青島世園會邊坡防護設計

司瑞軍 魯洪強

摘 要：2014年青島世界園藝博覽會園區內由于道路施工形成多處路塹邊坡。針對不同的生態邊坡型式進行相應的邊坡防護設計，既保證了邊坡的穩定又為坡面綠化施工創造了條件，取得了良好的景觀效果。

關鍵詞：青島世園會；邊坡防護；生態袋；植被混凝土

1 工程概述

2014年青島世界園藝博覽會是國內首次在山地地形上舉辦世界性的園藝展會，主體區規劃、道路設計難度均較大。由于道路施工形成了11處路塹邊坡（圖1），其整體特點是坡面較高較陡、坡體土質情況復雜、存在不同程度的安全隱患。從使用功能上看，均屬于永久性邊坡。為了保證路上行人和車輛的安全，為了給坡面綠化施工創造良好的條件，需要對各個路塹邊坡有針對性地進行防護處理。

2 邊坡防護設計

2.1 邊坡A

坡度270m，坡高3～14m，坡率1：0.9～1：1.5，高度8m處設有平臺，寬度2m。坡體為強風化巖花崗巖上亞代，呈散體狀，局部為中風化花崗巖，碎裂狀結構，節理裂隙非常發育。巖體破碎，風化強烈，礦物蝕變強烈，長石多高嶺土化，巖芯手搓呈粗砂狀，部分呈碎屑狀。屬極破碎的軟巖，巖體基本質量等級Ⅴ級。

邊坡綠化采用生態袋堆砌+表面噴播處理。生態袋尺寸60cm×30cm×15cm，最底排和最頂排縱向布置，其余橫向布置，每排交錯堆砌。生態袋堆完后，表面掛3.5mm的鍍鋅鐵絲網，網孔6cm。掛網的目的是保護在生態袋上栽植的小灌木，又可以為噴播提供固土條件。

雖然坡面巖石非常破碎，但無明顯的滑動面和大的節理面，邊坡整體基本穩定。為了分散生態袋的下滑力，采用直徑18mm的錨桿，間距2m，梅花形布置，錨桿長度3～6m，自上而下逐漸變短。錨桿伸出生態袋15cm，同時起到掛網作用。

2.2 邊坡B

坡度67m，坡高2～7m，坡率1：0.7～1：1.2。坡體為強風化巖花崗巖上亞代，局部有煌斑巖軟弱夾層，該邊坡巖石整體性好，為穩定坡面。

邊坡綠化采用客土噴播處理。為了固定土壤培養基，需在坡面掛設2mm的鍍鋅鐵絲網，網孔4cm。鐵絲網掛在錨固件上。錨固件使用直徑14mm的螺紋鋼，錨入坡面30cm，間距1m，梅花形布置。土壤培養基分3～4次噴播，最終厚度7～8cm。

2.3 邊坡C

坡度260m，坡高0～22m，坡率1：0.3～1：1.4，是園區內最大最陡的邊坡，也是施工難度最大的邊坡。該邊坡第四系不發育，屬巖質邊坡，坡面揭露的巖體以散體狀～塊狀巖體為主?？傮w上看，該邊坡以高傾角、中高度的巖質長邊坡為主，依據《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2002），邊坡巖體類型屬Ⅱ～Ⅳ類巖體，邊坡破壞后果很嚴重，安全等級屬一級。

在進行該邊坡防護設計之前，應先對邊坡進行穩定性評價。根據坡形、巖體結構和結構面特點將邊坡分為1～10段，具體分段及特征如下：

根據巖質邊坡特點，本工程穩定性評價主要采用赤平極射投影法進行定性分析，分析得出基本結論如下：

（1）邊坡基本穩定區（2、8和10段）處于基本穩定狀態，其中邊坡8段發育的兩條構造破碎帶在地下水作用下有可能發生涌水及小規?；茐?。該區治理措施以表面防護為主。

（2）邊坡不穩定區（1、4、6、7和9段），在地下水、邊坡巖體應力釋放、巖體風化等不利作用影響下，會逐漸出現嚴重邊坡失穩破壞。其中1段主要破壞模式為強度較高巖塊沿陡立節理面，上部不斷張開，底部逐漸被拉斷，發生巖塊傾倒破壞；4和6段主要破壞模式為碎裂狀花斑巖沿外傾節理面、節理組合面發生小規模淺層滑移破壞。7和9段坡面存在多危巖、陡立坡段，在自身坡形、節理發育等多種不利因素控制下，易發生以危巖崩塌、滑塌形式為主的失穩破壞。該區治理措施以坡體支護、表面防護為主。

