摘 要 隨著我國城市建設(shè)的發(fā)展,山區(qū)邊坡工程的穩(wěn)定性問題越來越突出。本文針對重慶市云陽縣某巖土混合邊坡原有的樁板墻設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。從治理效果、工期、經(jīng)濟(jì)效益等方面對進(jìn)行綜合對比分析,得出了該邊坡采用錨拉樁設(shè)計(jì)方案具有工程量小、經(jīng)濟(jì)合理、治理效果佳的優(yōu)勢。本工程的優(yōu)化設(shè)為類似的邊坡工程優(yōu)化提供了有價(jià)值的參考。
關(guān)鍵詞 邊坡;優(yōu)化;設(shè)計(jì)
1工程概況
擬建工程位于云陽縣北部新區(qū),省道從場地北東側(cè)通過,交通較便利。該邊坡長約149.00m,高10m~13.5m,為巖土混合邊坡,局部為土質(zhì)邊坡,最大土層厚為12m。邊坡破壞后果嚴(yán)重,為工程安全等級為一級的永久性環(huán)境邊坡[1]。
2邊坡工程地質(zhì)條件
(1)地形地貌。場地屬丘陵斜坡地貌。最高處高程為442.85m,最低處高程為333.65m,最大相對高差109.20m。地形坡角一般15°~25°。
(2)地質(zhì)構(gòu)造。構(gòu)造為萬縣向斜北西翼,出露基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組砂巖與泥巖,單斜狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀185°∠8°。層面為結(jié)合一般的硬性結(jié)構(gòu)面。基巖中主要發(fā)育兩組構(gòu)造裂隙,①組:產(chǎn)狀264°∠86°,間距1~2m,長3~5m,為結(jié)合差的硬性結(jié)構(gòu)面,②組:產(chǎn)狀353°∠83°,間距1~2m,長1~3m,為結(jié)合差的硬性結(jié)構(gòu)面。
(3)地層巖性。地層為第四系(Q4)及侏羅系沙溪廟組(J2s)。①第四系人工填土(Q4ml);雜色,由砂、泥巖碎、塊石組成,充填粉質(zhì)黏土等。②第四系殘坡積粉質(zhì)黏土(Q4el+dl);暗紫紅色、灰褐色,可塑狀,無搖震反應(yīng),干強(qiáng)度及韌性中等,切面稍有光澤。③侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組(J2s);泥巖:紫紅色、暗紫紅色、淺灰色,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),中厚層狀構(gòu)造。局部含砂質(zhì)較多。④侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組(J2s);砂巖:灰綠色,細(xì)粒結(jié)構(gòu),中厚層狀構(gòu)造,鈣質(zhì)膠結(jié),主要礦物成分為石英、長石等,局部含有泥質(zhì)。
(4)地下水。地下水為松散巖類孔隙水及基巖裂隙水。場區(qū)地下水貧乏,水文地質(zhì)條件簡單。
3設(shè)計(jì)依據(jù)和執(zhí)行的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[2-3]
建設(shè)方提供的圖件、報(bào)告和現(xiàn)行相關(guān)規(guī)程、規(guī)范及設(shè)計(jì)圖集。
4邊坡治理設(shè)計(jì)
4.1 巖土參數(shù)選取
依據(jù)巖土工程勘察報(bào)告,填土飽和重度21.00kN/m3,綜合內(nèi)摩擦角25度,為填土與地面界面強(qiáng)度C為0,Ф為21度,中等風(fēng)化泥巖飽和重度25.00kN/m3,水平抗力系數(shù)100kN/m3,飽和抗壓強(qiáng)度7.90MPa,中等風(fēng)化砂巖飽和重度24.50kN/m3,水平抗力系數(shù)360kN/m3,飽和抗壓強(qiáng)度37.40MPa
