成都大邑某大规模场地边坡的加固治理

彭涛，邓安



成都大邑某大规模场地边坡的加固治理

彭涛，邓安

（中冶成都勘察研究总院有限公司，成都 610023）

成都大邑某场地工程建设场平需要削山，形成大规模的挖、填方边坡，边坡高20m，总长约1 300m。结合该场地边坡所在地域的地形、地貌、工程地质和水文地质概况，分析边坡的稳定性，有针对性地对边坡进行了分段加固，取得了良好效果。为类似的场地边坡治理工程提供实例。

边坡；变形机理；治理措施；大邑

大邑恒大山水城项目位于大邑县晋源镇凤凰村，规划用地近万亩，主要由温泉中心，饮食中心，酒店中心，会议中心等几大中心组成，由恒大地产集团成都有限公司投资建设。7#山拟建建筑主要包括25栋（编号为H301～H311、N368～N381）3F双拼别墅及67栋（编号为H312～H378）3F独立别墅，基础形式拟采用框架结构、独立基础或预应力管桩基础。

7#山边坡在整平过程中形成人工挖填方边坡，边坡总长1 300m，填方高12m～20m，边坡属永久性支护边坡。据调查，该段挖方边坡主要岩土层为紫红色泥岩，填方边坡主要土质为泥岩块。目前场地整坪已基本完成，场地内边坡整体基本稳定，但由于填方坡体未经压实及坡顶建筑施工活动影响等原因，坡顶局部地段产生了少量拉张裂隙（部分地段宽度达15～20mm）。有必要对场地边坡进行治理，以保证场地的稳定。

根据边坡的挖填类型将场地边坡为分为A～E1～E2～G～A共8个区段。

1 边坡区的工程地质条件

区域地处成都平原向川西北高原过渡的前沿地带，其西部为成都平原与龙门山脉隆起的缝合带。在上述地质构造格局的控制下，受地壳不等幅升降和流水切割侵蚀的综合作用影响，境内地貌形态多样，平原、丘陵、低山、中高山、高山、极高山并存，自东向西依序分别形成阶梯状。场区内地貌单元为低山丘陵，边坡为人工填土形成的土质边坡及削方形成的岩质边坡。

图1 7#山场地边坡地貌示意

场地地层结构简单，边坡场地地层主要由第四系全新统人工堆填（Q4ml）素填土，第四系全新统冲积（Q4al）粉质粘土、淤泥（Q4h）和白垩系上白垩统灌口组泥岩（K2g）组成。现对地层情况简述如下：

1）素填土：灰黄色～灰黑色，松散，湿，主要由粘性土、淤泥质土等组成，含有少量建筑垃圾及生活垃圾，部分地段为欠固结的新近人工堆填土，结构较为松散。该层在场地内普遍分布，层厚7.90～10.2m。

2）粉质粘土：青灰～黄褐色，可塑，湿～很湿，主要由粘粒和粉粒组成，裂隙较发育，无摇震反应，光泽反应稍有光滑，干强度高，韧性高。局部地段底部含有少量卵石。该层在场地内分布较普遍，层厚1.50～2.60m。

3）淤泥：灰～灰黑色，软塑，饱和，主要由粘性土和粉土组成，含少量有机质，略具腥臭味。该层在场地内仅局部分布，层厚2.10～2.40m。

4）白垩系上白垩统灌口组泥岩（K2g）：紫红色～棕红色，湿～稍湿，泥质胶结，薄～中厚层状构造，泥质结构，裂隙较发育。泥岩的强风化层及中等风化层无明显的分界线。本次勘察未揭穿该层，最大揭露厚度16.00m。该层在场地内普遍分布。根据其风化程度可将场地钻探深度内的基岩划分为强风化带和中等风化带。

①强风化带：紫红色，块状构造，岩芯破碎，裂隙发育，多呈碎块状岩质软，部分风化成土状，层间夹有厚度不均、岩石相对完整的中风化岩层。层厚约0.80m～3.70m。

②中风化带：岩芯多呈柱状，极少块状，岩质较新鲜，岩芯较完整，质地较硬，本层中上部亦夹有破碎的厚度不均的强风化泥岩。该层未揭穿，最大揭露厚度约13.55m。

据调查，场地地下水主要为埋藏于人工填土、粉质粘土、淤泥质土的上层滞水及下伏泥岩中的构造裂隙水。其中上层滞水水量受大气降水和地表径流影响较大，本场地构造裂隙水水量小。此外，坡体平台较宽阔，不利于表水迅速排走，雨水易下渗至边缘坡体。

