山地建筑邊坡支護設計方案分析
時間:2022-06-23 10:03:18
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摘要:本文以祁門縣金御豪庭小區(qū)邊坡支護工程設計工程為例,從地質環(huán)境條件的勘查、災體特征的確定、設計原則、災體設計方案幾方面入手,闡述了山地建筑邊坡支護方案的設計,為相關從業(yè)人員提供參考。
關鍵詞:山地建筑;邊坡支護設計;現場勘查
1.引言
在山地建筑中,由于其地理位置相對特殊,因此為了保證其安全與質量,必須引入邊坡支護設計。此時,需要結合工程測量、工程地質調繪等手段,對邊坡及附近范圍內進行勘查,探明并分析災體危害性、危及范圍、穩(wěn)定趨勢。在此基礎上,提出合理安全經濟的治理設計,以此保證設計方案的可行性與科學性。
2.項目簡述
祁門縣金御豪庭小區(qū)位于祁門縣縣城祁紅國際大酒店北側山體中,有簡易道路可直達場地,交通便利,地理位置優(yōu)越。擬建小區(qū)共有25棟建筑,除4#及12#樓外均含地下室,地下室高度約3.6m。由于擬建小區(qū)的建設,對山體進行了開挖,形成的邊坡較陡,我單位受黃山誠暉投資置業(yè)有限公司的委托對該小區(qū)進行邊坡支護設計。
3.山地建筑邊坡支護方案的設計
3.1現場勘查。(1)地質環(huán)境條件的勘查。為了保證現場地質環(huán)境條件勘察的全面性,相關人員需要重點落實氣象水文、區(qū)域地質以及水文地質條件的勘查[1]。在本項目的地質環(huán)境條件勘察中,得出的結果具體如下:受暖濕氣流的影響,項目地區(qū)的氣溫高、濕度大、降水多,常有強降雨等災害性天氣發(fā)生,歷年平均降水量為1750.6mm;閶江匯水面積988km2,年最大流量為3540m3/s,年最小流量為0.093m3/s,多年平均流量為29.53m3/s,蘆溪最高洪水位為78.79m,平政橋最高洪水位為119.255m;勘查區(qū)位于歙縣—休寧中生代構造盆地次級祁門盆地南側,地貌單元屬于構造剝蝕殘丘,絕對標高在225.00m,勘察區(qū)主要山脈包括太平山和鳳凰山,山頂呈渾圓狀,相對高差在60m~110m之間,山體巖石半裸露至覆蓋狀態(tài),地形坡度在15°~30°之間,少量可達50°;勘查區(qū)位于歙縣—休寧中生代構造盆地的西緣,江南古陸的中部,羊棧嶺地體與障公山混雜地體的交匯部位,羊棧嶺地體與障公山混雜地體的界線以潛口—祁門大斷裂為界,因此地質構造非常復雜;區(qū)域地下水資源主要包括松散巖類孔隙水、紅層孔隙裂隙水以及變質巖基巖裂隙水。(2)災體特征的確定。災體(各邊坡)的特征影響著邊坡支護方案的確定,需要在設計前完成勘查。在祁門縣金御豪庭小區(qū)主要由25棟建筑組成,個別樓層含地下室,場地整體±0.00標高在144~145之間。由于小區(qū)的建筑對周圍山體進行了開挖,形成了高陡邊坡,為方便敘述,現將整個場地邊坡分為A-H區(qū)八個區(qū)。其中,A區(qū)開挖后為13m邊坡,坡面中風化巖石裸露,巖石呈反傾、斜交狀態(tài),坡向12°,巖石產狀138°∠54°,發(fā)育有節(jié)理三組:①262°∠31°,②11°∠47°,③102°∠23°,根據現場調查,邊坡的主要破壞形式為沿順層節(jié)理產生的崩塌。在邊坡開挖時坡面出現碎石掉落,主要誘因為沿②11°∠47°順層節(jié)理面出現的滑塌。B區(qū)主要為修建現有臨時道路形成在3m~4m高的陡坎,巖性為中風化千枚巖,有滲水現象,中部含有一斷裂帶(圖1),巖石產狀331°∠47°,發(fā)育有節(jié)理三組:①64°∠81°,②166°∠56°,③209°∠57°,斷裂帶產狀為34°∠57°。圖1B區(qū)中風化巖石裸露及斷裂帶C區(qū)坡高較高,總高約30m,開挖形成了四級坡面,坡度在50°~70°之間,上部為強風化層,下部問中風化層,巖石多為斜交,主要危害為碎石掉落。巖層產狀202°∠53°,巖石破碎。D區(qū)巖土層主要為全風化及強風化層,坡面較陡坡度大于60°,主要危害為雨水沖刷造成坡面產生的滑塌。巖石產狀25°∠34°,發(fā)育有節(jié)理三組:①75°∠87°,②125°∠30°,③163°∠40°。E區(qū)坡高18m,開挖面坡高13m(圖2)。分為兩級臺階,上部為較薄的覆蓋層,下部為灰黃色強風化千枚巖,巖石產狀215°∠20°。