某边坡支护设计说明

边坡防护施工图设计说明

1、工程概况

xx高边坡场地位于大横琴山西侧，井湾附近的二井角。边坡体长约140m，路堑最深挖方达32.23m（设计地面标高为7.0m）。目前山体自然坡度在30°～50°之间，山体顶部西侧有一中国移动通信站，山体坡脚为既有xx。

2、设计依据、设计规范

2.1设计依据

(1) 我设计院与甲方签订的设计合同。

(2) 《xx高边坡（K5+720～K5+860）场地岩土工程勘察报告书》(3) 建设单位提供的1/1000地形图。

(4) 我设计院完成的xx初步设计2010.08。

(5)xx初步设计专家意见。

2.2设计规范

(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》(GB50010-2010)；

(4)《建筑结构荷载设计规范》（DB50009--2001）

(5)《建筑抗震设计规范》（DB50011--2001）

(6)《地质灾害防治工程设计规范》（DB50/5029--2004）

(7)《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）

(8)《公路工程抗震设计规范》（JT004—）

(9)《市政公用工程设计文件编制深度规定》（建设部颁2004.3.）

(10)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB 50086-2001

(11)《预应力混凝土用钢绞线》GB/T 5224-2003

(12)《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370-2007）

(13)《爆破安全规程》GB 6722-2003

2.3 初步设计审查意见执行情况

初步设计阶段，专家未对xx高边坡提出具体审查意见。

2.4本版图册修改原因及主要修改内容

本套图册为第二版，上一版为A版于2011年10月提交。

2.5.本工程设计参数

1、边坡类别：岩质Ⅲ、Ⅳ类边坡。

2、本工程的安全等级为一级，重要性系数：γ0=1.1。

3、设计使用年限：50年。

4、坡顶荷载取10 KN/m2。

5、抗震设防烈度为7度，地震峰值加速度0.10g，按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强抗震措施。

6、结构面内摩擦角φ=18°，内聚力C=30kpa。

3、工程地质

3.1水文气象条件

Xx

3.2地形地貌

Xx3.3地质节理构造

Xx

3.4地层结构和岩土特征

3.5水文地质

场区地表水不发育，主要以坡脚水坑汇集雨水形式存在。本区地表水主要接受大气降水的补给。

1、地下水

根据含水介质特征和地下水赋存条件，场区地下水类型主要以第四系孔隙上部滞水及燕山期块状岩类基岩裂隙水为主。

2、上部滞水

上部滞水主要赋存于砾质黏性土（地层代号⑤1）中，水位变化因气候、季节而异。

3、基岩裂隙水

基岩裂隙水赋存于花岗岩风化裂隙带和基岩构造带中，其分布受赋存岩体裂隙发育程度的影响较大，具明显的各向异性特点。

3.6 不良地质作用

根据区域地质资料、工程地质调绘、本次勘察钻孔揭露，高边坡场地离大型断裂较远，无活动断裂通过，未发生过破坏性地震，邻近区域地震对场地影响较小，位于相对稳定地块，场地是稳定的，适宜xx的建设。xx道路所切割的山体顶部有部分危岩。此外，场地未发现其它如滑坡、崩塌、岩溶、采空区等不良地质作用。

3.7 场地与地基的地震效应评价

根据国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）附录A第A.0.17条第3款和《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），场区抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，地震动峰值加速度为0.10g。该边坡场地属于建筑抗震不利地段。

。

3.8 土石可挖性分级

3.9 岩土层渗透性评价

根据场地内已有资料，各个岩土层的渗透性评价如下：砾质粘性土层（地层代号⑤1）的渗透系数为4.53×10-3cm/s；全风化花岗岩～强风化花岗岩（地层代号⑥1、⑥2）为2.56×

10-3cm/s；中风化花岗岩渗透系数为1.23×10-3cm/s，微风化花岗岩为相对隔水层。

4、高边坡防护设计

4.1. 边坡岩土计算参数确定

根据《xx高边坡（K5+720～K5+860）场地岩土工程勘察报告书》报告中所提供岩土按不同岩性、不同风化程度的设计参数建议值见列表1。

4.2高边坡分段防护设计

该路段K5+720～K5+860段道路边坡属路堑高边坡，大部分为岩质边坡，最高开挖高度约30米。该段高边坡为永久性边坡，边坡工程安全等级为一级。为保证开挖后高边坡的稳定，并考虑规划用地红线和城市绿化景观，采用如下边坡防护方式，且结合现场实际顺接边坡。

4.2.1 K5+720～K5+860段左侧边坡防护

K5+720～K5+860段左侧边坡下部为II花岗岩、Ⅲ花岗岩、Ⅳ花岗岩，上部砾质性粘土层较薄。岩层部分进行自下往上分别1：0.5，1：0.75，1：0. 75，1：1，1：1分级放坡，每级坡高6.5 m，每级设3m宽马道，马道上及坡顶以外5m设截水沟，沟起始深度0.3m，自高处往两侧分流，并接入坡脚排水沟；边坡防护采用锚杆+框格梁护坡防护，并在边坡框格梁上填土挂三维网进行绿化。

K5+720～K5+860段左侧边坡防护典型地质断面图一4.2.2K5+720~K5+860段右侧边坡防护

K5+720～K5+860段右侧边坡下部为II花岗岩、Ⅲ花岗岩、Ⅳ花岗岩，上部砾质性粘土层较薄。岩层部分进行自下往上分别1：0.5，1：0.75，1：0. 75，1：1，1：1分级放坡，每级坡高6.5 m，每级设3m宽马道，马道上及坡顶以外5m设截水沟，沟起始深度0.3m，自高处往两侧分流，并接入坡脚排水沟；边坡防护采用锚杆+框格梁护坡防护，并在边坡框格梁上填土挂三维网进行绿化。