2 边坡稳定性分析

场地内各层岩土体的物理力学指标如表1。

表1 地基主要岩土物理力学指标设计建议值

2.1 边坡稳定性计算方法

边坡可能失稳的模式：填方土质边坡，主要破坏形式为近似圆弧面滑移；岩质边坡主要破坏模式为平面滑移，局部掉块，经调查本场地边坡节理为直立型节理，潜在滑移结构面根据开挖坡顶松弛带（经调查统计为5m）来确定岩质边坡的潜在滑移面倾角。

A、稳定性系数计算公式

圆弧滑动法计算边坡稳定性系数：

Ks=∑Ri∕∑Ti； Ni=（Gi+Gbi）cosθi+Pwisin（αi-θi）； Ti=（Gi+Gbi） sinθi+Pwicos （αi-θi）； Ri= Nitgфi+cili

式中：Ks—边坡稳定性系数；ci—第i计算条块滑动面上岩土体的粘结强度标准值（kPa）；фi—第i计算条块滑动面上岩土体的内摩擦角标准值（0）；li—第i计算条块滑动面长度（m）；θi,αi—第i计算条块底面倾角和地下水位面倾角（0）；Gi—第i计算条块单位宽度岩土体自重（kN/m）；Gbi—第i计算条块滑体地表建筑物的单位宽度自重（kN/m）；Pwi—第i计算条块单位宽度的动水压力（kN/m）；Ni—第i计算条块滑体在滑动面法线上的反力（kN/m）；Ti—第i计算条块滑体在滑动面切线上的反力（kN/m）；Ri—第i计算条块滑动面上的抗滑力（kN/m）。

式中：γ—岩土体的重度（kN/m3）；C—结构面的粘聚力（kPa）；φ—结构面的内摩擦角（°）；A—结构面的面积（m2）；V—岩体的体积（m3）；θ—结构面的倾角（°）。

C、计算工况的选取

在计算边坡的稳定性时应分别考虑暴雨、地震及暴雨和地震共同作用下对边坡的稳定性计算。本次设计按最不利工况地震＋暴雨进行计算。

2.2 边坡稳定性分析

各区段边坡性质、稳定性分析如下：

1）AB段：该段边坡高12.0～14.0m，以浅挖方边坡为主，局部地段上部有较少填方（厚0.5～2m，），边坡坡率一般为1∶1.5，边坡长176m。该段边坡目前已基本完成开挖，整体稳定，未发现变形裂缝。

进行稳定性分析计算，边坡稳定系数为2.60，边坡处于稳定状态。

2）BC段： 该段边坡高14.0～18.0m，以浅挖方边坡为主，局部地段上部有较少填方（厚0.5～4m，），边坡坡率一般为1∶1.35～1∶2.0，边坡长316m。该段边坡目前已基本完成开挖，整体稳定，未发现变形裂缝。挖方边坡进行稳定性分析计算，边坡稳定系数为1.82，边坡处于稳定状态。填方边坡稳定系数>3.0，边坡处于稳定状态。

3）CD段：该段边坡高17.0～19.0m，以填方边坡为主，边坡坡率为1∶1.75～1∶2.5，边坡长165m。该段边坡目前已基本完成开挖，整体稳定，未发现变形裂缝。

填方边坡稳定系数>3.0，边坡处于稳定状态。

4）DE1段：该段边坡高15.0～17.0m，以填方边坡为主，边坡坡率为1∶1.5，边坡长107m。该段边坡目前已基本完成开挖，整体稳定，未发现变形裂缝。

填方边坡稳定系数基本满足要求，边坡处于稳定状态，由于填方土体较高，暴雨情况下可能会产生滑动，该段边坡有必要进行加固。

5）E1E2段：该段边坡整体高15.0～19.0m，边坡总长292m。盘山公路上侧边坡以挖方边坡为主，高3.0～10.0m，坡率1∶0.75～1∶2.5，边坡稳定。

盘山公路下侧边坡以填方边坡为主，坡高7.0～16.0m，1∶1.0～1∶1.75。部分地段为挖方边坡。该段边坡目前已基本完成开挖，整体稳定，局部填方地段出现开裂现象。

据现场调查及稳定性分析，盘山公路下侧填方边坡处于基本稳定状态，由于填方土体较高，暴雨情况下可能会产生滑动，该段边坡有必要进行加固。

6）E2F段：该段边坡不整体高15.0～19.0m，边坡总长292m。盘山公路上侧边坡以挖方边坡为主，高3.0～10.0m，坡率1∶0.75～1∶2.5，边坡稳定。

盘山公路下侧边坡以填方边坡为主，坡高7.0～16.0m，1∶1.0～1∶1.75。部分地段为挖方边坡。该段边坡目前已基本完成开挖，整体稳定，局部填方地段出现开裂现象。

