综合地基基础技术在浸水高边坡支护工程中的应用

钟晓

摘 要：文章通过对某工程基坑支护及基础加固的设计与施工的论述，对河边浸水地区的高边坡支护及基础工程提出可供借鉴的设计施工建议。

关键词：浸水；高边坡；支护；基础加固

中图分类号：TU473.11 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）08-0161-02

1 概 述

广东某市新修建一条景观绿化道路，由于场地是在河边，且为密集住宅区，该道路施工存在边坡支护和临建筑上边坡支护两种主要支护措施，均为永久支护。根据实测，上边坡支护高度基本为10～14 m，距离建筑物1～12 m，下边坡坡体倾角近于60 °左右，而水深度较大，河道外侧约15 m处水深部分达到 10 m。

为保障在有限的宽度内修建此景观道路（路宽13 m），设计必须考虑尽可能的利用现有空间规划出河道观景平台、左线人行道、两车道机动车道、绿化带、右线人行道、污水管道等必要设施，故下边坡支护采用局部填土堆高后施工抗滑桩及挡土板墙。而上边坡因场地限制坡顶均临近建筑物，对支护设计的技术要求更高，在技术可行的前提下，经技术经济必选，为保障排污管道的合理埋设高度，并保障沿线绿化景观美观，上边坡均采用了两级边坡支护结构，大部分地段均采用锚杆支护挡墙方案，局部临近天然基础建筑物或摩擦桩基础建筑物设计采用双排桩支护结构。本论文特就支护结构及排污管道基础的设计与施工进行总结，以供借鉴。

2 工程概况

2.1 地质情况

根据现场踏勘并结合详勘报告，本边坡工程地层自上而下分别为杂填土、淤泥质土（局部有）、软可塑粘性土、粉土、坡底有卵石。坡面存在周边居民污水直排入坡面现象，场地内地下水位标高与河水标高基本一致，地下水主要分布在卵石层中，水位变化受河水控制。

2.2 使用功能概述

上边坡支护工程既承担了边坡安全稳定的功能，同时又承担了右线人行道、右线绿化带以及污水管道基础等综合功能，为此，边坡设计基本采用两级边坡支护，第一级边坡坡顶紧邻建筑物，第二级边坡的坡顶由外向内依次布置为坡顶绿化带、人行道及Φ 600污水管道。

3 工程设计

3.1 支护设计

本工程为紧邻河道的高边坡，由于其洪水位较高，在洪水泛滥时，河水基本将本工程所在的边坡完全淹没，由于此边坡为永久支护边坡，因此，此边坡支护工程必须着重考虑在地下水及水动力作用下边坡的安全稳定性以及支护体系的长久有效性。本工程边坡开挖较高，范围很大，边坡支护施工期间，存在约6个月的汛期，故须先进行临时度汛支护施工。

鉴于上述情况，在技术可行的前提下，应尽量采用经济合理的支护结构。本设计整体设计思路为：采用复合锚杆挡墙支护结构，利用锚杆和预应力锚索形成的支护体系达到边坡的安全稳定，通过锚杆钢筋的防锈处理以及采用压力分散型锚索实现锚杆承载能力的长期有效，实现边坡永久支护安全之目的。并通过外侧钢筋砼面板的钢筋笼与锚杆钢筋焊接连接使支护结构形成稳定的整体结构。部分紧邻建（构）筑物的边坡设计采用桩锚支护结构，以确保建筑物的安全以及边坡的稳定。

3.2 结构设计

为保障边坡支护的长期有效，边坡设计使用年限为30年，并考虑由于河水以及地层中地下水的长期影响，边坡支护进行结构封闭设计，本工程通过支护桩或喷锚面形成坡体内封闭，然后通过外侧的面板和顶板实现了结构封闭，即有效阻隔了河水，又使边坡体刚度增大。一、二级边坡的面板设计厚度为 800 mm厚度，二级边坡85.00 m标高以上为500 mm厚度接顶部300 mm厚度顶板，面板配筋均为双层双向φ18@200钢筋笼，保护层厚度为60 mm。

3.3 排污设计

二级边坡顶部排污管道每隔100 m及转角处设置一处砖砌污水检查井，检查井直径800 mm，沿线有排污口至坡面的均通过连接管连接至线路上的排污管道，在连接处设置一带沉泥槽的检查井（直径为1 250 mm），过规划道路处排污采用倒虹吸结构，管道采用钢管。排污管侧壁为钢筋砼侧板，管道底部与顶板之间的空隙采用水泥砂浆找平，管周360 °均充填优质粘性土或碎石，之上为300厚C30钢筋砼顶板（沉泥井、检查井除外）。

3.4 度汛临时支护设计

度汛临时支护均采用了造价低、施工进度快、防水效果好的锚杆挡墙临时支护结构。锚杆均采用钢筋锚杆，采用锚杆钻机干作业成孔，孔径130 mm。临时支护施工仅一个月左右即完工，在夏季的洪水袭击中，洪水完全淹没了上边坡，因为施工了，临时支护，坡体和坡上建筑物均未受损，保障了人民生命财产安全。临时支护典型剖面，如图1所示。

