【摘要】針對(duì)具體的一處建筑邊坡，在考慮人居環(huán)境美觀和諧的前提下，借鑒高速公路路塹邊坡中常見(jiàn)的防護(hù)加固工程經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際工況，本著經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、美觀實(shí)用的設(shè)計(jì)理念，對(duì)場(chǎng)區(qū)邊坡進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)。
　　【關(guān)鍵詞】建筑邊坡，防護(hù)加固，整治工程設(shè)計(jì)，人居環(huán)境
　　1工程概況
　　建筑邊坡山體地質(zhì)災(zāi)害較為發(fā)育，特別是在臺(tái)風(fēng)暴雨和邊坡開(kāi)挖等因素觸發(fā)作用下，曾發(fā)生不同規(guī)模的邊坡變形破壞，造成不同程度的損失和危害。場(chǎng)地區(qū)域地質(zhì)背景比較復(fù)雜，對(duì)邊坡坡體穩(wěn)定性影響明顯，邊坡穩(wěn)定性在強(qiáng)降水、地震、外部強(qiáng)大荷載條件下，容易產(chǎn)生崩塌、滑坡等不良地質(zhì)災(zāi)害。為確保本建筑場(chǎng)區(qū)邊坡穩(wěn)定和人們生命財(cái)產(chǎn)安全，必須對(duì)本段邊坡進(jìn)行防護(hù)加固處理。
　　2工程地質(zhì)條件
　　2.1氣候氣象環(huán)境
　　工程場(chǎng)地屬亞熱帶海洋性氣候，溫暖濕潤(rùn)，雨量充沛，年平均氣溫為19.6℃，年平均降雨量為1342.5mm。每年6～9月為臺(tái)風(fēng)季節(jié)，最大臺(tái)風(fēng)降水量為276mm/(3h)。每年4～9月為雨期，降水量可占全年的70%。
　　2.2地形地貌特征
　　場(chǎng)地原始地貌屬剝蝕殘丘地貌單元，自然邊坡坡度約10°～20°，坡面植被較發(fā)育。坡體前緣因場(chǎng)地平整已開(kāi)挖形成人工邊坡，坡體巖土裸露，坡面基本無(wú)植被分布。人工邊坡頂?shù)讟?biāo)高在96～112m之間，開(kāi)挖坡率一般較陡，多達(dá)50°～70°。
　　2.3工程地質(zhì)條件
　　該邊坡場(chǎng)區(qū)地層巖性主要為花崗巖和凝灰?guī)r。邊坡巖土層結(jié)構(gòu)自上至下包括:全風(fēng)化花崗巖、砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、微風(fēng)化花崗巖，以及碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r和微風(fēng)化凝灰?guī)r。
　　該邊坡工程場(chǎng)區(qū)地質(zhì)構(gòu)造不甚發(fā)育，花崗巖與凝灰?guī)r呈侵入接觸關(guān)系。經(jīng)邊坡開(kāi)挖揭露碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r巖體結(jié)構(gòu)面較發(fā)育，主要裂面有:220°～230°∠70°～75°、230°∠15°、175°∠55°～85°、315°∠10°、280°∠85°、305°∠25°和350°∠25°等幾組，其中，220°～230°∠70°～75°和230°∠15°陡緩兩組結(jié)構(gòu)面為邊坡穩(wěn)定控制性不利結(jié)構(gòu)面，且后者為夾泥軟弱結(jié)構(gòu)面。
　　2.4水文地質(zhì)條件
　　該邊坡場(chǎng)區(qū)地下水主要賦存于風(fēng)化巖裂隙中，屬裂隙潛水類(lèi)型，其補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水。匯水面積約13614m2，大氣降水大部分形成地表徑流往山體的西南側(cè)排泄，少部分滲入山體或漫流排泄。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖坡面揭露，在場(chǎng)地9#樓北側(cè)人工開(kāi)挖邊坡上見(jiàn)潮濕帶或局部裂面滲水跡象，未見(jiàn)明顯泉眼出露。
　　3邊坡災(zāi)害歷史及變形現(xiàn)狀
　　本場(chǎng)區(qū)見(jiàn)有自然邊坡因暴雨等因素觸發(fā)產(chǎn)生崩塌或滑移遺跡，該建筑場(chǎng)地既有開(kāi)挖邊坡未見(jiàn)明顯的變形或破壞。
