(煤炭工業(yè)太原設(shè)計研究院集團有限公司，山西 太原 030006)

引言

隨著我國建筑工程的快速發(fā)展，在市區(qū)內(nèi)新建或改(擴)建建筑，不可避免地會影響到原有的建(構(gòu))筑物及舊有的邊坡。遇到的地質(zhì)作用也不斷突顯，并且越來越復(fù)雜化，遇到的邊坡支護及加固問題也越來越復(fù)雜，近年來，市區(qū)因為新建工程的施工造成邊坡塌方的事故時有發(fā)生，造成了非常嚴重的人員傷亡及經(jīng)濟損失。因此，市區(qū)邊坡支護及加固的研究有待進一步深入和完善。

1 工程概況

漢陽區(qū)五麒里社區(qū)位于武漢市漢陽大道上七里廟地鐵站C出口附近，由于年代久遠和連續(xù)大雨，社區(qū)居民樓前的一段邊坡出現(xiàn)垮塌。邊坡南邊為兩層磚混辦公樓，該辦公樓為武漢市未管辦退休人員活動中心，其一樓為社區(qū)派出所。該樓后墻與片石擋墻間距約為1.0 m，邊坡高度約為3.5 m，采用片石擋墻支護。邊坡頂為2～4層磚混居民樓，垮塌邊坡對應(yīng)的為4層磚混居民樓，樓前的人行通道寬約為1.0 m。人行通道為水泥地面，下埋有自來水管和下水管。該區(qū)域電線電纜基本架空，暫時未發(fā)現(xiàn)下埋線路。該段邊坡垮塌長度約為10.0 m。從現(xiàn)場情況看，屬于下部的片石擋墻垮塌，上部的磚砌擋墻隨之傾覆，地面隨之下陷，并影響著周邊區(qū)域。

出現(xiàn)垮塌的區(qū)域周圍大多為老舊磚混建筑。原有的建筑資料缺失，無法獲得準確信息，根據(jù)現(xiàn)場勘測，事故發(fā)生原因分析過程如下：

(1)該段片石擋墻的施工資料缺失使得無法判斷其設(shè)計是否滿足要求。

(2)坡頂居民區(qū)無完善的下水系統(tǒng)，其下水管必然存在滲漏問題。長期的地下水滲漏必然會導(dǎo)致?lián)鯄髠?cè)的土體被浸潤，出現(xiàn)土體膨脹、軟化等問題。

(3)連續(xù)的大暴雨豐富了地下水的含量，提高了土體軟化的程度，會沖刷并拓寬了地下水的通道，最終導(dǎo)致?lián)鯄逅?/p>

2 應(yīng)急措施

由于該段邊坡出現(xiàn)垮塌直接影響著周邊的邊坡，不排除在連續(xù)的大雨影響下出現(xiàn)進一步垮塌的可能。因此，建議在邊坡與兩層樓的中間堆砌沙包，利用兩層樓室內(nèi)的縱墻，頂住原有的片石擋墻。堆砌沙袋墻，寬約為1.0 m，高約為2.0～3.0 m?，F(xiàn)場勘測，大概需要堆砌三道沙袋墻。其示意圖如圖1和圖2所示。

圖1 堆砌沙袋的平面示意圖

圖2 堆砌沙袋的剖面示意圖

3 邊坡支護設(shè)計

3.1 邊坡特點分析

該段邊坡特點如下：

(1)邊坡形狀比較簡單，高度約為3.0 m，長度約為20.0 m。

(2)邊坡上下均為老舊建筑，邊坡失穩(wěn)帶來的社會影響非常嚴重。

(3)邊坡位于社區(qū)內(nèi)，施工條件十分嚴峻。坡頂寬度僅為1.0 m，無大型施工機械的作業(yè)面；坡底寬度約為1.0 m，只供工人清理垃圾用。另外，大型施工機械的噪音對社區(qū)居民的影響也不容忽視。

(4)邊坡原有土層較好，但長期的地下水浸潤使得土層已逐步軟化，已經(jīng)出現(xiàn)滑坡的跡象。

(5)根據(jù)臨近場區(qū)水文地質(zhì)資料和現(xiàn)場勘測，邊坡內(nèi)上層滯水較多，且排泄不暢，必須予以重視。

(6)該段邊坡的支護屬于永久性支護。

3.2 支護方案選擇

邊坡支護常用的措施有毛石擋墻、混凝土擋墻、錨桿、懸臂樁等，支護方案選擇過程如下：

(1)如果采用毛石擋墻或混凝土擋墻，則必須先破除原有毛石擋墻，或在原有擋墻前面開挖基座深溝，這可能會擾動現(xiàn)有邊坡，導(dǎo)致該邊坡提前垮塌，同時，大范圍地使用機械，也無施工場地。所以采用擋墻方式不是最佳選擇。

(2)邊坡側(cè)面寬僅為1.0 m，根本無法為預(yù)應(yīng)力錨桿施工提供作業(yè)面；該邊坡已出現(xiàn)局部崩塌，表明土體已經(jīng)出現(xiàn)大體積松動，而松動土體對錨桿的剪切和腐蝕為無法預(yù)測的隱患。所以不宜選擇錨桿支護。

