浅谈某项目高边坡工程设计及施工

薛 冰（山西红星新世界置业有限公司，山西 太原 030000）

关键字：锚索；加筋土；水文地质；雨水截流；土方平衡

山地建筑项目常常出现大挖大填的情况，对于由场地平整而出现的挖填方边坡，应及时支护，并应对边坡周边环境进行保护和整治；因势利导，设置地表及内部排水系统，使其对周边环境的危害性降至最低限度，保证自然环境的安全。

1 工程概况

太原市某小区建筑项目由于场地平整形成了填方边坡，坡高29.0m，边坡东侧紧邻规划城市主干道，路宽50m；北侧紧邻一座现状桥梁，桥宽12m，长约150m。边坡所处位置原为冲沟，为一条河流上游的汇水支沟,边坡回填后将堵塞冲沟沟底见图1。

图1 工程俯视图

在边坡区域内勘察报告揭露的土层分布由浅及深分别为：素填土、湿陷性黄土、粉质黏土、粉土与粉质黏土、泥岩、砂岩。

2 方案设计选型及经济性比选

边坡设计前期，根据场地边界条件情况，设计了几种方案。

2.1 沿用地红线方案

紧邻用地红线处有一条现状露天排污管沟、一条居民用电线路以及几处拆迁未完成的旧建筑，边坡扩出用地红线实施的干扰因素非常多，故优先考虑以用地红线为边坡边线进行初步设计。

场地内规划建筑距离用地红线仅20m，而边坡设计高度为29m，场地进深短,高差大。因此，常规土质边坡无法满足边坡整体稳定、抗滑移稳定验算及结构强度计算。

经结构受力分析，双排桩+预应力锚索的结构形式（以下简称双排桩+锚索）结合水泥土回填的支护方式可以满足边坡整体稳定性及抗滑移稳定性的要求。为安全、合理的设计，现场采集土样进行了不同配比水泥土的物理力学参数试验，确定了回填水泥土的配比参数。

2.2 扩出用地红线方案

如果进行外扩设计则需先处理解决好边坡周边的限制问题：①原露天排污沟需进行封闭入地处置；②搭设新用电线路代替原用电线路；③与土地供方协商，征用红线外用地并完成拆迁。

根据征用土地范围的大小，扩出红线的方案可以采用两种形式。

2.2.1 加筋土边坡（以下简称加筋土）

采用分级放坡，自上而下分3~4级台阶支护，顶部一阶采用直立式加筋土挡墙，高8.0m~8.25m，墙面采用预制混凝土面板；下部2~4阶采用斜坡式加筋土挡墙，台阶高度不大于8.0m，墙面采用细石混凝土喷射面层。此方案扩出用地红线外24m。

2.2.2 压实填土边坡（以下简称压实填土）

自上而下分三级放坡，平台宽3.0m，单级边坡高8.0m~8.8m，坡率1:1.5，坡面采用植被防护。此方案需扩出用地红线外47m。

对上述三种方案进行多维度比较，从成本维度进行分析，三种方案的成本对比数据如下：双排桩+锚索：加筋土：压实填土=2.7:1.7:1.0。

从施工技术难度比较，双排桩+锚索边坡工程，涉及钢筋混凝土工程、回填水泥土工程、锚索工程等多个子项工程，对施工质量、工序穿插要求高，难度最大。加筋土边坡包含回填土工程、钢塑复合筋带铺设、预制混凝土面板安装等子项工程，对填土质量要求高，难度次之。压实填土边坡，施工内容单一，施工质量易于控制，难度最低。

从施工周期比较，双排桩+锚索边坡施工中混凝土养护周期、锚索张拉周期占总施工周期的比例高，施工周期最长；加筋土边坡筋带铺设层数多，筋带铺设与填土压实工序穿插交织、工艺复杂，施工周期次之；压实填土工艺简单，易于控制，施工周期最短。经成本、施工工艺、施工周期的综合比较，压实填土边坡方案最优。

经综合分析，东侧边坡设计总体采用分级放坡，单级边坡高度8.0m~8.8m，平台宽度3.0m，坡率为1:1.5，坡面采用植被护坡；南侧边坡受边界条件限制，外扩距离受限，采用直立式加筋土挡墙，墙面采用预制混凝土板。

3 水文地质条件及周边建、构筑物的保护

边坡所在区域为某河流的上游支沟，流域面积约0.9km2，流域内部为灌丛山地，部分植被破坏，土壤裸露，有一座现状桥梁横跨此冲沟。

边坡工程的实施在一定程度上改变了地形地貌、雨水的径流路径，如不妥善处置容易在汛期形成堰塞效应，造成安全隐患。

在边坡工程的设计中考虑了地形地貌改变带来的影响，进行了雨水截流专项设计，综合截流水量及排水坡度在边坡中设置了雨水涵管，及时疏导截流的雨水。同时，在边坡中设置盲沟，疏导边坡区域的浅层地表水，最大限度地保持水文地质现状，排除安全隐患。

