[贵州]商住小区边坡支护方案及分析

gsa.gzu.edu.cn高地阳光商住小区边坡支护方案及分析常娟娟，黄质宏*，黄彦森，银西达（贵州大学土木建筑工程学院贵州贵阳550003）摘要：本文通过对高地阳光商住小区岩质边坡的研究分析，结合场地的工程特性，对比分析几种常用的边坡支护方法。阐述了各种方案的适最佳使用范围，提出这种工程特性所对应岩质边坡的有效而经济的支护方案。关键词：白云岩、边坡工程、支护1前言随着城市建设的日益发展，城市人口慢慢增多，使得城市建筑用地也逐渐扩大，而对于贵阳这样的地处云贵高原的东斜坡上，属全国东部向西部高原过渡地带。一般的建筑工程都会遇到边坡的支护，而且很多都是岩石边坡。有大量的研究表明白云岩是在贵阳地区分布较广的一种软质岩石，而软质岩层边坡的地质灾害除滑坡、错落、崩塌、落石、泥石流外，还有边坡表层岩石的风化剥落，这些地质灾害如果不及时恰当地处理，有时候会制约工程建设的进度、质量和投资控制，也影响到今后建筑物的使用和环境保护。所以正确认识边坡的工程特性，及时采取合理的支护措施对工程运行等都有非常重要的意义。2工程概述高地阳光商住小区位于贵阳市三桥中坝北路西侧，紧邻中坝路，项目总规划用地面积184940.53m2，总建筑面积447621.87m2，其中一期工程计划开发北部约1/3规划用地。一期工程整体地形分为三个台阶，包括的建筑主体有，1#、2#、7#、8#、9#、10#和11#共七栋高层建筑，还包括一所幼儿园以及三条小区道路，由于房屋建设在平场过程中需对山坡进行切坡，形成高3.0-13.0m高的边坡，可能引发滑坡，对该建筑小区形成一定的安全隐患。本题目针对贵阳高地阳光建筑小区由于场地的整体开挖、规划建设所形成的各种边坡的工程特性作对比分析，充分运用场地工程特性，对应不同的工程环境采取的各种支护措施做分析，以便给类似工程参考。3边坡工程特性（1）气象、水文：工作区属亚热带湿润温和气候区，多年平均气温15.3℃，极端最高气温39.5℃，极端最低气温-9.5℃，多年平均降雨量1136.96mm，最大日降雨量230mm。每A3A2A1A4C6C5C4C3C2C1E6B4B3B2B5E4E3E2E1D4D3D2D5E5E7B1A5D1D6F5F4F3F2F1G3G1商铺线-1F商铺线-2F商铺线-3F商铺线6A6A6B6B6C6C4A4A4B4B4C4C1A1B1C1A1B1C9A9A10A9B9C9C9B10A10B10B10C10C1248.000X=2944612.238Y=366610.9051246.800中坝北路(±0.000)1246.800图1边坡支护平面布置图年5～9月为雨季，降雨量约占全年的80%，12月至翌年的3月为枯季，降雨量约占全年的8.3%。工作区内地表水系不发育。（2）地形、地貌：场地地貌组合形态为岩溶峰丛洼地，总体地势西高东低，最高海拔高程1303.80m，最低海拔高程1201.07m，相对高差约100m，自然坡度在15~50之间，上、下陡中间缓。边坡位于岩溶斜坡地带中下部，为岩溶缓坡。（3）构造特征：场地地质构造位置为贵阳复式向斜阳关背斜东翼，附近无断裂经过，岩层产状单斜稳定，走向南北，岩层倾向92度，倾角40—45度，裂隙发育，岩石中节理密集，形态不完整，破碎。（4）边坡构成：基岩为上三叠系关岭组泥质白云岩，局部夹泥质灰岩及白云岩，灰、深灰色及浅黄灰色，薄至中厚层状，微晶-隐晶结构，裂隙较发育，局部地段岩层顶部有1-2m的强风化层，破碎、质软，岩心呈砂状，下部岩质较硬，岩芯呈碎块、团块状及短柱状，部份节长5—15cm。实测量产状92∠41。可细分为强风化和中风化两层，其中强风化层：岩体破碎，呈碎裂状、散体状，局部呈碎石土状，岩芯呈砂泥状及砂状，采取率极低，岩体基本质量等级为Ⅴ级；中风化层：岩体破碎，岩芯呈碎块、短柱状，少数柱状，据初勘资料，岩石饱和单轴抗压强度在5.30~34.82Mpa之间，为软岩~较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅴ~Ⅳ级。（5）根据初勘报告，中风化泥质白云岩、泥质灰岩地基承载力特征值Fa=2700KPa。边坡岩体容重，中风化泥质灰岩容重γ=26.93KN/m3，综合取岩石段容重γ=26.50kN/m3。考虑不利因素影响，结合工程经验，提供结构面力学指标如下：C=22Kpa，φ=13。4不同边坡工程环境下支护方案的选取3.1岩质边坡安全系数计算通过地勘报告分析该建筑边坡可能产生平面滑动，所以该支护设计稳定性评价使用的是平面滑动法，边坡稳定性系数按下式计算：sincosVActgVKs（1）式中：γ为岩土体的重度（kN/m3）;c为结构面的粘聚力（kPa）；φ为结构面的内摩擦角（°）;A为结构面的面积（m2）；V为岩体的体积（m3）；θ为结构面的倾角（°）。