边坡设计说明

边坡防护设计说明

一、概述

受梧州市东泰国有资产管理有限公司的委托，我院承担平民冲规划片区内人居环境整治道路工程1~12号道路的设计，1号路的0+000～0+288.889段和2～12路已在2010年6月份进行了施工图设计。本次设计范围为1号路0+288.889～0+787.103段。

本设计文件共分2册，第一册内容为道路工程、排水工程、绿化工程、照明工程。第二册内容为0+361～0+415段与0+660～0+757.5段边坡防护设计。本册为第二册。

二、采用的规范和标准

1.《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）

2.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

3.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

4.《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)

5.《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)

6.《室外排水设计规范》(GB50014-2006)

7.《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2009)

8.《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0219-2006)

9.《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-97)

10. 《岩土锚杆(索)技术规程》(CECS22：2005)

三、地质概况

由于这两段边坡现场的建筑物未折除，还未能进行专项的边坡地质勘察。原云山海泰项目中的边坡工程地质勘察在这两段边坡处有部分地质钻孔，现参照《云山海泰边坡工程岩土工程勘察报告》进行边坡防护设计，工程施工前必须补充针对本工程的地质勘察，以便及时调整设计。

按由市建筑设计院勘察的《云山海泰边坡工程岩土工程勘察报告》，边坡的地质概况为：

场地位于石鼓冲尾部，属桂东粤西丘陵峡谷山区，拟建场地在平面上呈“Y”字形分布，地势北高南低，沟谷狭窄细长，三面环山，开口朝南。主要沟谷有两条，沟谷多呈＂u＂字形，低部平缓，西侧的沟谷南北走向，为原蛇园养殖场，东侧的沟谷呈北东——南西向，原为梧州外运修车厂。沟谷两侧山体走向基本与沟谷走向一致。

拟建场地上部边坡基本为自然边坡，仅东侧边坡（26—26＇~36—36＇剖面）为四恩寺入口道路及及广场，坡下经削坡建房或开路形成陡坡，基岩裸露。地貌类型主要为垄状低丘，丘顶高程在80~145之间，高差40~100m，山坡自然坡度为30~40°。坡面植茂盛，多以高大松树为主，间杂低矮乔木和杂草。边坡岩土层主要为寒武系黄洞口组砂岩，覆盖层为坡积粘性土，厚度多为0.5~3m。

(一) 岩土层特性

场区边坡部位的覆盖层主要为坡积粘性土，坡下拟建建筑地段及冲沟地段覆盖层有第四系填土、第四系冲积土，下伏基岩为寒武系黄洞口组砂岩。

岩土层特性描述如下：

1、素填土

素填土①：属人工随意堆填（Q ml4），堆填年限一般大于10年，一般分布与沟谷底部及原有建筑场地，在自然坡上缺失。褐黄色，其成分以粉质粘土为主，杂风化砂岩碎块、碎屑物及生活垃圾，结构松散，土质均匀性差，孔隙度大，湿，高压

缩性。

路基素填土①2：属人工堆填土（Qml4），稍经压实，堆填年限约10年，主要分布于E区1#、2#楼之间地段，厚2.00~10.50m。褐黄、暗褐色，其成分以风化砂岩为主，呈中密~密实状，土质较均匀，孔隙度大，已完成自重固结，湿，高压缩性。

2、黄绿色粉质粘土②：为冲沟沉积土层（Q al4），主要分布于沟谷底部在自然坡段缺失。

3、褐黄色粉质粘土③1：属坡积成因（Q dl4）

褐黄色粉质粘土③1分布于自然边坡浅部，厚0.5～3m，褐黄色，可见有风化砂岩碎块、碎屑物及少量石英砾石，碎块粒径为1~5cm，个别达10cm，局部含量达20~30%，无胶结。稍湿~湿，结构松散，孔隙度大，中压缩性。为可~硬塑状，一般与下伏基岩粘结差。

褐黄色粉质粘土③2：本次勘察见于ZKA一带，厚2.00m，褐黄色，土质较均匀，稍湿~湿。无摇震反应，韧性中等，切面稍光滑，干强度中等，呈硬塑状，中压缩性。

4、黄色粉质粘土（砂岩残积土）④：属砂岩经长期物理、化学风化作用后残留原地形成的残积层（Q el），主要分布于平缓的谷底或缓坡地段，在自然坡段缺失。

5、砂岩：为寒武系黄洞口组粉砂岩，局部夹灰黑色页岩。根据钻孔揭露及周边边坡出露，岩层呈中、厚层状。岩层产状：倾向315~330°，倾角45~53°。根据坡面出露及钻孔揭露，按其风化程度分为以下风化带：

