不稳定斜坡的整治实例

丁 宁

（甘肃有色工程勘察设计研究有限公司，甘肃 兰州 730000）

1 引言

1.1 项目背景

不稳定斜坡位于甘肃省兰州市安宁区上徐家湾，B418#规划路以北、排洪沟以西、洄水湾41～43号，西临兰州旭康药业有限公司用地，南侧为洄水湾路。不稳定斜坡由自然因素和人工开挖坡脚共同形成。不稳定斜坡宽101 m，高度5～55 m，整体坡度为15°～45°，坡脚开挖近直立。不稳定斜坡主要威胁坡脚拟建的兰州市安宁区华泰雅园经济适用房小区。

1.2 不稳定斜坡概况

治理区不稳定斜坡整体呈东西向展布，斜坡总宽101 m，坡高4～55 m不等。整个斜坡可分为两段，分别为AB段斜坡和CD段斜坡。

AB段为岩土质斜坡，呈近东西向展布，平面形态呈“S”型，剖面形态呈近直线型。斜坡高52～55 m，宽37 m，坡度40°～45°，坡向为201°。中元古界长城系兴隆山群片岩构成斜坡的基本骨架，坡面岩体节理裂隙发育，节理产状为187°∠52°、34°∠36°。中上部危岩体发育，调查期间有掉块现象，坡脚为坡洪积角砾，开挖形成高4～5 m高的人工边坡，坡度近直立。

CD段不稳定斜坡位于勘查区东侧，呈近东西向展布，属土质斜坡，平面形态和剖面形态呈直线型。不稳定斜坡高4～5 m，宽64 m，坡度80°～85°，坡向为210°。斜坡由坡洪积角砾组成，其结构松散，降水易入渗，不稳定斜坡坡肩以上为栽种的松树，植被发育良好。坡脚为建设场地。

不稳定斜坡坡脚为住宅楼建设用地。拟建设两栋一梯四户居民住宅楼，地上18层，地下1层。基础形式采用桩筏基础。现状不稳定斜坡坡脚距拟建住宅楼距离为8.0 m。基坑开挖深度约6.0 m，坑壁主要由全新统坡洪积角砾组成。

1.3 不稳定斜坡边坡工程安全等级

不稳定斜坡属岩土质，边坡高度5～55 m不等，主要威胁斜坡坡脚拟建住宅楼及人员的安全。斜坡一旦失稳发生滑坡、崩塌灾害，破坏后果很严重。依据《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330—2013）中边坡工程安全等级划分表[1]，不稳定斜坡治理工程为永久性边坡工程，防治工程等级为一级。治理后边坡稳定性安全系数在自重工况下＞1.30，自重+暴雨、自重+地震工况下＞1.15。

2 治理工程设计

2.1 治理原则

考虑到本次治理的边坡处于规划住宅区内，斜坡坡脚为拟建的住宅楼。因此，本次治理工程在保证斜坡安全与稳定的同时，也要兼顾美观，在满足稳定性要求前提下，以使治理工程达到安全稳固、美化环境的综合效果。同时考虑到斜坡的工程地质特征与治理措施的作用与效果，治理区斜坡体采用危岩清理、锚杆格构、主动防护网、挡土墙及排水渠等工程治理措施加固，增加坡体稳定性，防止其发生滑坡、崩塌等地质灾害，消除安全隐患，保护不稳定斜坡影响区内的拟建建筑物及人员的安全，使治理工程达到安全效益和经济效益的最优结合。不稳定斜坡可分为岩土质和土质两段进行设计治理，分别为AB段斜坡和CD段斜坡。AB段斜坡的设计思路为：①斜坡中上部危岩体发育段进行危岩清理；②坡脚修筑挡土墙；③挡墙以上坡面修筑格构锚杆和主动防护网。CD段斜坡的设计思路为：①坡脚修筑挡土墙；②挡墙顶修建排水渠；③挡墙之上坡面修筑格构锚杆框架。

不稳定斜坡坡脚为建设场地，建设项目为两栋一梯四户居民住宅楼，地上18层，地下1层。基础形式采用桩筏基础。不稳定斜坡坡脚距拟建住宅楼距离为8.0 m。基坑开挖深度约6.0 m。基坑开挖使不稳定斜坡临空面增大，整体稳定性降低，由于坡脚与拟建住宅楼距离为8.0 m，对斜坡稳定性影响较小。本次设计仅治理不稳定斜坡，未考虑拟建建筑物深基础施工时的临时支护，建议在建筑物基坑开挖过程中进行支护，且在基坑开挖前完成对不稳定斜坡的治理施工。

