板,板厚0.5mm,板上设泄水孔,泄水孔间距2m,挡板嵌入地面以下不小于0.5m,混凝土强度为C30。

方案确定后施工质量高低直接关系到项目成败。文章对项目施工过程中的几个关键点进行经验总结:

(1)桩体需分段跳槽开挖,间隔2根开挖1根,且待上一批桩身砼强度达到设计强度75%以上后,方可进行下一批桩身开挖。

(2)开挖采用风镐、铁铲、锄头、撮箕、提桶、板材切割机等工具开挖土石方,卷扬机将岩土体提升至地面,弃土远离孔口。基岩开挖时严禁爆破。

(3)土层和强风化岩层每开挖深度1.0m,及时采用C20钢筋混凝土护壁。

(4)挖孔桩挖至设计标高时,应及时进行验槽,合格后才能进行下一步工作。

(5)绑扎钢筋分段制作钢筋笼骨架,吊车吊入孔内,受力钢筋采用机械连接。

(6)锚索孔的位置在桩浇筑前预先用套管预留着,待桩施工完毕并达到设计强度后再对坡体前侧岩土体进行分层开挖,每开挖至锚索孔位置及时进行锚索张拉锁定。

4 工程信息化施工

由于边坡上侧有衡重式挡墙及已建别墅,为了及时掌握施工中边坡的实际情况,需进行以下工作:

(1)边坡治理施工前,需对周边环境做全面调查,掌握监测对象初始状态。

(2)在坡体四周、坡面及挡土墙上设置监测点,施工期及运营期间需进行施工监测。施工期每天一次,降雨前后要半天一次,运营期每星期一次。

(3)坡顶建筑位移变形观测,观测沉降位移量、移动速度和方向。

(4)监测周期不小于2年。

目前施工已经完成,最大位移量为8mm,小于变形允许值,治理效果较好。

5 结论

根据上述案例,文章对临近衡重式挡土墙的边坡治理经验进行总结:

(1)在坡顶有重要建筑物时,采用锚索桩板墙能达到很好的治理效果。

(2)粉砂岩易风化,开挖后若不及时支护,岩体力学性质将迅速恶化,易引起边坡变形破坏。

(3)方案确定后施工质量高低直接关系到项目成败,治理时需采用动态设计,信息法施工,根据监测反馈的结果优化设计。

猜你喜欢

坡顶坡体挡土墙
降雨对库区边坡入渗规律的影响研究
采动-裂隙水耦合下含深大裂隙岩溶山体失稳破坏机理
垃圾发电厂上的滑雪公园
矿车路线迷宫
矿车路线迷宫
乌弄龙水电站库区拉金神谷坡体变形成因机制分析
不同开采位置对边坡稳定性影响的数值模拟分析
浅谈选厂常见挡土墙设计
二级悬臂式挡土墙的力学分析
地震作用下加筋挡土墙稳定性分析