泰逸・青城山水二期边坡支护工程

化探队资源环境规划院二〇一〇年十一月目录第一章工程项目简介第二章设计理念及支护结构介绍第三章工程施工过程介绍第四章竣工成果介绍第五章技术经验总结第一章工程项目简介照片1-1施工场地原貌照片1-2竣工后场地实拍图片1-3场地竣工效果图泰逸·青城山水二期边坡支护工程是由川地化探队承担的施工图设计，并由其下属实体德阳地质工程勘察院承担的施工任务。本工程设计理念是通过各类刚性支护结构，将总面积为20.87亩的自然斜坡山体改造为两级平台，在平台上部修建8栋别墅。第二章设计理念及支护结构介绍本工程是一项系统结构的治理工程，既要保证修建别墅所需的平台面积，又要保证支护结构有足够的安全储备，难度极大。为了满足上述要求，采用了抗滑桩、挡土板、预应力锚索、锚杆、挡土墙、钢筋混凝土锚杆格构梁等几乎所有用于地质灾害治理的刚性支护结构。2.1设计理念2.2支护结构介绍Ⅰ号挡墙总长185.5m，顶宽0.5m，底宽3.2m，高5.0m，露出地面4.0m。对一级平台进行支护。Ⅱ号挡墙总长28.9m，顶宽0.5m，底宽2.3m，高3.0m，对4号别墅前缘进行支护。Ⅲ号挡墙总长95.6m，位于二级平台边缘，顶宽1.0m，底宽4.3m，高8.0m，露出地面7.2m，对二级平台前缘进行支护。Ⅳ号挡墙位于二级平台边缘，总长38.87m，顶宽0.8m，底宽4.3m，对5号别墅前缘进行支护。A、B型锚拉桩位于二级平台边缘，A型桩桩径1.0×1.5m，桩长14.0m，悬臂7.0m。B型桩桩径1.5×1.5m，桩长22.0m，悬臂11.0m，对二级平台前缘进行支护。格构梁主要对一、二级平台后缘人工开挖边坡的裸露坡体进行支护。第三章工程施工过程介绍由于场地地形地质条件与勘查报告存在较大差异，且在施工过程中遭遇多次特大暴雨袭击，导致原设计部分支护结构无法满足实际需求，需作设计变更本次工程共经历四次重大变更。3.18#—11#号桩桩前垮塌部位加固变更变更原因：2009年7-8月3次特大暴雨导致正在开展支护施工的8#—11#号桩桩前人工边坡发生垮塌。加固措施：在该边坡底部作一排抗滑桩，共8根，桩径1×1.2m，总长9m，埋深6.0m，悬臂3.0m，桩基完成后，在其顶部作一钢筋混凝土承重梁，量宽1.0m，高0.6m，长42m，拟建承重梁与A1#—A8#桩体形成桩基承台，在承台上部修筑一毛石混凝土挡墙，墙高5.0m，基础宽度2.5m，顶宽0.8m，总长度42.0m。上附剖面及立面图。3.2Ⅰ号挡墙A5～A6段变形修复加固变更背景：Ⅰ号挡墙按照设计要求施工完成后，一级平台面积无法达到设计要求，为此，需对Ⅰ号挡墙墙身高度以及第一平台宽度进行相应调整，通过专家及设计单位现场核实，提出了如下方案：将Ⅰ号挡墙A3~A6段挡墙统一增高2m，墙顶宽度仍为0.6m（如右图）。3.2Ⅰ号挡墙A5～A6段变形修复加固变更原因：已建工程Ⅰ级挡墙A5~A6段墙顶发生偏移，根据测量检测数据，该挡墙墙顶从2009年7月19日~2009年8月15日期间向外偏移的最大位移据监测数据显示为19.3cm，8月15日之今，挡墙暂时未继续发生位移变形。3.2Ⅰ号挡墙A5～A6段变形修复加固变更方案：设计单位经过现场核实，提出如下治理方案：1、将A5～A6段挡墙上部土体进行挖方卸载。2、在变形墙体外侧增设肋梁锚杆（锚索）加固。其中锚索9根，锚杆57根，肋梁尺寸为500mm×500mm。Ⅰ号挡墙加固剖面图Ⅰ号挡墙变形加固立面图Ⅰ号挡墙变形加固照片3.3二级平台后缘边坡修复加固变更原因：2号平台拟建的第4~第8栋别墅后部的人工边坡已形成，2009年7月19日~2009年7月21日的两次连续暴雨导致该人工边坡大部分区域发生垮塌，垮塌放量约9000m³，垮塌段总长度约130m。二级平台边坡垮塌照片3.3二级平台后缘边坡修复加固二级平台垮塌处修复加固立面图加固方案：由于2级平台后缘人工边坡总长220m，垮塌区域严重程度不同，故需对其进行分段治理。