2.2 治理目标

通过对治理区斜坡体采用危岩清理、锚杆格构、主动防护网、挡土墙及排水渠等工程治理措施，加固坡体，提高坡体稳定性，防止其发生滑坡、崩塌等地质灾害，消除安全隐患，保护边坡坡脚拟建住宅楼及人员安全。

2.3 斜坡治理和加固安全系数的确定

根据斜坡当前稳定程度及其危害程度，并结合坡脚建设场地与坡体的相互关系，考虑Ⅷ度抗震设防烈度和强降水的影响，按《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）[2]，斜坡工程安全等级为一级，斜坡治理设计安全系数为1.35，即对于稳定性安全系数低于1.35的边坡，要求整治后安全系数达到1.35。

2.4 工程措施

1）危岩清理。AB段斜坡中上部危岩体发育，在主动防护网施工之前，首先应对坡面危岩体进行清理。依据勘查资料，结合现场实际情况，估算清理平均厚度为0.2 m，清理标高为1 565～1 596 m，清理面积为1 400 m2，清理方量约280 m3。

危岩清理应做好安全防护工作，安全防护措施设计在距坡脚2.0 m处布设一道临时防护网，防护网设计高度为3.0 m。具体使用方法为：①在距坡脚2.0 m处布设一道防护网；②搭建脚手架；③人工风镐清理坡面危岩体；④拆除防护网，将清理至坡脚的危岩体外运。

2）挡土墙设计。挡土墙布设于不稳定斜坡坡脚处，延伸总长度104 m。挡土墙修筑区地面标高为1 541.5 m。依据《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330—2013），设计挡土墙高5.0 m，基础埋深为1.5 m，基础置于角砾和中风化片岩中，挡土墙地基夯实后采用C15混凝土垫层15 cm。墙顶宽为0.6 m，胸坡倾斜坡率1∶0.4，背坡坡率为1∶0.2，墙底倾斜坡率0.1∶1。墙体用M10砂浆砌筑块石（块石强度不小于30 Mpa）。墙顶用C15混凝土压顶，厚5 cm。在距地面0.3 m处起设置排水孔，孔径为110 mm，材料为PVC管，排水管坡率5%，进水口用反滤土工布包裹。泄水孔以下填筑厚30 cm的黏土（压实），墙背填筑厚30 cm，直径2～5 mm的砾石反滤层。排水孔横向间距2.5 m，竖向间距2.0 m，梅花形布置。依据挡墙平面位置，间隔10 m设伸缩缝，缝宽2.0 cm，在墙顶部、胸坡部分的伸缩缝内填塞浸沥青木板条200 mm。

3）锚杆格构设计。

（1）格构设计。格构竖梁间距为3.0 m，横梁间距为3.0 m，格构断面长×宽为400 mm×300 mm,主筋采用HRB400级4Ø18，箍筋采用HPB235级Ø8@250 mm。格构框架按片浇筑制作，相邻两片格构横、竖肋之间留2 cm的伸缩缝，内填浸沥青麻絮。混凝土强度等级为C30，格构梁修建以前要平整坡体，并且20 cm镶嵌于土中，外露20 cm。

（2）锚杆设计。在格构梁的节点上设置全黏结灌浆锚杆，锚杆采用HRB400级Ø28钢筋制作，锚杆长度有8.5 m和13.5 m两种，安装倾角均为25°。锚杆采用全黏结注浆，锚杆注浆采用M30水泥砂浆，从孔底到孔口返浆式注浆，注浆压力不低于0.4 MPa。锚孔孔径为Φ130 mm。

4）GAR2型主动防护网设计。本设计主动防护为采用GAR2型主动防护网，主动防护网面积为2 494 m2。

系统组成:钢丝绳网+钢丝绳锚杆+支撑绳+钢丝格栅+缝合线。

网的型号DO/08/300：菱形钢丝绳网,钢丝绳直径为Ø8，网孔尺寸（菱形边长300 mm）；每块网的尺寸4.5 m×4.5 m，地形变化复杂处可采用4 m×2 m，采用8 mm钢丝缝合线与支撑绳连接。

