边坡防护

由于复杂的地形地质条件,边坡始终是工程建设中一个重大工程地质问题,因此加强边坡病害的防治设计,将对工程基础设施建设与生态环境保护协调发展有重要意义。边坡防治的实质是边坡变形破坏的防治，防治原则应以防为主、及时治理，并应根据工程措施的技术可行性和必要性、经济合理性、工程重要性及社会效应等诸多方面制定具体的处治方案。

一、边坡的概念、组成及勘察要求

1.边坡的概念在建筑场地及其周边，由于建筑工程和市政工程开挖或填筑施工所形成的人工边坡和对建（构）筑物安全或稳定有不利影响的自然斜坡。

2.边坡的组成

1.坡顶面；2.坡肩；3.坡面；4.坡角；5.坡体边坡是坡面、坡顶及其下部一定深度坡体的总称。边坡的临空斜面称为坡面，坡面与坡顶面的转折部分称为坡肩，边坡的最下1部与平地相接部位称为坡脚，坡面与理想水平面交线称为边坡走向线，坡面与理想水平面的最大夹角称为坡角，坡顶面与坡面下部至坡脚范围内的岩（土）体称为坡体。滑体：斜坡上向下滑动的那部分土体或岩体称之为滑坡体。

3.边坡工程勘察资料要求：边坡工程勘察前除应收集边坡及邻近边坡的工程地质资料外，尚应取得下列资料：1. 附有坐标和地形的拟建边坡支挡结构的总平面布置图；2. 边坡高度、坡底高程和边坡平面尺寸；3.拟建场地的整平高程和挖方、填方情况；

4 拟建支挡结构的性质、结构特点及拟采取的基础形式、尺寸和埋置深度；5 边坡滑塌区及影响范围内的建（构）筑物的相关资料；6 边坡工程区域的相关气象资料；7 场地区域最大降雨强度和二十年一遇及五十年一遇最大降水量；河、湖历史最高水位和二十年一遇及五十年一遇的水位资料；可能影响边坡水文地质条件的工业和市政管线、江河等水源因素，以及相关水库水位调度方案资料；8 对边坡工程产生影响的汇水面积、排水坡度、长度和植被等情况；9 边坡周围山洪、冲沟和河流冲淤等情况。

4.边坡工程概况描述边坡工程：建筑边坡位于建筑场地周围，坡底为拟建小区道路、绿化带，坡顶为自然山体（西南侧和东南侧坡顶为民房）；边坡总长约565m。坡底高程69.00m-84.40m，坡顶高程72.00m-96.50m，边坡最小高度3.00m，最大高度17.00m，主要为岩质边坡。岩质边坡岩体类别为II类，岩层面坡度平缓。场地无滑坡和危岩发育，且拟建建筑物处于边坡滑塌区外，安全等级为二、三级。支护结构设计使用年限50年，抗震设防烈度为六度。

二、挡墙的分类

挡土墙：（边坡支护的一种形式）指的是为防止路基填土或山坡岩土坍塌而修筑的、抵抗土体侧压力的墙式构造物。★各种挡土墙的适用条件

1. 重力式挡土墙重力式挡土墙是靠墙体自身重量来维护平衡的,通常由块石或素混凝土砌筑而成，因此，墙体抗拉抗剪强度较低。墙身的截面尺寸相对于其他类型挡土墙较大，宜用于高度小于6m、地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物的地段。

重力式挡土墙具有结构简单、施工方便、易于就地取材等优点在工程中得到了广泛的应用。重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。自重式的多用毛石砌筑，自重式仰背毛石挡土墙墙顶厚不小于500mm，墙脚的厚度应根据挡土的物理指标、挡土高度及墙脚地基土的承载能力特征值经计算确定。

重力式挡土墙可根据其墙背的坡度分为以下几种类型：

重力式挡土墙和悬臂式挡土墙的示意图：

2. 薄壁式挡土墙包括悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙两种。一般墙高6m以内采用悬臂式，6m以上采用扶壁式。1) 悬臂式挡土墙：由立板（墙面板）和底板（墙趾板和墙踵板）两部分组成，一般形式为如下图所示：

2) 扶壁式挡土墙：当挡土墙的墙高h＞10m时，为了增加悬臂的抗弯刚度，沿墙长纵向每隔0.8~1.0m，设置一道扶壁。

3. 锚定式挡土墙包括锚杆式和锚定板式两种。1) 锚杆式挡土墙：由预制的钢筋混凝土立柱、挡土板构成墙面，与水平或倾斜的钢锚杆联合组成。锚杆的一端与立柱连接，另一端被锚固在山坡深处的稳定岩层或土层中。

