對于高大邊坡,當(dāng)坡后的地形地貌條件允許時,宜盡量適當(dāng)放緩邊坡和在邊坡中部的適當(dāng)部位設(shè)置寬大平臺,從而將一個特高邊坡有效的調(diào)整為兩個或多個次高邊坡,從而降低高大邊坡在上部巖土體的重力作用下,造成下部邊坡出現(xiàn)過高的應(yīng)力集中現(xiàn)象,減小高邊坡的病害概率,有效提高邊坡的整體自身穩(wěn)定性和各級這坡的局部穩(wěn)定性,降低工程支擋防護(hù)規(guī)模。尤其是坡前存在重要結(jié)構(gòu)物時,可結(jié)合地形地貌進(jìn)行必要的邊坡坡形坡率設(shè)置,提高工程設(shè)置品質(zhì)。
一、基本情況
某自然斜坡坡度約 22~33°,坡體頂部地形較為平緩,坡體前部10m左右緊鄰為某學(xué)校教學(xué)大樓。坡體主要由厚約8m左右的第四系坡殘積層粉質(zhì)粘土和下伏板巖構(gòu)成。其中巖體結(jié)構(gòu)完全破壞的全風(fēng)化板巖厚約20m,巖體極破碎的強(qiáng)風(fēng)化板巖厚約25m。而下伏的中風(fēng)化板巖呈中厚層狀,產(chǎn)狀為 25°∠59°,節(jié)理裂隙發(fā)育,主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀113°∠47°、 72°∠80°,節(jié)理長度1~2m。區(qū)內(nèi)年平均降水量2200mm,地震烈度為Ⅵ度。
由于場整平需要,需對自然坡斜坡進(jìn)行開挖,坡向136°,與巖層產(chǎn)狀近正交。高邊坡擬采用1:0.75~1:1坡率和2m寬平臺進(jìn)行設(shè)置,坡腳設(shè)置“h”型雙排樁進(jìn)行“固腳”,前后排樁間距8m,樁截面均為2×3m,樁長分別為22m和35m,樁間距5m。其中前后兩排樁上均設(shè)置錨索,錨索分別長40~45m和45~55m,錨固段長17m;全坡面采用長40m長的錨索框架進(jìn)行加固,錨固段長17m。邊坡最大高度約142.6m。
二、坡體處治思路
1、該段邊坡高度大,屬于特高邊坡,加之坡體前部為“容錯率在使用期內(nèi)為零”的教學(xué)大樓,故坡體的安全系數(shù)應(yīng)取規(guī)范的上限值,確保邊坡在使用期內(nèi)的整體與局部穩(wěn)定性。即高邊坡的加固應(yīng)貫徹“合理設(shè)置寬大平臺、固腳強(qiáng)腰、分級加固”的原則。
2、為提高設(shè)計品質(zhì),故高邊坡的防護(hù)應(yīng)加強(qiáng)環(huán)保綠化防護(hù)。
3、高邊坡地層的巖體結(jié)構(gòu)有利于坡體穩(wěn)定,但坡體巖性較軟,不利于坡體穩(wěn)定。故宜結(jié)合風(fēng)化界面等結(jié)構(gòu)面,在高邊坡的適當(dāng)部位設(shè)置寬大平臺有效消減坡體應(yīng)力集中的問題。
4、坡體的土巖界面、全強(qiáng)風(fēng)化界面、強(qiáng)中風(fēng)化界面對坡體的穩(wěn)定性有一定的影響,故應(yīng)加強(qiáng)此類結(jié)構(gòu)面的加固。加之坡面結(jié)構(gòu)面有一定的發(fā)育,故應(yīng)同時加強(qiáng)小結(jié)構(gòu)體的加固。
5、結(jié)合高邊坡坡形坡率的設(shè)置,對高邊坡進(jìn)行全坡面的加固防護(hù),即宜對每級邊坡均應(yīng)進(jìn)行必要的加固防護(hù)。
6、結(jié)合巖土體的性質(zhì)、尤其是自然邊坡上部地形較為平緩,故宜適當(dāng)放緩邊坡坡率,有效提高坡體的自身穩(wěn)定性,適當(dāng)弱化邊坡的人工加固工程。
7、坡體位于降雨量較大的熱帶地區(qū),故在逐級設(shè)置平臺截水溝的基礎(chǔ)上,在坡腳和邊坡中、上部的兩級寬大平臺部位設(shè)置長度較大的仰斜排水孔,對可能的地下水進(jìn)行疏排。
8、依據(jù)巖土體性質(zhì),將錨索的錨固段調(diào)整為10m,并依據(jù)高邊坡的“固腳強(qiáng)腰鎖頭”的原則,合理設(shè)置抗剪能力更大的鋼錨管和錨索進(jìn)工程。
鋼錨管與錨索工程依據(jù)坡體地質(zhì)條件,結(jié)構(gòu)工程經(jīng)驗確定的的破裂角形態(tài)(與地面形態(tài)近似,且是相對保守安全的)和土層與全~強(qiáng)風(fēng)化層的圓弧搜索法潛在滑面,小結(jié)構(gòu)面、土巖界面、風(fēng)化界面,結(jié)合“固腳強(qiáng)腰鎖頭與分級加固”的原則綜合設(shè)置。
基于此,對邊坡采用1:1與1:1.25的坡率進(jìn)行設(shè)置,并在5級與10級平臺分別設(shè)置寬為15m和10m的大平臺,全坡面設(shè)置鋼錨管與錨索框架,結(jié)構(gòu)噴混植生對邊坡進(jìn)行全坡面綠化防護(hù)。
該優(yōu)化方案通過合理設(shè)置坡形坡率,大幅提高了坡體的自身穩(wěn)定性。通過對全坡面的工程錨固,有效提高了坡體的整體與局部穩(wěn)定性,確保了坡面的穩(wěn)定性。工程環(huán)保性大幅提高,設(shè)置了較大的坡體安全貯備,是一個相對較優(yōu)的方案。
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