类土质高边坡支护设计研究

杨奎

摘 要：本文选取的贵州省某石油化工类项目位于黔中丘原盆地地带，为低中山地区，地势总体起伏不平，西高东低。根据项目场区地形及场平高程要求，项目前期开展了大量勘察工作，结合周边同类型地质情况的工程经验分析边坡滑动面的形状、具体位置及滑坡的稳定性。针对填方区边坡存在的类土质边坡坡面和坡体破坏模式的特点，结合数值模拟的结果，拟采用分层碾压回填同时铺设土工格栅，坡面采用石拱形骨架或菱形骨架植草进行边坡防控，实现边坡支护加固的安全性、经济性、美观性、协调性。

关键词：类土质边坡;边坡支护;破坏模式;防护设计

1 前言

随着我国西南地区工业化发展，大型石油化工类项目伴随而生。贵州省位于中国西南部，全省大部分处于山地丘陵地形，地质条件复杂，岩样多样。依据《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2013）规定，在建筑场地及其周边，由于建筑工程开挖或填筑施工所形成的人工边坡和对建（构）筑物安全和稳定有不利影响的自然斜坡，应对边坡采取相应的边坡防护辅助性工程措施，以保证边坡稳定及其环境的安全[1]。本文以贵州某石化类项目为例，充分考虑建设项目场地地质、地形特点、环境情况及工程安全等级要求，因地制宜设置边坡防控工程。针对贵州建筑工程中常出现挖、填方形成的类土质边坡防护设计问题的研究，对工程项目边坡治理具有重大的参考价值和现实意义。

2 边坡防护设计

2.1 边坡概况

对工业项目进行边坡防控措施设计时，一般采取边坡分区分段的原则进行设计，首先考虑项目场区场平规划划分挖、填方区域，按照场区地形及场平高程要求，划分为挖方边坡和填方边坡，同时结合场区工程地质基本特征，按单元地貌把场区边坡进行分区分段。依据以上原则，对该项目划分为7 段挖方边坡及3段回填区，挖方边坡宽约150～395m，高约25～80m，均为岩质高边坡;填方边坡宽约50～122m，高约19～48m，均为土质高边坡。见表1、图1。如表所示，选取T3#填方边坡为典型对象，探讨填方类土质边坡防护设计。

2.2 T3#填方邊坡地形特征

T3#填方区位于场区西南部，地貌类型属于剥蚀溶蚀低中山地貌，区内微地貌属沟谷平坝地形，场地高程约1227m。场地表层为第四系残破积粉质粘土，厚度2.0～7.1m，场地植被发育较好，以林木为主。

2.3 T3#填方边坡稳定性评价

2.3.1 边坡变形破坏模式分析

区内土质边坡地层为粉质黏土，局部区内岩质边坡呈碎裂状，强度低，均匀性较好;该类边坡可用蠕滑--拉裂变形破坏来表征，滑裂面为圆弧型滑动面。填方区沟谷底部软弱层厚度变化大，沟谷狭窄，若不处理软弱地基的情况下，可能会发生差异沉降过大出现局部破坏。

2.3.2 T3#填方区稳定性分析

根据场平规划对现有场地进行回填，参照规划场地场平标高1240～1242m，该填方区将形成高约21m土质边坡。本次回填区按1：1.7坡率进行场平后采取圆弧滑动破坏模式以及天然地基沉降进行稳定性评价。

2.3.2.1 圆弧滑动破坏模式分析

根据场地前期的试验段数据并结合类似高填方工程经验，T3#填方边坡填筑力学参数取值如表2。

根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）表5.3.1级5.3.2，场区为一级永久边坡，边坡稳定性安全系数一般工况取1.35，地震工况取1.15，由于场区抗震设防烈度为6度，不考虑地震工况，为考虑场区最不利工况，增加暴雨工况，参照《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2006）表5，暴雨工况安全系数取1.5[2]。通过边坡取主剖面稳定性计算，按评价标准划分其稳定性结果见表3、图2。

2.3.2.2 天然地基沉降分析

根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）中式5.3.5[3]，计算压缩层参数为粉质黏土层厚8.3m，压缩模量4.16MPa;角砾层12.0m，压缩模量21.0MPa，计算后可知T3#填方边坡地基变形沉降量为1695.6mm。参考《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）体型简单的高层建筑基础的平均沉降量大于200mm，因此需对地基土进行处理。

2.4 T3#填方边坡支护方案设计

根据该项目总平面图，场平后在场地南侧形成高度约21m的T3#填方边坡，填方边坡按10.0m以及进行开挖，马道宽4.0m，按1：1.7放坡，分层强夯回填，考虑到临近斜坡区域，强夯施工安全隐患较大，故临近回填斜坡区域，为保证施工安全及斜坡的稳定，拟采用分层碾压回填，分层碾压回填过程中同时铺设土工格栅，坡面采用石拱形骨架或菱形骨架植草进行护坡，如图3、图4。回填压实系数不小于0.94，且须满足承载力及压缩模量要求。

坡脚设置排水沟，截排水纵坡度不小于0.5%，每隔50m，设置一道坡面排水沟。回填前应清表（清除原始地面的植被、淤泥、软塑黏土等软弱土层），回填土为素填土，不得混入有机物、建渣或其他杂质，回填土粒径最大不超过20cm。

3 结论

类土质边坡工程设计应严格执行国家技术标准和相关规范要求，针对地质条件变化复杂、且随着环境条件变化难以预测的特殊地貌，应采用动态设计，信息化施工。对施工期间发现与实际不符的地方应及时调整、优化设计方案。同时加强监测工作，根据实施过程中边坡变形情况对岩土体的物理力学参数进行确认，复核边坡的稳定性。

参考文献：

[1] GB50330-2013.建筑边坡工程技术规范[S].中华人民共和国住房和城乡建设部，2014.

[2] DZ/T0219-2006.滑坡防治工程设计与施工技术规范[S].中华人民共和国国土资源部，2006.

[3] GB50007-2011.建筑地基基础设计规范[S].中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国质量监督检验检疫总局，2012.