2) 定板式挡土墙：是由钢筋混凝土墙面、钢拉杆、锚走板以及其间的填土共同组成的一种组合挡土结构。

4. 加筋土挡土墙在土中加入拉筋，利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程特性，从而达到稳定土体的目的。由面板、拉筋组成，依靠填土、拉筋之间的摩擦力使填土与拉筋结合成一个整体。

三、挡土墙的构造

1. 基础类型

大多数挡土墙都直接修筑在天然地基上。当地基承重力不足且墙趾处地形比较平坦，而墙身又超过一定高度时，为了减小基底压应力和增加抗倾覆稳定性，常常采用扩大基础。当地基压应力超过地基承载力过多时，需要加宽值较大，为避免加宽部分的台阶过高，可采用钢筋混凝土底板。地基为软弱土层时，可采用砂砾、碎石、矿渣或者灰土等材料予以换填。当挡土墙修筑在陡坡上，而地基又为完整、稳固、对基础不产生侧压力的坚硬岸石时，可设置台阶基础，以减少基坑开挖和节省圬工。如地基有短段缺口（如深沟等）或挖基困难（如需水下施工）可采用拱形基础。

2. 基础埋置深度对于土质地基，基础埋置深度应符合下列要求：①无冲刷时，应在天然地面以下至少1m；②有冲刷时，应在冲刷线以下至少1m；③受冻胀影响时，应在冻结线以下不少于0.25m；当冻深超过1m，采用1.25m，但地基应夯填一定厚度的砂石或者碎石垫层，垫层底面亦应位于冻结线以下不少于0.25m。碎石、砾石和砂类地基，不考虑冻胀影响，但地基埋深不宜小于1m。对于基石地基应清除表面风化层，将基底嵌入岩层一定深度，当风化层较厚难以全部清除表面时，可依据地基的风化程度及容许承载力将基底埋入风化层中。当挡土墙位于地质不良地段，地基土内可能出现滑动面时，应进行地基抗滑稳定性验算，将基础底面埋置在滑动面以下，或采取其他措施，以防止挡土墙滑动。基础应采用明挖基础，当基底位于大于5%的纵向斜坡上，基底应该设置成台阶形。

3.排水设施挡土墙的排水措施通常由地面排水和墙身排水两部分组成。

1.1. 地面排水主要是防止地表水渗入墙后土体或者地基，有以下几种方法：①设置地面排水沟，截引地表水；②夯实回填土顶面和地表松土，防止雨水和地面水下渗，必要时可设铺砌层；③路堑挡土墙趾前的边沟应予以铺砌加固，以防边沟水渗入基础。1.2. 墙身排水

浆砌块（片）石墙身应在墙前地面以上设一排泄水管（图a）；墙高时可在墙上部加设一排泄水孔（图b），泄水孔尺寸可视泄水量大小分别采用5cm×10cm、10cm×10cm、15cm×20cm的方孔，或直径5~10cm的圆孔。孔眼间距一般为2~3m；对于浸水挡土墙孔眼间距一般为1.0~1.5m，干旱地区可适当加大，孔眼上下错开布置，下排水孔的出口应高出墙前地面或墙前水位0.3m。为防止水分渗入地基，下排泄水孔进入的底部应铺设30cm厚的粘土隔水层，泄水孔的进水口部分应设置粗粒料反滤层，以免孔道阻塞，当墙背填土透水性不良或可能发生冻胀时，应在最低一排泄水孔至墙顶以下0.5m的范围内铺设厚度不小于0.3m的砂卵石。

4.沉降缝和伸缩缝设计时，一般将沉降缝和伸缩缝合并设置，沿路线方向每隔10~15m设置一道，兼起两者的作用。缝宽2~3cm，缝内一般可用胶泥填塞，但在渗水量大、填料容易流失或冻害严重地区，则宜用沥青麻筋或涂以沥青的木板等具有弹性的材料，沿内、外、顶三方填塞，填深不宜小于0.15m；当墙后为岩石路堑或填石路堤时，可设置空缝。干砌挡土墙缝的两侧应选用平整石料砌筑，使之成垂直通缝。

四、挡土墙的设计步骤

一、首先先确相关的一些数据。例：墙高、墙上的载荷、墙体的形式和墙底基底的承载力。二、在根据上述的数据，进行详细的计算。算出墙体抗倾覆、抗滑动、墙身水平截面强度和墙身垂直截面变为的计算量。

三、设计1、根据周围的环境和经济情况确定墙趾的位置。

2、根据墙趾处的状况测绘出纵向地面线和路基横断面图，了解墙体中的地质和水管的位置。

3、计算填料的地基计算参数和物理力学计算参数。

4、设计挡土墙的断面型式和构造图，选择合适的材料，确定有关计算参数。

5、先对墙体的纵向进行布置，再确定挡土墙的断面尺寸，根据计算法和标准图。

6、接着再绘制出挡土墙横断面、立面和平面图。

7、根据材料和数据计算出挡土墙墙身抗弯强度。