摘要：為消除地基土的濕陷性，綜合考慮安全性、經(jīng)濟(jì)性、施工工期要求以及對(duì)周邊環(huán)境的影響等多種因素，文章根據(jù)工程實(shí)際情況設(shè)計(jì)出地基處理的合理方法，并結(jié)合施工方案提出有效安全的邊坡支護(hù)方案。通過(guò)對(duì)挖填土方的過(guò)程進(jìn)行計(jì)算，利用Flac3D軟件對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了邊坡的應(yīng)力、位移及破壞特征，進(jìn)而揭示了邊坡的變形破壞機(jī)理，得出該方案的可靠性和可行性，驗(yàn)證了邊坡支護(hù)方案的可實(shí)施性和安全性。

　　關(guān)鍵詞：地基處理;邊坡支護(hù);邊坡穩(wěn)定性;Flac3D軟件;數(shù)值模擬

　　0 引言

　　工程場(chǎng)地處于土石丘陵區(qū)，場(chǎng)地地形起伏較大，西側(cè)、南側(cè)較高，東側(cè)、北側(cè)較低。由于場(chǎng)地中含有濕陷性黃土，濕陷性等級(jí)為一級(jí)，所以本工程需要通過(guò)計(jì)算選擇合適的地基處理的方法，從而提高地基承載力，減少地基沉降和滲透等問(wèn)題，確保上部基礎(chǔ)和建筑結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。工程基礎(chǔ)開(kāi)挖和回填土的施工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題，本文通過(guò)工程實(shí)際工況和相關(guān)規(guī)范確定邊坡支護(hù)方案，并利用計(jì)算與Flac3D數(shù)值模擬來(lái)確定方案的可實(shí)施性，減少甚至杜絕因邊坡失穩(wěn)造成的影響施工進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)性等問(wèn)題。

　　1 地基處理和支護(hù)方案的確定

　　1.1 工程地質(zhì)條件

　　場(chǎng)地上覆地層主要為第四系全新統(tǒng)人工填土層(Q4s)、第四系上更新統(tǒng)坡洪積層(Q3sl+pl和第四系中更新統(tǒng)洪積層(Q2pl，巖性主要為素填土、黃土狀粉土、黃土狀粉質(zhì)黏土。下伏基巖主要由古生界石炭系本溪組(Cb2)頁(yè)巖及鋁土礦和奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組(O2s灰?guī)r組成。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆探揭露的巖芯及量測(cè)場(chǎng)區(qū)出露巖石，下伏基巖傾角較小，近水平狀。

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆探成果及地層的地質(zhì)時(shí)代、成因類(lèi)型、巖性及分布埋藏特征，場(chǎng)地地層由新到老描述如下：

　　(1)第四系全新統(tǒng)人工填土(Q4s)。素填土：黃褐色、灰褐色，稍濕、稍密。主要成分為粉質(zhì)黏土和碎石。層厚一般為1.00～9.20 m。該層在場(chǎng)區(qū)周邊分布較普遍。

　　(2)第四系上更新統(tǒng)坡洪積層(Q3sl+pl)。黃土狀粉土：黃褐色，稍濕，稍密。土質(zhì)均勻，大孔隙豎向節(jié)理，可見(jiàn)少量風(fēng)化巖屑。層厚一般為1.00～8.00 m。

　　(3)第四系中更新統(tǒng)洪積層(Q2pl)。黃土狀粉質(zhì)黏土：褐紅色、棕紅色，稍濕，硬塑，土質(zhì)均勻，含少量石灰碎塊。層厚一般為2.00～8.70 m。

　　(4)古生界石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)。頁(yè)巖和鋁土礦：灰褐色，強(qiáng)風(fēng)化，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，巖芯呈碎塊狀，易碎。層厚一般為6.35～17.80 m。產(chǎn)狀近水平向。

　　(5)奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組(O2s)。粉質(zhì)黏土：棕紅、黃色，硬塑。含石灰?guī)r碎塊，為溶洞填充物。該層在場(chǎng)區(qū)北側(cè)和東側(cè)拐角處揭露。層厚為0.40～10.60 m?；?guī)r：灰褐色，強(qiáng)風(fēng)化，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，巖芯呈碎塊狀。層厚一般為0.90～20.60 m。