（1）强风化砂岩⑤（εh）：为边坡主要岩体，根据其力学强度分为⑤1、

⑤2二个亚层：

a、强风化砂岩⑤1：主要分布于西侧沟谷两侧坡体以及东侧沟谷边坡中上部，钻探控制厚度22.50m。呈黄褐色、浅红色，局部灰褐色，原岩组织结构已大部分破坏，岩石风化强烈，岩芯呈坚硬土状，手可折断或捏碎。岩体破碎、风化裂隙很发育，节理、裂隙面被铁锰氧化物渲染，呈锈黄、褐黑色。遇水易软化、崩解。属破碎的极软岩类，岩体基本质量等级为V级。

b、强风化砂岩⑤2：主要见于西侧沟谷东段12~14剖面坡体及东侧沟谷大部分坡体下部，在坡面上直接出露，钻探控制厚度17.0m。呈黄褐、灰褐、黄绿色，原岩组织结构已大部分破坏，岩芯及坡面岩石呈碎块状，手可折断。岩体破碎，风化裂隙很发育，节理、裂隙面被铁锰氧化物渲染，呈锈黄、褐黑色。岩石风化不均匀，局部夹中风化岩块。本层与下部中风化层呈逐渐过度关系。属破碎的极软岩类，岩体基本质量等级为V级。

（2）中风化砂岩⑥（εh）：主要分布于东侧沟谷边坡下部，在坡面上直接出露，厚度不详。黄褐、灰褐、灰黑色，岩石结构部分破坏，风化裂隙发育，岩体被切割成岩块，节理、裂隙面被铁锰氧化物和钙质充填或渲染，而呈锈黄、褐黑色。岩层呈中、厚层状。

(二)坡面形态特征、结构面特征

0+361至0+415段右侧边坡：

该段边坡所处的位置，对应于地质勘察报告中的剖面10—10′的西坡段

西坡段：根据现场实地测量坡面、岩层面产状及结构面产状的调查分析，西坡段砂岩产状：330°∠45°，边坡岩体以强风化砂岩⑤1层为主。岩层倾向与坡面倾相反，组合关系为反向斜坡。

0+660至0+757.5段右侧边坡：

本设计的边坡所处位置，对应于地质勘察报告中的剖面29—29＇～36—36＇的东坡段。

东坡段：东坡段砂岩产状：315°∠53°，目前边坡主要坡面倾向为281°~340°，山坡自然坡度为30~37°，坡底局部为50~57°的人工陡坡，边坡岩体以强风化砂岩⑤2层或中风化砂岩⑥层为主。岩层倾向与坡面倾一致，组合关系为顺向斜坡(三)边坡岩土层物理参数的选取

边坡岩土层物理参数的选取主要采用工程地质勘察报告所提供的岩土层物理参数，见下表。

岩土层物理力学参数

四、设计依据

1.平民冲人居环境整治道路建设红线。

2. 市建筑设计院勘察的《云山海泰边坡工程岩土工程勘察报告》(2007年4月)。

五、设计标准、设计工况

1.按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002），边坡的工程安全等级为二级边坡，属永久性工程，设计年限为50年。

2.边坡的稳定分析工况为：

工况一：边坡处于天然状态下，边坡安全系数K≥1.3。

工况二：边坡处于暴雨或连续降雨状态下，边坡安全系数K≥1.15。

3.滑坡推力安全系数取1.3。

六、边坡稳定分析

（一）0+361至0+415段右侧边坡

该段道路穿越云盖路三级179至184号住宅所在的平台，道路的设计高程比平台现状地面高程稍低，道路的右侧人行道边线位于该处的平台的边线处，边坡下部为高程约为41.6米的另一级平台，边坡高度约为13至15米，下部坡脚与建筑物紧贴，直高约5 米，上部坡度接近1 ：1。按地质剖面反映，边坡上部为厚约1.5米的素填土层，下部则是强风化砂岩层，砂岩产状为330°∠45°，边坡岩体以强风化砂岩⑤1层为主。岩层倾向与坡面倾相反，组合关系为反向斜坡，该段边坡为稳定边坡。而在边坡上部的素填土部分则会有崩塌的危险存在，不能直接作为路基使用。

（二）0+660至0+757.5段右侧边坡

该段道路穿越凸出的山体，需挖入现有道路右侧10多米，最在处达15米多，需开挖出高达6~11米的临空面，所以需进行支挡。

对于29~33断面的边坡，地质主要是岩层产状与坡向一致的强风化砂岩⑤2层和中风化砂岩⑥层，预测边坡整体变形破坏模式为沿岩层状产生的滑动，该部分边坡按岩层产状界面作滑动面，按直线滑动法计算剩余下滑力进行支挡结构的设计。另外并用圆弧形滑动法计算边坡整体变形的安全情况。

现选择0+740的断面进行边坡稳定性分析计算。

圆弧形滑动法计算的边坡安全系数如下：

工况一K=1.502

工况二K=1.269

按岩层产状界面作滑动面的K=0.838

所以边坡会出现按岩层产状界面的滑动

七、边坡设计

（一）0+361至0+415段右侧边坡

该段边坡考虑到主要崩塌出现在坡顶处的人行道位置处，所以在人行道边线处设桩板式挡墙进行支挡，桩径1.2米，桩中心距3.0米，悬臂长度4 米，桩长除2 至6 号桩为15米外均为10米，边坡下部的强风化砂岩边坡坡则用土钉墙结构支护。对于2至6号桩处则由于下部开挖较入，桩下部的砂岩层稍薄些和上部桩板墙墙后需进行填土，则在该处外部设浆砌片石挡墙进行支护处理。在坡脚处砌一花池种植爬墙虎、牵牛花等植物，以使坡面绿化。