　　4邊坡工程設(shè)計(jì)
　　4.1邊坡工程平面設(shè)計(jì)
　　基于設(shè)計(jì)合同及設(shè)計(jì)會(huì)審意見(jiàn)，結(jié)合該段邊坡工程特點(diǎn)，充分利用建筑紅線(xiàn)用地和邊坡自穩(wěn)條件。其中，邊坡坡腳距既有建筑物或擬建建筑物間距大于5m，設(shè)計(jì)場(chǎng)地開(kāi)挖邊坡坡頂線(xiàn)原則設(shè)在建筑紅線(xiàn)控制范圍之內(nèi)(±5m)，見(jiàn)該邊坡防護(hù)加固工程平面布置如圖1所示。
　　
　　圖1邊坡防護(hù)加固工程布置平面圖
　　4.2邊坡工程斷面設(shè)計(jì)
　　根據(jù)該段邊坡地形地貌條件、坡體結(jié)構(gòu)特征、巖土力學(xué)性質(zhì)、以及嚴(yán)格控制用地原則并兼顧最大限度發(fā)揮坡體自穩(wěn)能力，綜合設(shè)計(jì)該段邊坡坡形坡率。
　　5邊坡穩(wěn)定性分析
　　5.1計(jì)算斷面
　　該段邊坡8-8斷面為最高斷面，取定為設(shè)計(jì)主斷面;14-14斷面為地形溝槽代表性斷面，取定為輔助斷面。基于該邊坡巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告與現(xiàn)場(chǎng)踏勘調(diào)查資料，分別對(duì)該兩斷面進(jìn)行穩(wěn)定性分析計(jì)算。
　　5.2力學(xué)參數(shù)
　　該段邊坡巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告建議參數(shù)如表1所示。
　　表1地勘報(bào)告建議參數(shù)表
　　
　　圖1不利結(jié)構(gòu)面指標(biāo)反算(Fs=1.1)
　　5.4邊坡穩(wěn)定性計(jì)算
　　根據(jù)該段邊坡斷面設(shè)計(jì)，邊坡設(shè)計(jì)為兩級(jí)臺(tái)階式邊坡。第一級(jí)邊坡坡率為1∶0.5，高度8m;第二級(jí)邊坡坡率為1∶0.75，最大邊坡高度約10m;級(jí)間平臺(tái)寬1m。8-8斷面的計(jì)算參數(shù)基于該段邊坡巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告，結(jié)合反算參數(shù)綜合確定，如表2所示。
　　表28-8斷面計(jì)算參數(shù)表
　　
　　結(jié)合該邊坡場(chǎng)區(qū)現(xiàn)狀工況條件及發(fā)展工況條件，14-14斷面各巖土層力學(xué)計(jì)算參數(shù)取地勘報(bào)告的飽和剪強(qiáng)度之小值，如表3所示。
　　表314-14斷面計(jì)算參數(shù)表
　　
　　基本8-8斷面和14-14斷面的計(jì)算參數(shù)，采用平面與圓弧相結(jié)合的計(jì)算方法(如Geo-Slope軟件)，計(jì)算8-8斷面在支擋加固前的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為:Fs=1.0，計(jì)算14-14斷面在支擋加固前的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為:Fs=0.971�？梢�(jiàn)，該兩設(shè)計(jì)斷面在支擋加固前的穩(wěn)定性均不能滿(mǎn)足《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》對(duì)邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)之規(guī)定，潛在破壞模式如圖2所示。
　　6支擋加固工程檢算
　　6.1防護(hù)加固工程方案
　　由于設(shè)計(jì)邊坡穩(wěn)定性不滿(mǎn)足規(guī)范要求，需要進(jìn)行有效防護(hù)與支擋加固工程處理。本段邊坡在設(shè)計(jì)坡形坡率的條件下，采用支擋與加固相結(jié)合、圬工防護(hù)與綠化防護(hù)相結(jié)合、地表排水與地下排水相結(jié)合，并兼顧美觀與生態(tài)的綜合防護(hù)加固工程措施，確保邊坡穩(wěn)定與安全。
