格构式锚杆挡墙技术在边坡治理中的应用

时间：2024-07-28

刘亚军

(新疆兵团勘测设计院<集团>有限责任公司，新疆乌鲁木齐 830000)

1 工程概况

边坡位于东莞市某规划公园北侧，山体由于人工开挖裸露，局部边坡存在安全隐患，有冲沟痕迹，现状坡顶呈缓丘状，分布茂密灌木丛。边坡东西长157m，坡顶与坡脚水平距离15～20m，高度10～15m，坡比（1∶0.5）～（1∶0.8）。坡脚规划为商铺用地，为提升公园景观效果及保证商铺及行人安全，需对山体边坡采取护坡措施。

2 工程地质条件

2.1 地形地貌

工程区属丘陵地区，公园山顶高程47m，山脚高程30m，公园北高南低，边坡位于公园北侧，接近山峰位置。坡体已分三级开挖，并设置宽约1.5m 马道，坡体基本裸露，坡比（1∶0.5）～（1∶0.8），局部有冲沟及小型滑落体。

2.2 地层岩性

场地地层按成因类型从上至下可分为第四系残坡积层（Q4eld）及侏罗系下统兰塘群粉砂岩(J1Lna)。各岩土层的特征分述如下：

（1）第四系残坡积层（Qeld）粉砂：黄褐色，稍湿，稍密，由下伏基岩风化残积而成，含约1.5%～8.5%石英砂砾，土质较均匀，层厚0.4～0.5m，平均层厚0.45m。

（2）侏罗系下统兰塘群全风化粉砂岩(J1Lna)上带：褐红色、土黄色，岩石结构基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，岩芯呈土状，遇水易软化。层厚1.5～6.5m，平均层厚4.1m。

（3）侏罗系下统兰塘群全风化粉砂岩(J1Lna)下带：褐红色、土黄色，大部分岩石结构已风化破坏，局部可见原岩砂质结构，岩芯呈土状，遇水易软化，原岩不易崩解。厚度6.2～19.5m。

2.3 水文地质条件

场地地下水主要接受大气降水补给，顺地势向场地外排泄，勘探深度内未见地下水。可不考虑地下水对边坡影响，但需考虑大气降水对边坡稳定性影响。

3 地质灾害特征

现状边坡体前缘无明显的剪出口和鼓胀裂缝，边坡后缘未见明显张拉周界，在自重及暴雨工况下有崩塌现象。持续降雨及暴雨时都会提供地表水径流使土体达到饱和条件，会增加滑坡体的重度，降低土体力学指标（粘聚力、内摩擦角），加剧滑坡活动的可能性，松散的残坡积层及全风化岩土体在饱和条件下可能发生下滑，形成浅层推移式滑坡，威胁坡脚建筑物，可能造成人员伤亡及财产损失。

4 方案设计

4.1 防治等级、设计参数

根据《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2013）和《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2006），该边坡工程安全等级为二级，综合防治工程等级为二级。确定天然自重工况的安全系数不小于1.3，自重+暴雨校核工况的安全系数不小于1.1。

设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.05g，相应地震基本烈度为Ⅵ度，特征周期为0.35s，设计中不考虑地震作用。

岩土物理力学参数根据现场调查、钻探等成果，并参考有关规范及地区经验，所采用岩土体物理力学性质指标设计值见表1。

表1 岩土体物理力学性质指标设计值

4.2 处理工程措施

经过对勘察报告的研读和详细的现场调查，受治理环境条件限制，滑坡体顶部植被茂盛，坡脚规划有商铺，治理工程应尽量避免破坏当地生态，减少对房屋的搬迁，减少边坡前缘及后缘占地面积。经方案对比后选择格构式锚杆挡墙方案。方案实施如下：①边坡削坡坡率1:0.8，边坡中部设置宽1.6m 的平台；②锚杆高程依次为32m、34m、36m、38m、40m、42m，采用128螺纹钢筋，杆长为9m，间距2m，锚杆成孔直径不小于110mm，入射角15°，水灰比为0.45～0.5 的纯水泥浆全长注浆，强度等级不低于30MPa；③锚杆节点间采用砼格构梁连接，格构梁截面为400mm×400mm的矩形，采用C30 砼浇筑，格构梁嵌入坡面300mm，格构梁配置8根12 纵向钢筋，箍筋为8@200，保护层厚度35mm。④地表水冲刷是引发山体地质灾害的主要因素，加强治理区排水是增加边坡稳定性的重要措施，分别在中间平台、坡顶、坡脚设置排水沟。边坡治理典型剖面见图1。

4.3 边坡稳定性计算分析

边坡属全风化土质边坡，破坏面属圆弧形滑面，分2 种工况进行稳定性分析计算，分别为天然自重工况，自重+暴雨校核工况。处理前，天然自重工况下稳定系数为0.914～1.069，处于不稳定—基本稳定状态；自重+暴雨校核工况下稳定系数为0.837～1.045，处于不稳定—欠稳定状态。处理后，自重工况下稳定系数为1.316～1.448，自重+暴雨校核工况下稳定系数为1.14～1.335，均处于稳定状态。