深议建筑边坡治理工程的优化设计
2021-09-10郑绍奇
郑绍奇
摘要:伴随我国经济飞速发展,人民生活质量不断提升,对日常居住与工作环境提出更高标准。随着城市化进程稳步加快,传统建筑行业为城市建设增添魅力,使国家城市形象焕然一新。坚实的建筑工程建设质量,是城市化进程大步向前的先决条件。本文旨在分析建筑边坡治理工程的优化设计,探索增强大型民居建筑养护工程实际质量的有效措施,为我国建筑行业发展贡献绵薄之力。
关键词:建筑;边坡治理;工程;优化设计
本文以楚雄香颂美地·澜庭建设项目为例,通过对实际民居建设工程边坡治理的详细分析,深入探索边坡治理工程优化设计的实质性内容,包含治理工程重要参数评测、有关技术实际使用时的要点等;详细论述此次边坡治理工程实际情况,如水文地质条件、边坡周边环境等,预先扎实做好施工方案设计。
一、建筑边坡治理工程概述
(一)边坡治理工程概述
施工场地为低丘缓坡地貌,整体地形呈西北高、东南低,地形坡度为5至7度。现地面标高介以1796.00-1819.90米之间,整个项目高差较大,根据项目规划,场地规划标高1796.0-1805.0m,场地北侧及东侧为挖方边坡,场地南侧局部为填方边坡、部分为挖方边坡,场地西侧毗邻鹿城东路,场地规划与鹿城东路标高高差持平,本支护设计包含场地北侧、东侧及南侧边坡,根据现状周边环境及拟建场地规划标高,边坡高度介于1至15.2m米之间,边坡支护长度北侧为233米,东侧为468米,南侧为366米。
(二)边坡治理工程实际水文地质条件
1、地表水状况
根据勘察报告及现场踏勘,边坡附近无河流、水塘等地表水分布,坡面排水通畅。坡顶上的楚风苑道路已建成运营多年,边坡坡顶位置为人行道边缘,人行道宽5米,人行道内积水汇集于道路内。场地周边为已建小区、道路,排水系统完善,大气降水时,道路上的汇水均通过地下管网排出,不会对坡面产生冲刷影响,边坡面汇水面积仅限于边坡面范围,坡面水动力相对较弱。
2、地下水情况
根据场地地形和区域资料,地下水主要接受大气降水渗入补给及其它岩体的测向补给,地下水由东北向西南径流,与地形坡向基本一致。补给区位于边坡东北部相对较高的丘陵台地区,该区地表岩石裸露,风化裂隙发育,利于大气降水的下渗,场地位于地下水的径流区,径流后向盆地排泄。
(三)边坡周边环境条件
1、场地北侧
北侧坡顶为已建楚风苑小区嘉禾园,沿用地红线砌筑有砖砌围墙,红线距离嘉禾园6F主体建筑7.3米,主体建筑为浅基础,现状场地地形高于嘉禾园室外地坪,后期开挖(规划标高)低于嘉禾园室外地坪,即开挖后形成人工开挖边坡。经与建设方沟通,红线与本拟建项目规划场区内道路之间为拟建停车位,均不能占用,支挡结构可利用空间较小,北侧边坡开挖高度为1至6.41米。
2、场地南侧
场地南侧规划地点内标高均高于现状标高,大部分地段均为填方边坡,南侧靠东段为规划道路,现状为空地(已拆迁),规划后期道路标高高于场地内规划标高,支挡结构支挡方向为规划道路。南侧靠西段为已建楚风苑小区龙井园,后期规划场地标高均高于场地外标高,局部为挖方边坡,大部分为填方边坡,支挡结构支挡方向为拟建场地,场地北侧支挡高度为1至5.2米。
3、场地东侧
东侧坡顶为已建13米宽道路,道路旁为5米宽人行道,经现场踏勘,人行道下埋设有市政雨、污水管道,埋深为1米至1.5米。后期边坡开挖坡顶构筑物对坡体变形要求严格,东侧已建道路自北向南标高降低,边坡开挖整个场地最高位置位于场地东北侧,东侧开挖高度为7.7米至15.2米。
4、场地西侧
场地西侧紧邻已建鹿城东路,为拟建小区出入主干道,小区规划标高与鹿城东路路面标高高差较小,不在本次设计范围之内。
二、导致工程边坡失稳的主要因素
致使本次建筑工程边坡失稳的主要因素有以下三点:人类建筑工程活动、自然降雨与地震。人类建设工程活动造成原有边坡稳定结构被破坏,被进一步改变,进而迫使边坡应力重新分配。自然天气原因如降水等,使地表水下渗致使工程土体被水浸润软化,令边坡抗剪强度下降,从而使边坡稳定状态遭受严重破坏,直至完全失衡。地质灾害隶属于偶然因素,地震给予边坡水平偶然荷载,导致边坡下滑力急剧增加,使边坡稳定性能遭受破坏[1]。
三、建筑边坡治理工程优化设计方案
(一)为边坡支护工程施工设计具体安全等级与使用期限
依据边坡治理工程实际情况,拟建边坡北侧是已建楚风苑小区嘉禾园,边坡东侧是已建成的市政道路,边坡南侧靠东段是准备修建的道路。边坡南侧靠西段是已建成的楚风苑小区嘉禾园、龙井园,该地段边坡失稳较为严重,是本次拟建项目边坡治理工程重要修缮点。依据对工程建设地点实地勘察结果,根据工程受灾对象与受灾程度等因素,设计此次边坡防治等级为一级,使用年限设置为五十年,抗震设防烈度为八度。边坡治理施工原则按照全面、系统的治理方式开展,综合考虑场地拟开挖边坡的整体稳定性、边坡局部稳定性与施工操作可行性等因素。
