论边坡支护结构组合防护在建筑边坡工程中的应用

王亮陈强梁志锋

摘要：本文结合广东药科大学云浮校区（二期）工程项目高边坡支护工程，论述了多种边坡支护结构形式组合防护技术，以作为类似边坡工程的借鉴。

关键词：建筑边坡；边坡支护；桩板墙；锚杆；格构梁；植草护坡

前言

随着社会的进步和城市化建设不断发展，城市空间的日益扩展和城市建设用地严重不足的矛盾显著，工程建设项目需开挖边角山体或局部山体的现象逐步增多，从而有很大概率遇到越来越多的建筑边坡支护工程，而且在建筑边坡工程中出现的地质条件也越来越复杂。因此，在边坡支护设计时应采用动态设计理念，从边坡稳定、占地面积、生态景点等方面综合考虑，根据施工现场的地质情况、水文情况、施工情况和变形、应力等监测信息，采用多种边坡支护结构形式组合设计方式，确保建筑边坡及周边环境的安全，同时起到美化环境的目的。

1、工程概况

广东药科大学云浮校区（二期）工程位于云浮市云安区大播村，因二期规划的专家楼、教师住宅、解剖标本中心等新建建筑毗邻山体，需对山体进行局部开挖建设，形成1＃、2＃、3＃共3处高边坡支护，均为土质边坡，其中1＃边坡+2＃边坡+3＃边坡设计总长为310+485+160=955m，支护高度10~34.8m，边坡工程安全等级为一级。坡脚紧邻新修建筑，坡顶无其它构筑物。

2、工程地质及水文情况

据工程岩土勘察报告，该工程高边坡支护范围内的地质情况自上而下分别为：素填土、坡积粉质黏土、残积砂质粘土、全风化岩、强风化岩。

1、边坡岩土分布情况

坡体主要不利的岩土层为地坡积土、残积土和其下全、强风化基岩，在长期暴雨的作用下，可能会发生小型崩塌或浅层滑坡。

2、不良地质及特殊性岩土

沿线场地内无溶洞、滑坡、崩塌，采空区等到不良地质现象，钻探范围内岩芯完整性一般，节理裂隙较发育，钻孔未见破碎带和活动镜面及构造角砾岩，基岩稳定性良好。该工程揭露的特殊性岩土为：坡积粉质粘土、残积砂质粘性土；土体干燥时抗剪强度和粘聚力较强，一旦遇水，极易软化，强度大大降低，自稳能力变差。因此该层为主要特征岩土体，对边坡稳定性影响较大。

3、水文情况

地下水动态较不稳定，雨季和降雨后地下水位上升，水量增大。枯水期地下水位降低，水量减少。勘察区基岩风化裂隙发育，区内基岩裂隙水水量贫乏。

3、边坡支护结构方案

边坡支护按永久性工程设计，本着“技术可行、安全可靠、经济合理”的原则，结合各处边坡高度，并综合考虑场地工程地质及水文地质条件后，采用不同的边坡支护结构形式进行组合防护。高边坡支护结构形式主要是：1.桩板式挡墙+锚杆（索）格构梁+植草护坡组合支护形式；2.锚杆格构梁+三维网植草护坡组合支护形式。

3.1桩板式挡墙+锚杆（索）格构梁+植草护坡

该工程1＃边坡坡高约34.8m，采用桩板式挡墙+锚杆（索）格构梁+植草护坡的组合支护形式，其中坡脚为排桩与锚索联合支护，从美观考虑支护面采用垂直挡墙，挡墙高度5m。挡墙以上部分的采用分级台阶式边坡，坡面为锚杆+格构梁+植草护坡的支护形式，台阶平台宽度2m，分级高度≤10m，共设3级坡。支护结构形式典型剖面图如图2所示。

（1）坡脚排桩为直径1.2m的旋挖钻孔灌注桩，桩嵌固段25m，悬臂自由段均为5m，桩中心距2.5m，桩顶设置1.5m×1.0m的混凝土冠梁，桩身及冠梁混凝土强度为C30。挡墙宽0.3~0.4m，挡墙钢筋与支护桩采用植筋连接，混凝土强度为C30，面设置Ф100PVC泄水管0.5m长，竖向间距2m，倾角15°。桩板墙面上共设置2道L=30m长的预应力锚索，锚固段和自由段各15m，上下排距3m，锚索采用机械干成孔和二次注浆工艺。

（2）台阶式边坡放坡坡率1：1.25~1：1.5，坡面锚杆钢筋为225@2.5m，锚杆程行列式布设，均为普通锚杆，全长锚固18~25m，锚固倾角25°。格构梁截面0.3m×0.3m，竖向梁和横向梁随锚杆间距布设，交点位于支护锚杆位置，梁身采用C30混凝土进行浇筑，横梁、顶梁及底梁每隔20m设置一道伸缩缝，缝宽20～30mm。在格构框架间采用培土植草进行坡面绿化，美化边坡环境。

图1桩板式挡墙+锚杆（索）格构梁+植草护坡典型剖面图

3.2锚杆格构梁+三维网植草护坡

该工程2＃和3＃边坡坡高约28.09m，采用锚杆格构梁+三维网植草护坡的组合形式，采用分级台阶式边坡，台阶平台宽度2m，其中底部的1、2级坡坡高10m，坡面为锚杆+格构梁+植草护坡的支护形式；最顶部的3级坡坡高小于10m，坡面为三维网植草护坡形式。支护结构形式典型剖面图如图2所示。

坡面锚杆、格构梁设计做法同本章节第3.1条赘述内容。三维网为三层式三维网，底层为一层，网包两层，原材料为聚乙烯；厚度12mm，质控抗拉强度≥1.4kN/m，单位质量≥240g/m²，幅宽1.5m。挂三维网喷播植草每11.25m为一个沉降段，该处三维网不搭接，但两边需加密U型钉固定；除沉降段分界处外，每幅三维网用土工绳搭接，搭接宽度15cm。种绿化植草应选择适合当地生长和根系发达的草种，并需掺入种子量的30～40%灌木种子。

图2锚杆格构梁+三维网植草护坡典型剖面图

4、边坡支护排水系统

高边坡支护的坡顶、坡脚、挡墙墙脚及平台均设置有截水沟或排水沟，沿边坡走向约30～40m设置一道急流槽，并在坡顶与截洪沟处设置沉淀池和集水井，在坡脚设置消能池。挡墙面设置Ф100PVC泄水孔，水平竖向间距2m，立面程梅花型布置，泄水孔进水侧应设置中粗砂反滤层，反滤层厚度不小于500mm，且顶部和底部设置不小于300mm的粘土隔水层。

5、边坡监测

建筑边坡工程必须严格进行监测，具体监测点布置及数量由监测单位根据国家规范要求编制高边坡工程监测方案确定，现场实施过程中做好检测元件的安放和保护工作，同时所有监测数据的整理都应及时收集、反馈以指导施工和了解边坡稳定状态。

6、结论

建筑边坡工程中选用的支护结构类型在确保边坡安全稳定的前提下，可以根据工程要求采用多种不同类型的支护结构组合形式，尤其对于地质条件较为复杂或受边坡高度影响较大的边坡防护工程更为适用。该工程采用桩板墙+锚杆（索）+格构梁+植草护坡和锚杆格构梁+三维网植草护坡的多种支护结构组合方式，边坡及支护结构没有明显变形，边坡防护效果显著，可为同类边坡的防护工程提供参考。

参考文献：

[1]锚杆（索）格构梁在土质边坡中的应用魏志峰2016年4月

[2]建筑边坡工程技术规范GB50330