(3)該邊坡上部為老舊居民樓，樓前僅1.0 m寬的人行通道可作為施工場地，其上空有外挑出來的樓層。因此，坡頂無任何機械作業(yè)的空間。

(4)考慮采用人工挖孔樁的懸臂樁支護形式。其優(yōu)點在于：一是在邊坡上只有工人能夠站立，其余任何設(shè)備均無法施工；二是人工挖孔樁所需要的作業(yè)面很小，不需要大面積清理現(xiàn)有邊坡；三是人工挖孔樁比較干凈，沒有泥漿溢出問題；四是人工挖孔樁噪音較小且易控制；五是兩層辦公樓前有一定的場地，可用于堆放材料，并作為鋼筋籠制作、護壁混凝土攪拌的作業(yè)面。

綜合以上分析，結(jié)合該工程的地質(zhì)條件、周邊環(huán)境及經(jīng)濟效益等因素，該邊坡支護形式擬選擇人工挖孔樁的懸臂樁支護形式。

3.3 參數(shù)設(shè)計

根據(jù)湖北省地方標(biāo)準DB 42/159—2012《基坑工程技術(shù)規(guī)程》和武漢市類似工程的經(jīng)驗，場地與支護設(shè)計相關(guān)的土層參數(shù)見表1。

表1 支護設(shè)計土層參數(shù)

3.4 模式計算

支護設(shè)計范圍：以現(xiàn)有邊坡中間作為支護樁軸線。

計算剖面：根據(jù)支護結(jié)構(gòu)形式及區(qū)域，分1個段面進行計算。

支護設(shè)計深度：按現(xiàn)有邊坡大致高差3.00 m考慮。

坡頂周邊荷載：按80 kPa(四層樓)考慮。

土壓力分布模式：按朗肯土壓力理論，水土合算方式。

基坑支護形式：人工挖孔樁懸臂樁。

計算軟件：天漢V2005.1軟件。

3.5 支護結(jié)構(gòu)設(shè)計

人工挖孔樁有效直徑為1 000 mm，間距為1 400 mm，設(shè)計有效樁長為9.00 m或進入③強風(fēng)化泥巖2.0 m。進行挖孔樁時須隨時記錄開挖土層，如果土層變化較大，必須根據(jù)具體情況調(diào)整樁長、配筋、嵌巖深度等參數(shù)。施工過程中可根據(jù)邊坡情況適當(dāng)調(diào)整樁位。

3.6 鋼筋籠制作與安裝

鋼筋籠制作與安裝過程如下：

(1)縱向鋼筋的接長采用綁扎搭接，接頭宜相互錯開?？v筋接頭連接區(qū)段的長度為1.3倍搭接長度，同一連接區(qū)段內(nèi)縱筋接頭面積百分率不宜>50%。

(2)受壓縱筋的接頭搭接長度為500 mm。在縱筋搭接長度范圍內(nèi)的螺旋箍直徑不應(yīng)<縱筋較大直徑的0.25倍，箍筋間距不應(yīng)>縱筋較小直徑的10倍且不應(yīng)>200 mm。

(3)樁身縱筋宜每隔一根與加勁箍點焊焊牢。

(4)鋼筋籠外側(cè)需設(shè)混凝土墊塊或采用其他有效措施，以確保鋼筋保護層的厚度。

4 施工注意事項

邊坡支護施工過程注意事項如下：

(1)支護樁主筋采用熱軋HRB400鋼筋，主筋接長點必須焊接，同一截面內(nèi)主筋接長點必須錯開。

(2)支護樁混凝土設(shè)計強度為C30，鋼筋保護層為50 mm，澆筑混凝土前必須確保清底干凈,且不得有積水浸泡。

(3)樁身混凝土澆注：澆注樁身混凝土?xí)r，混凝土必須通過溜槽；當(dāng)高度超過3 m時，宜用串筒，串筒末端離孔底高度不宜>2 m，混凝土宜采用插入式振搗器振實。

(4)為保證施工安全，同時開挖的樁間距必須>5.0 m?；炷翝仓?4 h后方可開挖相鄰樁位。

(5)樁護壁采用的混凝土強度等級為C30，鋼筋為HPB300和HRB400，第一節(jié)井圈護壁中心線與設(shè)計軸線的偏差不得>20 mm，井圈頂面應(yīng)比場地高出150～200 mm，井壁厚度增加100～150 mm。a1=70；a2=60。往下施工時以每節(jié)作為施工循環(huán)，如遇軟土、稀泥區(qū)段時，每節(jié)護壁高度改為300～500 mm。

(6)人工挖孔時必須做好樁孔中的通風(fēng)處理。挖終孔時，必須通知建設(shè)單位、設(shè)計單位和監(jiān)理進行驗孔，合格后方可進行下道工序施工。

(7)冠梁砼強度等級為C30，主筋采用熱軋HRB400鋼筋通長設(shè)置。

(8)最終坡面和樁間采用水泥砂漿抹面，厚度為80±10 mm。

(9)毛石擋墻表面的裂縫采用水泥砂漿抹面進行密封，應(yīng)外表美觀。

(10)嚴把質(zhì)量關(guān)，作好材料檢驗工作。

(11)采取信息法施工，嚴格施工管理，加強監(jiān)測工作。

(12)對于現(xiàn)場出現(xiàn)的復(fù)雜情況和問題，會同業(yè)主、監(jiān)理人員及時研究處理。

5 結(jié)語

以武漢市漢陽區(qū)五麒里社區(qū)居民樓前的一段邊坡垮塌為例，分析垮塌原因為下水系統(tǒng)和連續(xù)的大暴雨沖刷地下水通道所致。結(jié)合該段邊坡的特點，分析了常用的支護措施，選用人工挖孔樁的懸臂樁支護形式進行邊坡處理，并針對該支護方案進行了參數(shù)設(shè)計、模式計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工注意事項分析，以期能夠為市區(qū)同類型邊坡問題提供參考與依據(jù)。