为保护桥梁安全，在边坡施工期间及边坡竣工后一年内，对桥梁进行变形监测，并协同桥梁相关单位拟定安全处理措施预案，保障市政设施安全。

4 边坡施工的质量控制措施

4.1 边坡回填土料的要求

填料采用场地内挖方区挖出的第四系上更新统和中更新统黄土，土中不得含有建筑及生活垃圾等，有机质含量不得大于5%；填料的含水量应控制在最优含水率±2%左右，最优含水量由重型击实试验取得。

4.2 边坡施工技术标准

4.2.1 边坡回填土压实

压实方式采用振动碾压，分层填筑厚度0.5m~0.6m，压实遍数为6~8遍，以满足压实填土密实度要求为原则，碾压机械采用25t位振动碾压压路机。

4.2.2 钢塑筋带的铺设要求

钢塑筋带的下料长度为2倍的单向铺设长度另加3.0m～3.5m的余量，长度从墙背起算。

钢塑筋带无须张拉，在填料表面垂直于墙面铺设，呈扇形辐射状铺在压实整平的填土上，不应重叠、卷曲或折曲；不可与硬质棱角填料直接接触。

在加筋带尾部采用胞腔袋方法固定筋带，可减小填土碾压对筋带造成的扰动。

筋带与面板连接时，将筋带的一端从面板预留拉环或预留孔中穿过，折回至另一端。单个节点处筋带数量较多时，可在前端汇集成束进行连接。

4.2.3 填土摊铺及压实

卸料车不得在未覆盖填料的筋带上行驶，防止造成筋带压断或损伤，卸料时机具距离面板不应小于1.5m。

可采用人工或机械摊铺，摊铺厚度应均匀，厚度为0.5m~0.6m，表面平整。采用机械摊铺时，机械距面板应大于1.5m，运行方向应与筋带垂直，摊铺机械不得在未覆盖填料的筋带上行驶及停车。距离面板1.5m范围内，必须采用人工进行摊铺。

每层填料摊铺平整后应及时进行碾压，采用振动碾压的方式，碾压顺序为先轻碾后重碾，先碾压筋带中部，后向筋带尾部推进，再碾压靠近面板的部位。距面板1.5m的范围内，应采用小型机械或人工由面板后轻压，距离面板由近及远，避免造成面板扰动。

4.2.4 面板安装要求

面板在运输及堆放时，应注意轻搬轻放；当面板平放时，堆积高度不宜超过8块，板块之间应采用方木衬垫。安装时，在条形基础上准确画出面板外缘线，曲线部分加密画线；按板长划线分割，进行水平测量，整平基座，用M10水泥砂浆砌筑调平。安装水平缝及竖缝内侧不做处理，板外侧进行勾缝处理，起到展示面美观的效果。

在面板安装中严禁采用坚硬石子或铁片进行支垫，每三层面板安装完成后应进行标高及轴线复核，同层相邻面板水平误差不应不大于10mm，轴线偏差每15m不应大于10mm。

4.3 质量检测

采用环刀法或灌水法进行边坡的压实度检测，测点随机选取，均匀分布，分层回填厚度0.5m，回填完毕后对压实填土做相应检测试验。每500m2至少检测一个点，不足500m2检测一个点。施工完成后检验边坡坡率是否与设计相符。

当检测结果不符合设计要求时，应进行复检；当复检结果满足设计要求时，可针对检测不合格区域进行处理；当复检结果仍达不到设计要求时，应对检测不合格区域进行范围划定，范围内必须重新处理，直至达到设计要求。

5 结语

山地建筑以其竖向高程的大幅度变化及场地边界条件的多变，较多出现挡土墙、边坡治理等工程。此类工程设计施工难度比较大，对质量控制及工期要求较高，占用工程成本比例较大，而且往往成为制约项目工期的短板。

从使用功能上看，此类工程多为建设工程的围护类结构，主要起防护安全作用，对于项目的展示效果及使用品质影响不大，而占用工程成本金额比例却不小。

本项目通过技术、经济、施工工艺和工期的综合对比分析，较好地实现了项目技术安全和经济合理。

从项目经营和管理的维度继续思考，如果合理的优化项目规划布局可以有效降低此类工程成本，提升项目的利润。在保证利润不变的前提下，可以把节约的成本更多地用于品质提升，反馈业主，从而带来产品溢价和树立良好的品牌口碑。

在项目前期阶段，土地获取阶段即开始项目策划，进行土方平衡方案的比选测算、岩土勘察，提出合理的场地竖向设计方案、弱化不利地质条件及不利边界条件的影响，从而能够优化建设工程成本。

前期的科学评判必然会对项目建设合理控制成本及提高建设品质产生积极意义。