圖2E區(qū)坡面F、G區(qū)坡高10m,巖土層為強風化千枚巖,上部覆蓋層較薄,坡向226°,巖石產狀為5°∠56°。巖層中夾石英脈。其中F區(qū)坡面相對較陡,坡度在50°~60°,G區(qū)坡度在40°~50°之間。H區(qū)坡高較高,超過20m,坡面主要為表層強風化層,下部為中風化巖層(圖3)。坡向180°,巖石產狀194°∠57°。為一順層層理。坡度在60°~70°之間。在節(jié)理262°∠67°和171°∠34°。的作用下容易形成楔形體,沿層理面下滑。3.2設計原則。在進行山地建筑邊坡支護設計中,必須要結合施工地的實際地質與水文條件、周邊環(huán)境、坡體現狀,并在保證工程安全性的條件下完成方案確定。此時,需要重點遵循以下幾項原則:根據坡體危害性及危險性大小展開支護與治理方法確定,保證各項治理工程的安全可靠;嚴禁施工中出現違規(guī)操作,避免坡體失穩(wěn);緊密結合場地條件,因地制宜[2];盡量減少對擬建山體建筑的影響,并且投資節(jié)省的治理方案;保證經濟效益、環(huán)境效益與社會效益相結合,治理的同時保護環(huán)境;建立可行的坡體監(jiān)測網絡,為后續(xù)的治理效果監(jiān)測以及災害預警提供依據基礎數據。3.3災體設計方案。(1)清坡。本次刷坡由于刷坡高度大,房屋建筑距離坡體非常近,坡下為道路,必要時,建議坡上及坡下設置防護裝置,刷坡時應按照防護一級+刷一級的方案進行,嚴禁無序開挖刷方。在此過程中,需要重點完成以下幾項工作:因本滑坡區(qū)上下均為居民區(qū)施工場地狹窄,因此在施工期間必須設置臨時防護,并盡量避開雨季(天)施工,并做好坡體上部截水溝及坡面雨水引排工作,防止雨水直接沖刷坡面,以此達到保證護坡的穩(wěn)定性與安全性的效果;在同一區(qū)段的防護工程的施工中,應當在同一連續(xù)工期內落實連續(xù)施工,避免工程強度未達標準強度、邊坡在零星施工中遭到破壞等問題的發(fā)生[3];本工程施工難點為削坡減載工作,所以必須要做好前期的防護工作。(2)刷方。在這一環(huán)節(jié)中,需要重點完成測量放樣以及土方石清理工作。其中,在測量放樣中,由于本項目的施工范圍相對較大,因此要先利用GPS確定出范圍坐標的位置,并在場地范圍內設置二級控制點,以方便以后小范圍測量放樣、復核使用;接著,依托上一步驟中設置的二級控制點,完成各臺階的坐標的測放,并使用木樁展開標記;最后,派遣專項小組進入現場實施隨挖隨測,嚴禁出現超挖的問題,并在施工完畢后的進行復測。在土方石清理工作中,應當重點完成對二級控制點的保護。同時,需結合前期勘查結果、設計平面與高程要求進行刷坡開挖,并保證相關施工人員依照高空作業(yè)要求佩戴勞保用具。
4.樁板墻
抗滑樁工程是本項目施工難度較大的一項分項,需要重點完成以下幾項工作:保證樁體的嵌固深度達到設計深度,避免由于設計深度不足而導致的樁體受力設計條件不充分;結合設計圖紙內容完成錨桿與鋼樁的連接,保證其交叉節(jié)點(受力位置)的牢靠性;樁孔內地下水必須及時排出,澆注混凝土及下入型鋼前必須抽水干凈。
5.錨桿
利用錨桿能夠實現巖土工程的加固,此時,應當重點關注的施工要求如下:依照按設計要求確定錨孔位置,控制孔位誤差不得超過±50mm;確保錨孔開鉆就位縱橫誤差不得超過±50mm,高程誤差不得超過±100mm;保證鉆孔傾角和方向符合設計要求,傾角允許誤差為±1.0°,方位允許誤差±2.0°。
6.鋼筋混凝土板墻
在該環(huán)節(jié)中,需要在墻身設置泄水孔。同時,為了預防泄水孔堵塞,應在墻后設置沙礫反濾層,并在泄水孔下設置素混凝土,避免積水滲入基礎。
7.總結
綜上所述,在設計山地建筑的邊坡支護方案前,必須進行地質環(huán)境條件以及區(qū)域內災體(邊坡)特征的勘查。通過這樣的設計,實現了邊坡產生原因、誘發(fā)因素、邊坡穩(wěn)定性和危險性的分析,保證了設計方案基本合理可行,達到了治理的目的。
參考文獻:
[1]楊劍榮.山地建筑的邊坡支護與治理探究[J].中國標準化,2019(06):53-55.
[2]黃翔.山地建筑工程高邊坡?lián)跬翂Φ氖┕ぜ夹g研究[J].綠色環(huán)保建材,2019(03):154+156.
[3]盛亞輝,吳云龍.山地建筑的邊坡支護與治理探究[J].中國石油石化,2017(04):62-63.
作者:王建衛(wèi) 單位:安徽省地質礦產勘查局332地質隊