（3）邊坡危險區（3和5段）具有隨時發生較大規模坡體滑塌、危巖崩塌類嚴重邊坡失穩破壞的可能。其中3段坡面為松散狀的強風化巖體，發育有平直、光滑、貫通性好的外傾節理面，該段邊坡底部因人工開挖擾動強烈，正常道路施工中的爆破、車輛震動即有可能引起該段坡面巖體的順坡滑移破壞；5段坡面受邊坡開挖爆破影響，坡面巖體擾動強烈，坡面節理張開，最大張開度約15cm，存在多處塊狀、楔形狀易滑塌巖塊，坡底已見有崩塌倒石堆。該區治理前應先清除險情。

C坡的現場條件使用土壤培養基進行噴播難度較大，土壤基不易附著，影響綠化效果。因此，噴播材料使用CBS（植被混凝土生態防護技術）基材。CBS植被混凝土護坡技術使用水泥作為基材粘結劑，除了為良好的植物生長基材外，根據水泥用量的不同，還具有一定的強度和良好的抗沖刷能力，同時可以防止坡面碎石掉落和坡面巖石繼續風化。為了便于基材附著，需在坡面上掛設鍍鋅鐵絲網。植被混凝土分2次噴射，總厚度為9～10cm。

基本穩定區清理坡面松散土石后，采用直徑14mm的圓鋼作為錨固件，錨入坡面50cm，間距1m，梅花形布置。

邊坡不穩定區和危險區首先采用錨桿進行支護，根據坡體節理面，對各坡段使用了極限平衡法進行邊坡穩定性安全系數計算。錨桿采用直徑20mm的螺紋鋼，長度2～5m，自上而下逐漸縮短。間距2m，梅花形布置。錨桿與巖體間全長注漿錨固，鋼筋與水泥漿間的粘結強度不低于2.1MPa。巖石與注漿體間粘結強度不低于0.4MPa。錨桿伸出坡面15cm，可同時兼顧掛網錨固件使用。

2.4 邊坡D～K

邊坡基本情況如下表。坡體土質較接近，為含碎石粉質粘土段和強風化巖上亞代，散體狀，擾動后呈顆粒狀，遇水軟化。如果不進行處理，坡面遇水會出現沖溝，而且景觀效果差。此類邊坡可通過掛網噴播的辦法，盡快讓植物在坡面生根，起到固土的作用。錨固件使用50cm長的方木樁即可。為了保證邊坡整體穩定，在噴播前先對陡坡段進行削坡至坡率緩于1：1。

3 邊坡防水設計

邊坡穩定后還需要進行邊坡防水處理。坡面浸水，會增加坡體下滑力。節理面內進水，凍脹力會加劇節理發育，造成局部坡體失穩崩塌。坡面上的培養基無法承受較大水流的沖刷。因此，邊坡防水至關重要。

本工程防水設計采用兩種措施：①在坡頂設置截水溝。截水溝距坡頂至少5m。根據水量大小確定截水溝高度，最小高度50cm。截水溝沿坡頂將水向兩側引至坡腳。坡頂平坦地段采用U形漿砌石結構。坡頂陡峭段采用一字形漿砌石結構，基礎必須穩定且埋深不小于50cm。②坡頂設置防滲措施。防滲措施根據生態護坡的工藝不同而不同。邊坡A頂排生態袋底部設置塑料阻水膜，阻水膜的范圍自坡頂向上2m。為防止老化，阻水膜必須埋于坡頂土壤中。其余邊坡的噴播范圍自坡頂向上延長至少0.8m。待植物生根后，坡面雨水可沿噴播表面徑流而不下滲。

4 結 論

（1）邊坡防護應結合邊坡綠化工藝進行設計。傳統的邊坡防護僅僅保證了邊坡的穩定性，但景觀效果較差，如果處理不好，植物將永遠無法生長。生態護坡的基礎是坡體穩定。土質邊坡盡量按緩于1：1放坡使其自穩，巖石邊坡根據其風化程度確定是否需要錨桿加固。青島世園會的生態邊坡防護設計取得了良好的景觀效果，達到了既保證穩定又恢復植被的目的，得到了省級領導的高度認可。

（2）山區路塹邊坡條件復雜，防護設計應在其開挖后進行現場勘測，超過20m的高陡邊坡需要專業地勘部門進行穩定性評價，為防護設計提供可靠依據。

（3）任何型式的生態邊坡都需要做好防水處理，否則會沖毀坡面，特別是在植物生長初期。嚴重的會影響坡體穩定，造成結構安全隱患。坡頂截水溝依地勢將水引至坡面外，無法引出時可采用隱藏在坡面的急流槽將水引至坡腳。

參考文獻

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