　　場(chǎng)地地下水類(lèi)型主要有松散巖類(lèi)孔隙水和碳酸鹽巖類(lèi)巖溶水。松散巖類(lèi)孔隙水位于不易蓄水的黃土狀粉質(zhì)黏土中，碳酸鹽巖類(lèi)巖溶水埋深在百米以下，對(duì)場(chǎng)地建設(shè)影響小。工程場(chǎng)地地震基本烈度為7度，廠址建筑場(chǎng)地均屬于建筑抗震一般地段。場(chǎng)地內(nèi)無(wú)飽和狀態(tài)的粉土或砂土地層分布，可不考慮地震液化對(duì)建(構(gòu))筑物的影響。

　　1.2 地基處理

　　本工程場(chǎng)地平整標(biāo)高為920 m，利用Htcad軟件采用方格網(wǎng)法進(jìn)行土方量計(jì)算[1]，計(jì)算時(shí)將廠址分為6個(gè)小的區(qū)域，分別進(jìn)行土方量的計(jì)算并匯總。區(qū)域分布圖見(jiàn)圖1，斷面圖見(jiàn)圖2。

　　土方量計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

　　該場(chǎng)地為非自重性濕陷性黃土，濕陷等級(jí)為一級(jí)(輕微)，壓縮性較高，適合用強(qiáng)夯法進(jìn)行地基處理。強(qiáng)夯法的加固效果顯著，可消除地基土的濕陷性，提高地基承載力，且具有施工方便、縮短工期、節(jié)省費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)[2-3]。在采用強(qiáng)夯法進(jìn)行地基處理的過(guò)程中，分層夯壓，每層厚度為4 m，夯實(shí)深度為6～7 m。地基土夯實(shí)后相對(duì)密度≥0.95，強(qiáng)夯擬夯3～5遍。

　　1.3 邊坡支護(hù)方案

　　挖方邊坡南側(cè)有高邊坡存在，西南角和西側(cè)局部緊鄰征地紅線，但邊坡高度≤6 m，可采取重力式擋墻進(jìn)行支護(hù)。綜合考慮工程工期、施工難度和工程經(jīng)濟(jì)等因素，采用1∶1坡率進(jìn)行削坡減載，每8 m一級(jí)，中間設(shè)2 m寬的馬道。西南角及西側(cè)中部局部區(qū)域離用地邊界較近，局部只有3 m寬，設(shè)垂直重力式擋土墻支護(hù)，墻頂寬0.5 m，墻底寬1.7 m，擋土墻高度為3～6 m，嵌入場(chǎng)地地面以下為1 m。

　　場(chǎng)地北側(cè)和東側(cè)均為填方邊坡，采用坡率為1∶1進(jìn)行填方施工，每8 m一級(jí)，中間設(shè)2 m寬的馬道。填方邊坡加設(shè)有紡?fù)凉げ?，考慮自然邊坡和填方的結(jié)合緊密程度，對(duì)自然邊坡局部進(jìn)行削坡形成臺(tái)階狀，同時(shí)也方便土工布的埋設(shè)。

　　2 邊坡穩(wěn)定性計(jì)算

　　2.1 邊坡穩(wěn)定判別依據(jù)

　　邊坡工程安全等級(jí)為二級(jí)，根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2013)中第5.2.3條規(guī)定[4]：邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)一般工況應(yīng)>1.3，地震工況應(yīng)>1.1。當(dāng)邊坡穩(wěn)定性系數(shù)小于邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)時(shí)應(yīng)對(duì)邊坡進(jìn)行處理。

　　2.2 邊坡剖面選取

　　根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告，邊坡大部分都處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。設(shè)計(jì)時(shí)選取7條典型的剖面，包括南側(cè)的高挖方邊坡及場(chǎng)址北側(cè)和東側(cè)的高填方邊坡，選取時(shí)盡量地靠近或經(jīng)過(guò)鉆孔位置使得到的橫斷面圖能更準(zhǔn)確地反映真實(shí)的地質(zhì)狀況，使選取的坡面更有代表性。剖面在工程地質(zhì)平面圖上的位置如圖3所示。

　　2.3 工程參數(shù)確定

　　為了取得邊坡治理的設(shè)計(jì)參數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)，現(xiàn)場(chǎng)在鉆孔中采取各土層及下伏塊石巖塊等樣本作室內(nèi)巖石的物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，各試驗(yàn)成果按《巖土工程勘察規(guī)范》(2009年版)(GB 50021-2001)及《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2011)的有關(guān)公式進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)，對(duì)無(wú)條件進(jìn)行試驗(yàn)的巖體按類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)確定。邊坡穩(wěn)定性計(jì)算主要物理力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表2。

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