据现场调查及稳定性分析，盘山公路下侧填方边坡处于基本稳定状态，由于填方土体较高，暴雨情况下可能会产生滑动，该段边坡有必要进行加固。

7）FG段：该段边坡不整体高12.0～17.0m，边坡总长147m。盘山公路上侧边坡以挖方边坡为主，高9.0～10.0m，坡率1∶1.0～1∶2.5，边坡稳定。

盘山公路下侧边坡以填方边坡为主，坡高2.0～7.0m，1∶1.25～1∶1.75。部分地段为挖方边坡。该段边坡目前已基本完成开挖，整体稳定，局部填方地段出现开裂现象。

据现场调查及稳定性分析，盘山公路下侧填方边坡目前虽处于基本稳定状态，由于填方土体较高，暴雨情况下可能会产生滑动，该段边坡有必要进行加固。

8）GA段：该段边坡高11.0～13.0m，以填方边坡为主，边坡坡率为1∶1.5～1∶2.0，边坡长111m。该段边坡目前已基本完成开挖，整体稳定，未发现变形裂缝。

填方边坡稳定系数>3.0，边坡处于稳定状态。

图2 放坡＋坡面绿化处理代表性断面

3 场地边坡治理及效果评价

根据各区段边坡特点采取相对应的工程措施。

AB段边坡：该段填方地段主要为挖方边坡，坡率较缓，采用护脚墙防护。

BC段边坡：该区段填方地段主要为挖方边坡，坡率较缓，采用护脚墙防护。

CD段边坡：该区段填方地段主要为挖方边坡，坡率较缓，采用护脚墙防护。

DE1段边坡：该区段以高填方边坡为主，高填方地段设置桩板墙加固，其它地段采用重力式挡墙、护脚墙防护。

E1E2段边坡：边坡以低填方边坡为主，采用重力式路堤挡墙加固，盘山公路段边坡采用护脚墙防护，坡面采用格构植草护坡。

E2F段边坡：该区段以高填方边坡为主，高填方地段设置桩板墙加固，其它地段采用重力式挡墙、护脚墙防护。

FG段边坡：该区段填方地段设置桩板墙加固，其它地段采用重力式挡墙、护脚墙防护。

GA段边坡：该区段填方地段主要为挖方边坡，坡率较缓，采用护脚墙防护。

边坡治理工程2011年6月施工，2012年8月竣工后，至今场地边坡稳定，表明边坡治理措施得当，有效地地保证了场地建筑物。

图3 抗滑桩支挡＋坡面绿化代表性断面

4 结论

边坡整治工程全部完成后，至今已一年多的时间，从现场变形情况和监测资料的数据来看，治理区域内建筑物变形已趋于稳定；地表裂缝变形已停止，有些开始出现收敛现象；表明边坡治理是成功的，得出以下结论：

1）该场地边坡规模大，类型多，治理时，采用了放坡、支挡、锚固、治水、局部加固等综合措施，效果显著，尤其是治水，在类似场地边坡治理工程中有着举足轻重的作用。

2）类似该场地的大规模边坡，类型及变形原因复杂，要针对边坡的不同类型进行了针对性设计，应进行分段设计，才能收到较好的治理效果。

3）边坡治理时，治理工程投资大，实行“动态设计，信息化施工”的方法，在工程施工开挖过程中，进行监测及跟踪地质编录，为动态设计、信息化施工及时提供了可靠的依据，对优化设计的调整起到了重要的作用，使工程设更有针对性，避免了治理工程中不必要的失误。

4）对类似大规模场地边坡的治理，更应注重工前、工中、工后的现场监测工作，以便进一步掌握该处边坡的变形规律，更好的研究、评价边坡治理措施的合理性。

[1] 蒋宗全，邓安等，北京戒台寺滑坡变形机制及其整治工程措施研究[J]. 地质灾害与环境保护，2008，2

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[3] 李晓军 马惠民等，复杂含水条件下滑坡的稳定性分析及治理措[J]. 工程地质学报，2010

[4] 徐邦栋，滑坡分析与防治[M]. 中国铁道出版社，北京，2002

Reinforcement and Treatment of Side Slope in a Construction Site, Chengdu

PENG Tao DENG An

(Chengdu Surveying Geotechnical Research Institute Co. Ltd of MCC, Chengdu 610023)

A large-scale excavating for construction of a construction site in Chengdu gives rise to a side slope 1300 m long and 20 m high. This paper deals with stability of the side slope based on landform, geomorphology, engineering geological and hydrogeological conditions and gives control measures.

side slope; deformation mechanism; control measure; Dayi

P642.2

A

1006-0995（2015）01-0122-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.01.028

2014-04-14

彭涛(1981－），男，四川简阳人，工程师，长期从事岩土工程勘察、设计工作