重庆地区某建筑环境边坡设计分析

2018-05-21重庆市设计院重庆400015

重庆建筑 2018年5期

关键词：坡顶挡墙桩基础

(重庆市设计院，重庆 400015)

1 工程概况

重庆地区某建筑开发项目坐落于重庆市巴南区龙洲湾新区，位于巴南区鱼洞、李家沱两城区之间，东靠南山，西临长江。项目北侧紧靠燕子岩，东侧靠南山，西侧邻近巴南文化公园，项目邻近轻轨3号线大山村站。具体如图1所示。

图1 建筑区位示意图

拟建场地宏观上属于构造剥蚀丘陵区，地形波状起伏，呈现沟丘相间分布的地貌特征。场地现状地形总体较平缓，地形总体坡角6～15°，局部填土边坡范围坡度可达40°，现状地面高程276.24～304.83m，相对高差约29m。

边坡沿建筑红线展布，呈折线形，坡长约1034m，坡高1.3～15m，分一、二期，其中一期长约577m，二期长约457m，工程一、二期之间存一滑坡区域。建筑区域及边坡起讫点如图2所示。

图2 建筑区域及边坡位置示意图

2 设计分析

2.1 坡顶建筑对支护方案的影响

本开发项目拟建边坡坡顶部位存在较多的已有建筑。其中，大于3层的已有建筑为桩基础，其余建筑均为浅基础。为保证现有建筑的结构安全性。根据其对拟建边坡的影响程度，可依据基础类型分为桩基础和浅基础两种情况，分别进行分析。

典型的桩基础情况位于26-28号地质剖面，现场建筑如图3、平面位置图如图4所示。由平面放线可以发现，坡顶建筑与拟建边坡最近处仅为5m。

图3 桩基础建筑的现场情况图

图4 拟建挡墙与已有建筑平面图

因建筑平场标高与坡顶相差较大，考虑到建筑安全，在前期方案设计中经方案比选最终确定桩+锚索支护方案。但从剖面投影关系中发现，设计锚索与现有建筑的桩基础可能存在冲突。锚索与现有建筑桩基础的空间位置关系需要进一步确定。锚索桩板挡墙方案与相邻建筑桩基础的投影关系如图5所示。

图5 锚索桩板挡墙方案与相邻建筑桩基础的投影示意图

仅依靠剖面图分析复杂边坡情况具有一定的局限性。因此，建立信息模型并分析锚索与桩基础的空间关系是一种有效的方法。通过BIM建立信息模型后，可以确认锚索与现有桩基础的空间位置关系，并通过调整局部桩间距避免锚索与现有桩基础的位置重叠。

位于建筑边坡影响范围的典型的浅基础情况位于10-14、b1及b2号地质剖面，其平面布置如图6所示。为考虑边坡施工对浅基础建筑的影响，设计时通过保护现状稳定边坡为主，减少对现有建筑浅基础的扰动，可以达到既保证安全性又节约造价的目的。边坡与相邻建筑的投影剖面如图7所示。

图6 坡顶建筑为浅基础情况图

图7 浅基础位置的投影剖面图

从图7可以看出，由于该段现场陡峭桩基施工困难，地勘资料显示现状边坡无外倾结构面，经过多方案比选最终确定采用肋柱式锚杆挡墙，边坡开挖未影响区域内采用锚喷支护，合理地利用现状边坡。

以上对于深基础及浅基础除设计方案的选择以外，为保证现有坡顶建筑的安全性，尚应采取一些其他措施：首先，应委托第三方对现有建筑及现状边坡进行进一步的安全评估。再者，应建议施工单位作出详尽的施工组织方案及应急预案。同时，在施工前，应再次收集并复核现状建筑资料，通过实地放线确定建筑桩基与预应力锚索的相互关系。

2.2 滑坡段的治理

本工程中间部位滑坡体长约150m，宽度75～100m，平面形态呈“扁舌”状。滑坡前缘为一期二组团基坑位置，前缘标高237.98m，滑坡后缘为新建公寓，后缘标高284.58m，滑坡后缘清晰，有近期拉裂下错的滑坡后壁，后壁高0.4～1.0m，后壁坡度60～80°；侧缘明显，有拉裂缝，错位特征明显。根据钻探揭露滑坡变形体厚度5～17.5m。总体积约150000m3，主滑方向160°。滑体物质成分由填土和残坡积粉质粘土组成。坡顶存在已有建筑，滑坡范围如下图8所示。

图8 滑坡范围示意图

滑坡灾害影响范围大，受到影响的因素众多，且具有继发的可能[1-3]。滑坡段的治理应首先考虑控制坡顶位移以及防止滑坡进一步发展，为避免在暴雨等因素的影响下滑坡治理应及时。经过方案分析对比采用桩+预应力锚索支护方案，具体治理方案如图9所示。

图9 滑坡段治理方案示意图

滑坡治理后经过现场监测情况表明，滑坡段在采用桩+预应力锚索支护后，支护桩的桩顶水平位移、桩身变形、地面沉降等的变形监测结果均满足现行规范的要求。

2.3 设计方案的优化措施

在确保边坡安全性的前提下，设计方案尚应考虑经济性的需求，对于设计方案的优化，可以从以下几点着手：首先，支护形式的选择至关重要，例如对于坡顶既有建筑为浅基础的区段，虽然采用锚索桩板挡墙也可以完成边坡支护，但是其造价将大幅度上升。其次，在计算软件的选择上，除了常用的简单计算软件外，也可采用有限元软件对典型断面进行复核，以优化设计方案。最后，在确定设计方案时，应着重考虑工期的需求，考虑施工条件的限制，避免因为沟通成本而带来的损失。