3.5 双排桩支护设计

双排桩支护结构采用两排直径1 200 mm人工挖孔桩+冠梁（腰梁）+六道预应力锚索的支护结构体系，桩采用人工挖孔桩，桩身混凝土强度等级为C 30，桩径1 200 mm，护壁厚度200～250 mm，桩间距1 500 mm或2 000 mm（即密布）。冠梁断面尺寸为200X 1 000 mm；腰梁断面尺寸550X420 mm。支护桩桩长为19.0米，桩底进入卵石层。预应力锚索长25～32 m，为压力分散型锚索，采用4×7Φ5无粘结钢绞线，成孔直径Φ 150mm。具体剖面图，如图2所示。

3.6 两级锚杆挡墙支护结构设计

上边坡支护大部分地段均采用了两级锚杆挡墙支护结构，一级边坡高度为6～7 m，二级边坡高度为6～8 m，两级边坡间平台宽度为3～6 m，兼作为绿化、人行道及排污管道平台。锚杆挡墙采用锚杆（索）+喷砼面层支护结构，外侧施工钢筋砼面板，平台上施工钢筋砼顶板形成整体结构防水功能。典型的两级锚杆挡墙支护结构设计剖面，如图3和图4所示。

3.7 结构防水、基础桩设计

结构防水采用两级面板+二级边坡顶部顶板形成整体结构防水体系，污水管道和二级边坡面板基础分别采用树根桩和钢管桩基础，以防止沉降并保证坡体的整体稳定。

4 工程施工

4.1 锚杆挡墙

锚杆挡墙按下列顺序进行施工：

①开挖工作面，修整边坡，埋设喷射混凝土厚度控制标志。

②钢筋锚杆成孔或打入钢管锚杆。

③安装锚杆、注浆。应预留足够长度与外侧面板钢筋笼焊接连接。

④绑扎、固定钢筋网、设置埋入式加强筋。

⑤分层喷射混凝土至设计厚度。

⑥坡顶、坡面和坡脚的排水处理。

4.2 钢筋锚杆

钢筋锚杆采用Φ22、Φ25钢筋，部分特殊地段和地层，锚杆间距进行局部调整，设计水平间距1 000～1 500 mm，垂直间距 1 000～1 500 mm。成孔直径锚杆为Φ130。锚杆的注浆采用底部注浆工艺，一次注浆压力0.3～0.5 MPa，浆液为水泥净浆，水泥标号32.5，水灰比为0.45～0.65，注浆强度等级不低于20 MPa，注浆后6～24 h应进行孔口补注浆，锚杆设计采用二次高压注浆，注浆压力为1.5～2.5 MPa。在填土层、砂层等浆液易流失地段的注浆采用“初始低压慢灌，充分充填；间隔注浆；隔天孔口补浆及二次注浆”等方法以确保锚杆的锚固力达到设计要求。

4.3 钢管桩

钢管桩设计成孔直径为150 mm，钢管采用Φ114×4.2无缝钢管，钢管下端三分之一长度范围内每隔500 mm钻设孔径为 5～8 mm的出浆口。注浆采用底部注浆工艺，注浆压力0.3～0.5 MPa，浆液为水泥净浆，水泥标号32.5，水灰比为0.45～0.65，注浆强度等级不低于20 MPa。钢管桩顶部进入顶板深度不小于100 mm或管顶焊接四根Φ18钢筋与上部顶板钢筋笼焊接搭接、搭接长度不小于150 mm。

5 实施效果

工程施工完成后，均按照规范及设计要求进行了各分项工程的质量检测、监测工作，结果显示，施工达到了设计要求，边坡稳定，累计变形最大为12 mm，管道基础基本无沉降，面板外观美观度较高，绿化后整体边坡观感优美，真正达到了景观路的设计要求。

护壁桩共施工了215条，均进行了声波检测，经检测，共198根Ⅰ类桩，17根Ⅱ类桩，桩身质量优良。预应力锚索及锚杆的张拉试验均达到了设计要求的承载能力。钢管桩及树根桩复合地基承载力经监测符合设计要求。边坡位移、沉降、周边建筑物位移及沉降观测均表明边坡及建筑物稳定无损伤。

6 结论与建议

①临河边浸水高边坡支护设计中，若距离建筑物较近，采用两级边坡支护结构是安全可靠的，变性较小，稳定性较好。

②临河边浸水高边坡支护设计中应进行结构全封闭设计，并做好结构基础设计，可有效防止洪水冲刷造成的坡体及建筑物损坏。

③临河边浸水高边坡支护设计中应综合考虑边坡支护、绿化景观、给排水系统的综合总体设计，应在边坡安全稳定的设计前提下，尽量实现坡面美观、绿化效果良好、给排水容易实施等功能。

④永久支护边坡应实现锚杆使用时效、结构使用时效的最优设计，支护结构的防水防锈设计极其重要。

⑤临河边浸水高边坡设计中，若施工经历汛期，须进行应急渡汛支护设计。

参考文献：

[1] 朱良平，张真.论基坑边坡支护工程的监理控制方法[J].建材与装饰（中 旬刊），2007，（7）.