(二)建筑边坡治理稳定性定量分析
依据本次边坡治理工程施工地点实际地质条件與当地气候条件,结合当下建筑行业边坡治理现状,共设计四种计算工况,详细内容于各剖面计算过程中展现,基本计算工况如下所示:
1、设计边坡工况
设计边坡工况主要用于预设开挖边坡自然状态,凭借天然状态下容重与自然状态下抗剪强度指标作为主要计算参数。
2、设计工程防治措施工况
此项计算工况实质性内容主要包含设计开挖边坡自然状态、顶部荷载与边坡防护工程措施。通过天然状态下的容重与自然状态下的抗剪强度指标作为主要计算参数。考虑边坡顶部建筑均布荷载,对工程破土开挖后形成的边坡,开展锚索框格梁等防护措施治理后的边坡稳定性计算[2]。
3、设计地震情况下工程防护措施工况
此项工程防护措施工况计算与第二类工况计算核心内容大致相同,是在以设计开挖边坡自然状态、顶部荷载与边坡防护工程措施为基础,考虑在地震情况下开展的实际工程防护措施。
4、设计浸水情况下工程防护措施工况
此项工程防护措施工况计算与第二、三类工况计算核心内容基本一致,同样是以设计开挖边坡自然状态、顶部荷载与边坡防护工程措施为基础,考虑在浸水情况下开展的实际工程防护措施。
(三)边坡治理相关施工技术要求
1、土方开挖技术要求
边坡治理工程实际施工阶段,大部分工序需要涉及土方开挖环节。具体施工项目为:挖方边坡,场地南侧部分位置为填方边坡。因此,要求项目实际动工时期,支护施工单位与土方开挖施工单位相互协调配合。保证边坡开挖时满足分段、分层开挖需求,分段长度不得超过二十五米、填土层分段长度不得超过十五米,分层厚度不得超过设计工況,必需保证上一工况支护措施达到设计要求之后,才可开展下一工况开挖。回填区域应保证支护结构达到设计强度的85%以上后再开展回填压实工作。土方开挖时施工单位注意做好防尘、除尘措施,堆放的土方需要使用密目防护网铺盖。
2、石砌挡土墙施工技术要求
石砌挡土墙施工技术基础应使用分段开挖施工策略,施工阶段开挖一段后立即浆砌,再回填一段。土质基槽应保持干燥,若遇降水天气时,需实时排除基槽内积水,并将被水浸泡过的基底土全部清除干净,重新换回好土回填至设计标高。基础埋置深度需满足设计要求。挡土墙应分段砌筑,按照设计要求分段长度不超过二十五米,缝内沿墙内、外、顶三边填塞沥青麻丝或涂沥青木板,塞入深度不小于150毫米。挡墙应分层错缝砌筑,基顶和墙趾台阶转折处,不可形成垂直通缝,水泥砂浆必须填塞饱满。
3、挡土墙基础处理施工技术要求
基础换填部分,适用于挡土墙基础底填土或有机质土厚度小于三米并且具备基槽开挖部分。换填材料使用块石掺入适当黏土,块石与黏土的比例为1:0.2。分层分段换填压实,分层厚度不应超过0.3米,压实度系数应不小于0.92。换填后地基应开展地基检测,检测地基承载力特征值不应小于100千帕。地基检测应遵循《地基基础施工质量验收规范》执行[3]。
4、墙后填土施工技术要求
土方回填应在桩板墙、挡土墙达到设计强度后才能开展。回填材料不可使用杂填土、淤泥质土、含有生活垃圾与有机质含量大于8%的粘性土等,有条件的施工单位,可在回填材料中掺入一定比例的石灰粉。回填后使用洒水的方式,增加回填土方压实度。回填前应对备用的回填土开展压实度试验,用以确定最佳含水率、分层厚度等数。同时,将坑内积水、杂物清理干净,经过隐检合格后开展后续工序。实际填土时需要严格控制每层虚铺厚度,机械夯实虚铺厚度不大于300毫米、人工夯实厚度不大于200毫米。夯实遍数应满足相应规范要求,土夹石重度应大于每平方米21千牛顿。土方回填时,机械或机具不可碰撞已建好的支护结构。排除积水时,填土的土料含水量应调整至最佳状态。基土应均匀密实,压实系数应保持在0.92以上,并满足主体设计单位对场地回填区域土方压实的实度要求。
结语
在我国持续推进城市化进程中,过硬的建筑质量与优越的使用性能,是建筑行业发展、塑造现代化都市魅力的必要条件。美轮美奂的建筑设施,需要依靠先进、科学、合理的精心养护工程,保障建筑用户的使用安全。优化边坡治理工程设计,能够有效提升建筑养护工作质量,促进边坡治理技术改进、提升该项技术实际应用水平。
参考文献:
[1]杨晓花.某工程边坡综合治理措施及动态调整设计的探讨[J].世界有色金属,2021(02):153-155.
[2]范来生.岩土工程勘察在建筑边坡治理中的重要性[J].江西建材,2020(10):71-72.
[3]王贵.建筑边坡治理工程施工技术的研究[J].山西建筑,2018,44(11):62-63.
云南国土建设工程总公司 云南 昆明 650000