某吹砂回填场地砂土边坡处理方案设计

占三军 王辉 马锋

摘  要：该文以孟加拉国实际工程为例，结合吹砂回填实际的地质情况，简单计算分析了吹砂回填场地砂土边坡的稳定问题，结合现场实际情况选取合理的边坡处理方案，设计得到边坡处理的施工方案，并针对此类边坡提出一些合理化建议，希望该文的分析结果能为吹砂回填场地地基预处理提供一定的指导作用。

关键词：砂土边坡  边坡处理  坡底反压  加筋土

中图分类号：TU472.31    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）07（c）-0044-03

Abstract： Taking practical engineering in Bangladesh as an example， combined with the actual geological situation， this paper simply calculated and analyzed the stability of the sand slope in the Sand-Blowing Backfill Site， selected the reasonable slope treatment scheme according to the actual situation of the site， designed the construction scheme of slope treatment， and put forward some reasonable Suggestions for this kind of slope. It is hoped that the analysis results of this paper can provide a certain guiding role for Sand Slope Treatment of sand-blowing backfill site.

Key Words： Sandy slope; Slope treatment; Back pressure of slope bottom; Reinforced soil

1  工程概况

某重油电厂新建6×W18V50型柴油发电机组，配3×2.5t/h蒸发量的余热锅炉及所需的主、辅机设备及生产配套设施。工程位于孟加拉共和国达卡市加济布尔，距达卡市区约24km。厂区为一片沼泽地，雨季的时候全部淹没，旱季时才会部分露出水面。场地采取吹砂回填至设计标高，吹砂高度平均约5m。电厂的南侧有5m高的边坡，上部为5m为吹砂回填土，根据地勘报告下部为软弱的淤泥质土，土质差。根据地勘提供数据，第一層吹砂回填土：c=0，φ=20°，厚5m;第二层淤泥质土：c=12，φ=6°，厚约15m。

2  边坡处理方式简述

2.1 改变坡体土质

此处理方式主要是采用一些物理或者化学处理方法，改变边坡的土体性质，提高土体的黏聚力和内摩擦角，从而提高边坡的稳定性。主要的处理方式有边坡土体替换、注浆法、碎石桩或灰土桩等群桩法、加筋土。由于边坡问题的成因及影响因素复杂，常常会选择几种处理方法进行综合治理。

2.2 改变坡体几何形态

此处理方式主要是仅仅通过改变坡体的几何形状减小坡体受到的下滑力，或增大坡体的抗滑力，或者两者相结合来达到平衡的目的。主要的处理方式有：（1）坡顶削方，减小坡体下滑力;（2）坡脚反压，增大坡体的抗滑力;（3）减缓坡体放坡，一方面减小坡体受到的下滑力，另一方面增大坡体的抗滑力。改变坡体几何形态的方案简单易行、处理效果显著，而且处理成本低，但是对场地范围的要求更高。

2.3 设置抗滑措施

此处理方式主要是设置抗滑措施，增大边坡的抗滑力。主要的抗滑措施有：抗滑桩、抗滑挡墙、预应力锚杆（锚索）等。设置抗滑措施的处理方案的方式很多，处理费用也较高。

3  边坡处理方案选择

根据厂区土质情况，坡体土体为砂土，黏聚力为0，内摩擦角为20°;下部土体为淤泥质土，黏聚力为12kPa，内摩擦角为6°。通过计算分析，由于黏聚力为0且内摩擦角太小，坡体本身稳定计算不能通过，而且第二层淤泥质土厚度较厚，边坡会产生深层次的滑移，具体计算详见图1。因此，该工程边坡处理有两个方面的问题需要解决：（1）坡体本身稳定性;（2）坡体深层次的稳定性。

根据土质性质、当地的施工条件及现场情况，初步选择采用如下方案进行边坡处理：（1）坡底反压;（2）采用抗滑桩;（3）采用加筋土。

3.1 坡底反压

根据计算，坡底反压方案，满足滑移稳定的要求时，坡底反压土体高度为2.5m，反压宽度需达到10m，滑移系数为1.342，计算结果详见图2。

根据现场实际情况，业主征地范围有限，反压宽度最宽只能做到5m，因此仅仅采用坡脚反压的方案处理时不能满足设计要求。

3.2 采用抗滑桩

根据边坡不处理的稳定计算结果（见图1），在不处理的时候，满足1.3的滑移系数的滑动面在坡底10m，假定桩基强度足够，不发生倾斜、剪切等破坏，桩长至少要超过滑动面1.30的位置，另外加上锚固长度，由于第二层土体为淤泥质土，不能作为桩基的嵌固层，桩基需要穿过第二层土，考虑嵌入深度不小于2m，则桩长至少需要10m+5m+2m=17m。

抗滑桩的方案能够解决滑移稳定，但是根据现场情况（见图3），坡脚位置有一条33kV输电线路，且此线路无法迁移或断电，桩基无法施工，因此排除此方案。

3.3 采用加筋土

根据对当地的地材的考察，可以选择加筋土的方案。在边坡土体中埋入土工布，给土体形成加筋的作用，改善土体的总体强度，增强土体稳定性。

按照每0.5m设置一道土工布，土工布的强度为蠕变断裂强度为55.47kN/m，特征设计强度为50.42kN/m，土工布伸入坡体中长度为12m，则计算的坡体本体的滑移系数为1.382，满足要求，但是对于深层次的整体计算，滑移系数为0.98，不能满足要求，如需达到1.3的系数，还需要加长土工布的埋入长度。此方案能够对边坡进行处理，但是仅仅考虑加筋，工程量非常大。计算结果详见图4。

4  边坡处理计算

根据以上计算分析，最终考虑选择坡底反压和加筋土的结合方案，考虑反压宽度为5m和4m，埋入土工布宽度为10m，计算结果如图5和图6所示。

根据计算分析结果，考虑坡底的边界范围及施工因素，坡底反压宽度取4m宽，2.5m高，土工布埋入宽度为11m，土工布的间距为0.5m，极限抗拉强度为30kN/m，CBR顶破强力5kN，满足设计要求，另外采取一些构造措施，如坡面浆砌块石、设置排水通道等，具体方案图如图7所示。

5  结语

该工程边坡处理根据计算结果采用坡底反压和加筋土结合的方案进行边坡处理，根据计算满足设计要求。

边坡稳定问题是一个复杂的土力学问题，在对边坡稳定进行处理的时候，要结合土质情况、地下水情况、现场施工因素、当地条件以及经济性等多方面的因素，选择一个合适、合理、合规的处理方案。

参考文献

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