经业主、设计单位、施工单位及专家多方共同讨论，将2级平台后缘边坡分为4段，即K1~K2段、K2~K3段、K3~K4段、K4~K5段。K1~K2段：总长为23.5m，该段边坡经过汛期后未发生垮塌，稳定性较好，故针对该段直接采用格构梁护坡，格构梁自坡脚一直延伸到坡顶，坡脚作一地基梁地基梁宽度为500mm×500mm，其余各横纵梁截面均为400mm×400mm，总体坡度为60°K2~K3段：总长为85.0m，该段边坡汛期垮塌严重，原设计中的格构梁支护已经不能满足要求，需采用桩板墙支护，在K2~K3段设置15根抗滑桩，桩间距为6.0m，桩径1.0×1.5m，桩体埋深5~6m，悬臂4~6m，其中D1型桩桩长为9.0m，共4根，D2型桩桩长为10.0m，共5根，D3型桩桩长为12.0m，共6根。桩顶上部的边坡采用人工放坡，坡度放缓至25°~30°的稳定边坡。桩间板厚度为250mm。K3~K4段：总长49.5m，该段边坡汛期垮塌较为严重，直接采用格构梁支护达不到要求，故需采用挡墙对边坡进行固脚，挡墙高度为2.0m，墙顶宽度为0.5m，墙顶上部边坡采用格构梁进行支护，格构地基梁截面为500mm×500mm，横、纵梁截面均为400mm×400mm。K4~K5段：总长为28.6m，该段边坡经过汛期后未发生垮塌，稳定性较好，故针对该段直接采用格构梁护坡，格构梁自坡脚一直延伸到坡顶，坡脚作一地基梁地基梁宽度为500mm×500mm，其余各横纵梁截面均为400mm×400mm，总体坡度为60°3.4第4栋别墅前缘边坡变形加固变更变更原因：泰逸·青城山水二期边坡支护工程于2009年12月26日已基本竣工。在2010年1月19日下午至晚上，由于别墅主体施工方在施工第4栋别墅基桩开挖时，擅自将弃土堆至Ⅰ号挡墙内边缘2.0m处。经丈量，堆积体高度为6.7m，总体坡度41°，总方量300m³。经设计单位工作人员现场核实，由于原挡墙极限承载力为176KN，但此次加载后实际荷载为268KN，远大于原挡墙设计极限承载力，从而致使第4栋别墅前缘Ⅰ号挡墙（未采用肋梁加固区）在2010年1月19日晚至20日短期内发生局部变形和开裂。堆载土体3.4第4栋别墅前缘边坡变形加固变更加固方案：1、及时将基桩施工弃土清除，达到卸荷减载的目的。2、在已变形的Ⅰ号挡墙后缘0.8m处设置5根抗滑桩，桩长12.0m，穿过挡墙基础5~6m，设计桩径为1.0×1.2m，桩中心距为5.0m，桩顶埋入一级平台水平地面以下0.5m。3、桩与桩之间设置挡土板，挡土板规格为4.0×2.5×0.25m，板身置于靠山侧，将全部土压力传递到桩身，使Ⅰ号挡墙变形区域不在承受荷载。第四章竣工成果介绍拟建别墅二级平台拟建别墅一级平台Ⅰ型挡墙：墙身高度由原设计5m变更为7m，外部用框架梁锚索加固。8#-11#号桩前缘由原设计的框架梁变更为桩基承台毛石砼挡墙。二级平台后缘边坡由原设计框架梁变更为桩板墙及挡墙支护结构。竣工成果照片展示Ⅰ型挡墙竣工实拍竣工场地全貌竣工局部场地实拍第五章技术经验总结整个工程从设计到施工历时2年半，用到了多种支护措施，经历数次重大变更，克服了诸多技术难题，最终圆满竣工。就工程本身而言，有许多技术问题和经验教训值得我们思考和总结，归纳如下：1、在膨胀土地区修筑挡墙，反滤层一定要达到规范要求的厚度，否则侵水无法迅速排除，可能导致挡墙承受因土体膨胀产生的巨大侧压力。2、回填土的侧压力远远大于原生土，在挡墙荷载设计中，参数的选取应考虑足够的安全储备。3、预应力锚索在密实卵石层中，锚固段抗拔力远不如在基岩中的抗拔力。故在锚索抗拔力设计时，折减系数应小于0.69。4、锚杆框架梁不适用于高陡边坡的支护，只使用于小于35°的自然坡体的支护。5、肋梁锚索用于挡墙变形的加固效果较好。6、对于长度较长的边坡，支护前不能全面开挖，必须一边开挖一边支护。