4.2 設(shè)計(jì)方案
①原方案(方案一):采用樁板墻支護(hù),分為A、B、C三種樁型共18根樁:A型,截面1.5m×2.2m,長20.0米,樁心距4m,嵌入中風(fēng)化基巖面9.0m,7根。B型,截面1.5m×2m,長20.0米,樁心距4m,嵌入中風(fēng)化基巖面8.5m,7根。C型,截面1.5m×2.0m,長18.0米,樁心距4m,嵌入中風(fēng)化基巖面8.0m,4根。樁間板厚250mm。樁頂設(shè)C30混凝土壓頂梁,截面尺寸500mm×600mm。嵌入地面深度1m。預(yù)留泄水孔孔徑80mm,間距3m×3.0m,外傾5%,梅花形布置。
②現(xiàn)方案(方案二):設(shè)計(jì)為錨拉樁支護(hù)。人工挖孔樁,樁徑1.8m×1.2m和1.0m×1.5m兩種,四種樁配筋,樁及擋板均采用C40混凝土,中心距為4m,嵌固段4~7m,嵌入中等風(fēng)化深度4或6m。擋板厚度200mm,A型樁4道錨索,B型和C型樁3道錨索,D型樁5道錨索,伸縮縫25m一道。
5設(shè)計(jì)對比
5.1 坡頂變形對比
1-1方案一變形量98.20mm,方案二變形量66.30mm;2-2方案一剖面變形量92.10mm,方案二變形量61.20mm;3-3剖面方案一變形量93.20mm,方案二變形量55.10mm;4-4剖面方案一變形量89.35mm,方案二變形量45.82mm;;5-5剖面方案一變形量91.56mm,方案二變形量49.38mm;6-6剖面方案一變形量81.28mm,方案二變形量39.56mm;7-7剖面方案一變形量88.53mm,方案二變形量46.87mm;
方案一懸臂樁支護(hù),樁頂最大位移98.20mm,對樁頂?shù)缆酚绊懘?,易引起道路變形,邊坡滲水。
方案二采用錨拉樁,樁頂位移小,樁頂最大位移66.30mm,最小位移為39.56mm,對坡頂變形控制好,對坡頂公路影響小,對邊坡安全有利。
5.2 工期對比
方案一采用懸臂樁支護(hù),結(jié)構(gòu)簡單,尺寸大,開挖量多,開挖工期長,但澆筑快,總工期為70天。
方案二采用錨拉樁支護(hù),尺寸小,開挖量少,工期較短,但后期需錨索施工,總工期為80天。
5.3 經(jīng)濟(jì)性對比
方案一造價(jià)888萬元,方案二造價(jià)482萬元,工程造價(jià)節(jié)約400萬元。
6結(jié)束語
①錨索+抗滑樁技術(shù)成熟可靠,工程量小,節(jié)約鋼材和水泥資源,避免資源浪費(fèi)。②在增加錨索的情況下,坡頂變形小且易于控制,建筑物有利。③對施工完成的擋墻應(yīng)進(jìn)行邊坡變形監(jiān)測工作,時(shí)間不小于二年。④錨拉樁適用于坡后基巖埋深較淺的條件,坡后土層厚度大和基巖埋深深度大的場地不適用。⑤邊坡高度大,安全要求高,為保證安全,甲方應(yīng)委托具有相關(guān)資質(zhì)和有豐富高切坡施工經(jīng)驗(yàn)的單位施工。
注:該邊坡目前施工完成,支護(hù)效果較好,坡頂變形小于設(shè)計(jì)值,甲方滿意度高。
參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范(GB50330-2013)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013.
[2]鄭穎人,陳祖煜,王恭先.邊坡與滑坡工程治理(精)[M].人民交通出版社,2007.
[3]李懷珍.路塹高邊坡穩(wěn)定性分析與錨固支護(hù)研究[D].貴州大學(xué),2007.
作者簡介
周峰(1981-),男,四川武勝人;學(xué)歷:碩士,職稱:高級工程師,現(xiàn)就職單位:重慶市市政設(shè)計(jì)研究院,研究方向:巖土工程勘察、設(shè)計(jì)、環(huán)境地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)方面。