该处边坡的排水是利用原下一级平台的原排水系统，不另行进行设计。（二）0+660至0+757.5段右侧边坡

为减少边坡开挖对白云山山体的破坏，该段边坡在下部设1.25×1.8m的矩形抗滑桩进行支挡，桩距3.5米，桩顶距地面7米，桩顶上部则适当按1：1 坡度进行削坡，削坡部分用锚杆格构梁进行加固。由于削坡后的坡面均是强风化砂岩层，所以在格构梁间用六棱砖植草进行坡面防护和绿化。

该处边坡的排水主要是在边坡上部设截水沟进行截水设计，通过急流槽接到道路的排水系统。

八、施工组织设计和施工注意事项

(一) 0+361至0+415段右侧边坡施工组织设计

本段边坡的工程项目主要分为桩板式挡墙、土钉墙和浆砌片挡墙三部分，施工时期宜选择在雨水较少的季节和已进行路基开挖形成一定的施工便道后进行施工。主要的施工顺序建议按如下进行：

1．做好桩位的放样和横断面图的复核测量工作。

按桩的定位线，放出桩的位置，按桩位线补充测量横断面图，复核桩长和边坡情况，如与图纸出入较大，应通过变更设计处理。同时做好砍树和坡面除草等施工的准备工作。

2.按确定的桩位进行桩的施工。

3.同步进行土钉墙和浆砌片石挡墙的施工。

4.进行桩板墙的挡板施工。

5.进行桩板墙墙后的回填土施工。

（二) 0+660至0+757.5段右侧边坡施工组织设计

本段边坡的工程项目主要分为锚杆格构梁和抗滑桩两部分，施工时期宜选择在雨水较少的季节进行施工。主要的施工顺序建议按如下进行：

1．做好抗滑桩桩位的放样和横断面图的复核测量工作。

按抗滑桩的定位线，放出抗滑桩的位置，按桩位线补充测量横断面图，复核边坡开挖情况，如与图纸出入较大，应通过变更设计处理。同时做好砍树和除草等施工的准备工作。

2．进行锚杆格构梁处的边坡开挖和进行锚杆格构梁的施工，同步进行截水沟的施工，以拦截雨水。

3．进行抗滑桩的施工。

4．采用逆作法从上而下逐级进行挡板、连系梁的施工。

5．进行排水渠等工序的施工。

(三)施工注意事项

1．应贯彻“动态设计、信息化施工的原则。”建立信息反馈制度，并设置相应的边坡监测措施，将开挖过程视为再勘察的过程对待，及时进行地质编录，并注意核对地质情况，发现实际地质情况与设计不符时，或地质情况异常，应立即通报业主、监理和设计单位，以便对设计进行调整，保证工程质量和安全。

2．遵循有关规范、规程，做好施工组织设计，严格按合理工序施工，采用先进、有效的施工方法和施工工艺。

3．坚持“分级开挖、分级支护”的原则，自上而下，开挖一级，加固防护一级，严禁一挖到底再进行支挡防护。

4．雨季到来之前，应做好地面排水工程。雨季施工应做好组织安排。密切注意天气预报，做好边坡坡面的临时防护工作（如在坡面铺设防水塑料薄膜和修建临时排水沟），防止表水冲刷坡面和下渗。

5．由明显集中出水的坡面，应设置引、排地下水的措施。排水斜孔施工时应满足设计要求，保证质量。

6．施工时应加强现场监控，必要时应布设观测网地表位移，以监测边坡位移、变形状况，指导设计和施工。

九、边坡监测设计

(一)在施工期间应进行边坡监测，用于指导施工，同时可将监测成果作为信息化设计的依据。

1.监测项目

本工程的施工阶段安全监测项目主要是地面变形监测（水平位移和垂直位移）和地表裂缝监测（产生的时间、位置、宽度）。

2.监测时间

在施工期间内，原则上要求每周观测一次，雨天及雨后数天每天观测一次。（二）边坡工程竣工后监测

在每一段边坡施工完工后，需马上进行稳定性监测。

1.监测项目

本阶段的监测项目主要有①桩顶部的水平位移和垂直位移，②坡顶地表和坡面裂缝，③边坡出水点与降雨的关系。

2.监测时间

在工程竣工后，监测系统应继续运行，监测周期可以适当加大，为防止突发性灾害事件的发生，以及边坡支护工程的维护提供依据。

工程完工后，总的监测时间不得少于二年。

在正常情况下，完工后的三个月内，每15天观测一次；在三个月至六个月内每月观测一次；在六个月至一年内每二月观测一次；之后按观测情况可适当调整。雨季每周观测一次，暴雨期及雨后数天每天观测一次。

监测数据应及时整理，对数据做周期分析与相关分析，并根据分析结果及时预测预报坡体变形发展动态。