钢丝绳锚杆：锚杆材料Ø25螺纹钢，锚杆长5 m；孔径60 mm；砂浆强度M30；孔口凹槽直径20 cm，深20 cm；锚杆抗拔力大于50 kN。

支撑绳：横向采用Ø16钢丝绳，纵向采用Ø12钢丝绳，布设尺寸4.5 m×4.5 m,地形变化复杂处可采用4.5 m×2.5 m，并进行张拉。

钢丝格栅网:防护较破碎的危岩体，尺寸依据破碎危岩体面积而定,格栅网用直径Ø2.2的钢丝绳制成，并与支撑绳连接。

5）截排水渠设计。在挡土墙墙顶排水渠，排水渠断面为矩形，宽0.3 m，深0.3 m，壁厚0.15 m，材料为C30混凝土，排水渠沿挡墙顶向中间坡降2%，汇集后排至地表，地表设消力池宽0.5 m，深0.6 m，壁厚0.15 cm，最终经小区排水系统汇入市政排水系统。

3 监测与安全

对不稳定斜坡在工程治理施工期间进行监测，监测坡体施工期间的变形、危岩体节理裂隙的扩展情况，主要采用测量仪器进行监测，可选用水准仪、经纬仪、全站仪等测量仪器。施工期间监测周期为每天观测一次，并做好详细观测记录。工程使用期间监测时段设3年。

不稳定斜坡安全等级为一级，且所在区域地质环境条件较复杂，故采用动态设计，应加强现场检测与安全，若在施工期间坡体有出现裂缝等变形迹象以及实际地层情况与设计采用地层情况有出入时，应立即停工、撤离现场人员并及时通知监理、业主及设计单位等有关各方重新研究确定新的治理方案与措施后，方可进行施工。

4 施工

4.1 施工周期

根据治理区不稳定斜坡特征、所设计的治理工程及现场实际情况，治理工程施工总工期约47 d。其中前期准备5 d，危岩清理3 d，主动防护网施工7 d，挡土墙施工7 d，格构锚杆施工15 d，排水渠、消力池施工5 d，收尾5 d。

4.2 施工顺序

因本次斜坡治理工程主体为锚杆格构、主动防护网和挡土墙，并辅以截排水工程进行治理。其具体治理工程施工顺序为：清理施工场地→测量定位→危岩清理→主动防护网施工→挡土墙施工→锚杆格构施工→排水渠等施工。

4.3 施工组织

施工布置原则。（1）保证生产、方便生活、易于管理；（2）尽量少占绿化用地、不占民房；（3）节约施工场地用地、减少临时建设费用；（4）安全可靠。

施工分区规划。（1）生产生活区。生活区、库房区布置在坡脚拟建场区，但要远离坡脚，以免在施工过程中斜坡失稳造成人员伤亡和财产损失；（2）施工区。施工区主要治理工程为锚杆格构、主动防护网、挡土墙、排水渠等；（3）料场区。堆料场选择在坡脚空白场地区，但不能紧邻坡脚。

5 治理工程建议及注意事项

1）本次未设计坡面绿化，建议业主委托专业绿化设计单位结合小区规划进行坡面景观绿化。

2）尽快开展不稳定斜坡的治理工作，不稳定斜坡治理施工先于基坑开挖。

3）本次治理工程中仅在挡土墙墙顶和坡面修筑截排水渠，可将坡体地表水排至坡脚，建议业主在坡脚小区道路和小区雨水收集系统设计时考虑设计衔接，将这部分地表水纳入小区雨水收集排泄系统。

4）斜坡治理工作要依据国家有关法律、法规以及地质灾害治理工程勘查、设计相关技术要求进行，最终在专家审查通过后实施完成。

5）治理工程严格按照设计进行，施工要求具有地质灾害治理甲级资质的单位来承担。

6）加强治理工程施工中的监测预警工作，发现问题及时处理。

7）治理过程中加强地质环境保护，并尽量减少雨季施工时间。

6 结束语

本次治理设计采用危岩清理、锚杆格构、主动防护网、挡土墙及排水渠等工程措施进行加固，增加了坡体稳定性，防止其发生滑坡、崩塌等地质灾害，消除安全隐患，保护不稳定斜坡影响区内的拟建建筑物及人员的安全，使治理工程达到安全效益和经济效益的最优结合。