　　根據(jù)該段邊坡防護(hù)加固工程方案設(shè)計(jì)，擬對(duì)8-8斷面之第一二級(jí)坡面設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力錨索框架加固，設(shè)計(jì)錨索框架單片寬度為6m，高8m，每片框架上設(shè)4孔預(yù)應(yīng)力錨索，錨孔間距3m，單孔預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)拉力為450kN。擬對(duì)14-14斷面設(shè)計(jì)擋土墻支擋，擋墻設(shè)計(jì)抗力為150kN/m。
　　6.2支擋加固工程驗(yàn)算
　　在正常工況條件下，計(jì)算8-8斷面加固后的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為:Fs=1.334，計(jì)算14-14斷面支擋后的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為:Fs=1.30，如圖3所示。滿(mǎn)足《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》對(duì)邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)之規(guī)定。
　　該場(chǎng)區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度區(qū)，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.1g，地震作用綜合系數(shù)為0.25，計(jì)算8-8斷面加固后在
　　
　　（a）8-8斷面
　　
　　(b)14-14斷面
　　圖2設(shè)計(jì)邊坡支擋加固前穩(wěn)定性分析計(jì)算成果圖
　　
　　（a）8-8斷面
　　
　　(b)14-14斷面
　　圖4設(shè)計(jì)邊坡支擋加固后穩(wěn)定性驗(yàn)算成果圖(地震工況條件)
　　地震工況條件下的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為:Fs=1.28，計(jì)算14-14斷面支擋后在地震工況條件下的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為:Fs=1.25，如圖4所示。滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范與規(guī)定的要求。
　　7防護(hù)加固工程設(shè)計(jì)
　　基于該段邊坡巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告、現(xiàn)場(chǎng)踏勘與調(diào)查以及對(duì)該場(chǎng)區(qū)邊坡工程的用地控制與要求等，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的計(jì)算分析與多個(gè)方案比選，決定采用緊收邊坡坡腳、適當(dāng)放陡邊坡坡率和重點(diǎn)支擋加固防護(hù)的綜合防護(hù)加固工程方案。在邊坡的主體設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力錨索框架和預(yù)應(yīng)力錨索十字板加固，在邊坡兩側(cè)的原地形溝槽部位采用坡腳半擋墻工程加固。該邊坡地表排水工程設(shè)計(jì)采用坡頂截水溝、坡面急流槽和坡腳排水溝相結(jié)合，組成了一套完整的排水系統(tǒng)。采用TBS植草技術(shù)對(duì)其第二級(jí)邊坡坡頂和兩側(cè)的未設(shè)結(jié)構(gòu)加固坡面進(jìn)行植被防護(hù);采用預(yù)制六棱塊培土植草技術(shù)對(duì)錨索框架的框格內(nèi)、半擋墻的孔窗內(nèi)進(jìn)行植被防護(hù)。
　　8結(jié)論
　　(1)對(duì)住宅區(qū)建筑邊坡，恰當(dāng)選取邊坡防護(hù)整治工程措施可以有效地控制邊坡變形，保證邊坡結(jié)構(gòu)工程的安全，避免邊坡在不利工況下發(fā)生進(jìn)一步的變形破壞。
　　(2)在邊坡穩(wěn)定性計(jì)算中，通過(guò)合適的數(shù)值模擬，先反算不利結(jié)構(gòu)面的主要參數(shù)指標(biāo)，再利用所得反算指標(biāo)來(lái)驗(yàn)算邊坡的整體穩(wěn)定性以及加固工程的效果，以此來(lái)調(diào)整防護(hù)加固整治工程的設(shè)計(jì)，既安全又經(jīng)濟(jì)。
　　(3)建筑邊坡綠化景觀工程尤其重要，必須考慮做到環(huán)境的和諧、美觀。