人工边坡治理设计案例分析

宿连红

【摘要】本文依据边坡具体的特征要素，设计治理方案，并实践与验证该方案可行性，为类似边坡的治理起到一定的参考作用。

【关键词】边坡；治理设计；分析

随着城乡建设幅度不断扩大，人为大规模的开挖，造成工程建设中人工边坡越来越多，设计合理可行的治理方案，为消除工程隐患，减少损失伤亡、社会稳定具有重要的实际意义。

1.边坡特征

该边坡位于四川省德阳市某县，该边坡为为岩质边坡，上下共三阶边坡，每阶边坡高5.1米，总高度为15.3米，横宽约235米，每阶边坡坡度约73°，坡面段为粉质粘土和强风化～中风化的泥岩，其余坡面段为中风化砂岩，层状产出，无断层、裂隙密集带通过，坡面上有两处裂隙面，各裂隙面大角度呈现垂直分布；结构面结合良好，外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角在35°—75°，整体较稳定；该边坡岩体类型为II类。

2.水文地质条件

该边坡地下水主要为基岩裂隙水，存储于白垩纪下统白龙组泥岩的风化裂隙及构造裂隙中，基岩裂隙水的水量受主要受岩体的裂隙发育程度控制，补给来源主要为降雨和地表水体的补给，排泄方式为通过基岩裂隙向地势低洼处渗流。该区水位埋深10m，水量较缺乏。

3.稳定性分析与评价

在不考虑边坡的坡高、坡顶荷载及水文地质等条件下，由该边坡坡面与岩体结构面关系赤平极射投影图分析，以及稳定性极限平衡可知，坡面受岩层产状（150°∠10°）、裂隙面产状（280°∠40°和220°∠80°）、人工边坡倾向（220°∠75°）以及天然边坡倾向（220°∠10°）这五组结构面控制，岩层倾向与坡向大于90度斜交，岩层倾角较小，两构造裂隙投影线交线与坡向投影线位于同侧，并且两构造裂隙投影线交点位于人工边坡的内侧，说明结构面组合交线的倾向于坡面倾向一致，其倾角大于坡脚，天然状态下整体边坡处于基本稳定状态，发生整体崩塌的可能性较小。但坡面存在裂隙交错发育，贯通性良好，坡面岩体被裂隙以及层面切割，已经形成大小不一的楔形岩块，且开挖坡脚后造成边坡浅表层松动，风化在风化作用、降水以及自身重力的作用下，楔块与表层风化物则会向下掉落，坡面逐渐形成凹陷的岩腔，发生局部崩塌的可能性较大，导致该边坡失稳。

4.设计方案与结果

根据该场地勘察资料提供相关设计参数进行计算，按照国家相关规范[1-3]进行结果验算，得出该边坡治理方案为坡面修整+挂网喷砼。结果如下：

短锚共设计七排：第一排相距坡顶面0.5米，锚杆长度为4.0米；第二排相距坡顶面3.0米，锚杆长度为4.0米；第三排相距坡顶面5.5米，锚杆长度为4.0米；第四排相距坡顶面8.0米，锚杆长度为4.0米；第五排相距坡顶面10.5米，锚杆长度为3.0米；第六排相距坡顶面13.0米，锚杆长度为3.0米；第七排相距坡顶面15.5米，锚杆长度为2.0米。锚杆倾角为20°。成孔孔径为50mm，成孔的深度应大于嵌入深度50cm。

锚杆横向间距为2.5m，采用1根Φ20螺纹钢（HRB335）制作，且每隔1.0m设计一个定位器，定位器采用3根支架钢筋焊接制作，注浆采用M30水泥砂浆，水灰比选用0.4：0.5，灰砂比为1：1.注浆体抗压强度不得低于30Mpa，全孔注浆，在露头处，将钢筋弯曲100mm，然后再与钢筋网网点牢固焊接，喷锚钢筋采用Φ6@300热轧圆钢编制而成。喷浆采用C20混凝土，水泥与砂石的重量比为1：4-1：4.5，砂砂率为45%-55%，水灰比宜为0.33-0.45，喷射厚度为80mm，初喷厚度为30mm。坡面设置泄水孔，间距按3.0m×3.0m布置，泄水孔进水侧设置土工布+卵石堆囊，坡面上裂隙较大的地方应适当加密泄水孔的布置。

5.结论

（1）该边坡支护完成后，坡体及坡面未出现变形裂隙，后期监测结果表明，该边坡经治理后在暴雨+地震工况下整体处于基本稳定-稳定状态，说明该护坡设计方案是可行的。

（2）通过边坡支护设计，大大提高了边坡整体稳定性，降低了边坡失稳所带来的危害。

参考文献

[1]中華人民共和国行业标准，建筑边坡工程技术规范（GB50330—2002）[s].北京：中国建筑工业出版社，20012.

[2]中华人民共和国国家标准，锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086—2001）[s].北京：中国计划出版社，2001.

[3]中华人民共和国国家标准，混凝土结构设计规范（GB50010—2010）[s].北京：中国计划出版社，2010.