计算结果见表1.3.2选取几个特征边坡的对比分析各边坡的参数及初步选定的支护方式见下表：表1各段边坡参数及初步选定的支护方式表序号边坡编号安全等级稳定系数Fs边坡高度H/m支护方法1A段三级0.87.4-10.2格构加锚索2B段二级0.741.6-4.3重力式挡墙、草坪护坡3C段三级0.854.3-8.8锚喷支护（1）A段边坡边坡工程环境：此段边坡岩体完整程度为较完整-不完整，外倾结构面以层面为主，倾角41°，结构面结合差，按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）附录A，边坡岩体类型为Ⅳ类，平场开挖后形成的人工边坡高度7.4-10.2m，以岩质边坡为主，边坡塌滑影响区内有小区道路，所产生的破坏后果不严重，依据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）表3.2.1，该段边坡工程安全等级为三级。边坡重要性系数γ=1.0，稳定系数Ks=1.25。坡脚处为小区道路，坡高10.2m由于坡高较高，且下滑力也较大为719kN。支护方式选取：若采用锚喷则需大角度的放坡，考虑场地问题，上边坡不能太多的向外延伸，所以不能采用锚喷。此边坡根据下滑力初步可选挡墙和格构加锚索。若用挡墙，虽比较经济，但是由于受场地限制施工比较困难，所以选用格构梁加锚索支护方式，且采用放坡75°，减小下滑力。虽费用较高，但支护效果比较明显，节约场地。回填图2A段边坡剖面图图3B段边坡剖面图图4C段边坡剖面图（2）B段边坡此段边坡岩体完整程度为较完整-不完整，外倾结构面以层面为主，倾角41°，结构面结合差，按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）附录A，边坡岩体类型为Ⅳ类，平场开挖后形成的人工边坡高度1.6-4.3m，以岩质边坡为主，边坡塌滑影响区内有小区道路及建筑物，所产生的破坏后果较严重，依据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）表3.2.1，该段边坡工程安全等级为二级。边坡重要性系数γ=1.0，稳定系数Ks=1.3。支护方式选取：坡脚处为建筑物，坡高4.3m，由于坡高小于10m，且下滑力也较小255kN,考虑到现场的碎石废料较方便且经济性好，所以该段边坡选用重力式挡墙支护方式，采用直立形式挡土墙，方便施工。（3）C段边坡此段边坡岩体完整程度为较完整-不完整，外倾结构面以层面为主，倾角41°，结构面结合差，按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）附录A，边坡岩体类型为Ⅳ类，平场开挖后形成的人工边坡高度5-8.8m，以岩质边坡为主，边坡塌滑影响区内有小区道路，所产生的破坏后果不严重，依据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）表3.2.1，该段边坡工程安全等级为三级。边坡重要性系数γ=1.0，稳定系数Ks=1.25。支护方式选取：坡脚处为小区道路，坡高8.8m，坡高度较大，下滑力较大为1150kN,初步可以考虑挡墙和锚喷或者格构等支护方式，但不受地形限制可放坡较大且边坡安全等级较低，又挡墙施工比较困难而格构费用高，所以该段边坡选用锚喷支护。5结语（1）对比分析了三种常用的岩质边坡支护方法：重力式挡墙、锚喷和格构梁加预应力锚索。在类似的边坡支护设计中应该充分考虑其工程环境和岩体的工程特性，选用不同的支护方案。（2）考虑白云岩边坡在暴露环境下极易风化等特点，在对边坡进行防护时，应该封闭边坡岩石裂隙，阻止大气降雨及边坡坡面流水侵入从而阻止了裂缝中侧向水压力和冰劈，防止边坡继续风化和侵蚀，只有准确掌握了工程所在场地岩体的物理和力学特性以后，才能有针对性地进行支护。参考文献：［1］GB50330-2002，建筑边坡工程技术规范［S］．北京：中国建筑工业出版社，2002［2］GB50021-2001，岩土工程勘察规范［S］．北京：中国建筑工业出版社，2001［3］赵明阶，何光春，王多银．边坡工程处治技术［M］．北京：人民交通出版社，2003.9［4］JGJ72-2004，高层建筑岩土工程勘察规程［S］．北京：中国建筑工业出版社，2001［5］李海光，等.新型支挡结构设计于工程实例［M］.人民交通出版社，2004AnalysistheslopeengineeringpropertiesandprotectionplansofGaoDiYangGuangcommercialresidentialCHANGJuan-juan(SchoolofCvivlEngineeringandArchitecture,GuizhouUniversity,Guiyang550003,China)Abstract：ThroughresearchandanalysisoftherockslopeofGaoDiYangGuangcommercialresidential,combinedwithengineeringcharacteristicsofeachslope,comparedwithseveralmethodsofslopeprotectionplanwhichareinwidelyuse.Describedtheoptimumsuitablerangeofeveryplan,argumenttogeteffectiveandeconomicalsupportmeasurestothisrockslopeengineering.Keywords:Dolomite;Slope;Protectionplan