边坡防护典型地质断面图二

4.3检修通道

边坡每隔100m设置一检修梯步直至设计坡顶，检修梯步两侧设变形缝，缝内填塞沥青麻丝。检修梯步采用C30钢筋砼现浇，梯步壁厚15cm，梯步宽1.5m，梯步沿边坡坡面纵向设φ10@15cm面层钢筋网，横向设φ10@15cm钢筋锚入梯步两侧的坡面支护竖梁，竖梁上设1.2m~1.6m高的不锈钢安全栏杆。

4.4边坡排水系统

边坡排水系统由坡面排水孔和坡顶截水沟、马道排水沟、坡脚排水沟组成。坡面排水孔在每个框格梁单元底部填土设置，排水孔采用φ5cm的pvc排水管，排水管长度2m，向下的倾角为15°。坡顶5m以外设置截水沟，截水沟尺寸1.5x0.5m（梯形断面），截水沟起点沟深0.3m，从边坡高点往两处分流，汇入坡脚排水沟，马道截水沟采用浆砌块石，截水沟尺寸0.5x0.3m，截水沟起点沟深0.3m，汇入坡脚排水沟，坡脚排水沟沿道路纵向布置，采用浆砌片石砌筑，起始沟深0.3m，沟尺寸1.0x0.5m。

4.5护面墙

在第一级边坡坡脚处设置50cm厚的护面墙，护面墙采用M10浆砌MU40块石。护面墙坡比同第1级边坡坡比，护面墙上设φ5cm的pvc排水管，排水管上身敕孔，外包土工布反滤层，排水管长度2m，向下的倾角为15°。

5、土石方工程

5.1 土石方开挖与护坡防护施工关系

本工程的施工工序应为：对危岩、崩塌、滑坡段进行清表——爆破施工——第n级边坡爆破后面层清理——坡面排水孔施工——喷5cm后M10砂浆——锚杆施工——框格梁施工——第n-1级……——第1级施工完毕——施工第一级坡脚护面墙——挂三维网——坡面覆土植绿化。

土石方开挖进程须满足边坡防护的逆作法施工要求：自上往下开挖，每一级土方开挖最大高度为6.5m，且当该级边坡防护工作完成后方可以进行下一级边坡的开挖和防护工作。5.2 山体开挖方法

5.2.1工程区域周边自然、社会环境

本工程开挖形成最大边坡高度约33m，施工过程可能对周边社会、自然环境造成较大影响。据初步调查调查本工程区域涉及主要公共设施及自然社会环境如下：

1、K5+787左侧距中心线114.5米处有一移动通讯中转站，构筑物为面积为6米×6米。

2、K5+790左侧距中心线56米处，有一高压电塔。

3、K5+688处有一条穿越道路高压电线。

4、K5+851处有一条穿越道路通讯杆。

5、在爆破区山脚下有一现状道路，是外界进入海洋乐园、深井村的唯一道路，也是第10工程段、隧道标的唯一进场道路。

6、K5+717左侧距中心线38~90米处，有一养殖场。

基于以上复杂的周边自然、社会环境，为保证边坡开挖工程顺利、安全的实施，边坡开挖前应对各重要公共设施产权单位提前进行沟通，尽量实施改迁，不能改迁的应配合产权单位做好公共设施保护工作。

本工程区域山体开挖前应协调相关交通部门做好交通组织工作。

若对本工程边坡山体进行需进行爆破开挖，爆破施工企业应具有“爆破施工企业资质证书”，并有相关类似工程经验。

5.2.2爆破方法及要求

边坡需采用爆破施工的工程区域，开挖前应有进行专项爆破设计以及爆破工作施工组织设计，并报以及相关管理单位审批。

结合本工程实际情况以及周边环境特点，对本工程爆破开挖作以下建议：

（1）爆破开挖时宜采用少孔多次起爆的爆破方法，严格控制单次起爆装药量；采用延时起爆方法时，每次起爆之间间隔两段以上；在个别震动敏感部位，宜采用机械破岩开挖方法。

（2）在邻近铁塔等构筑物部位进行爆破必须采用有效的减震措施，设置减震沟、减震孔或减震槽等，确保已有建筑的安全。

（3）坡顶轮廓线与用地红线联系紧密，因此建议采用控制爆破，严格控制坡顶轮廓线的开挖，严禁超挖。

（4）结合本工程边坡支护结构措施（框格梁+系统节点锚杆+预应力锚索），要求开挖后的坡面岩面光滑平整，围岩不产生或很少产生爆震裂缝，原有构造裂隙也不因爆破影响而有明显扩展，同时可保持围岩的整体性和稳定性，使框架梁和锚杆紧贴坡面受力均匀。因此建议大规模爆破完成后针对坡面实施控制性爆破，控制性爆破范围为整个坡面，爆破坡面厚度按2m计。

（5）本工程区域内有大量孤石，有的孤石体积过大，且在散落分布在山体不同区域，大规模开挖前，需对以上孤石进行清理，且爆破过程中需对孤石爆破后产生的飞石进行有效控制，避免事故安全事故。建议对以上大体积孤石进行控制爆破。

（6）本工程范围内道路均为开山段，由于边坡施工未逆作法，至上往下施工，在施工地面一级边坡时，应严格控制道路红线，并减少爆破震动对上面几级已完成开挖施工和支护工作的坡面的保护，因此，建议最下面一级道路红线范围内边坡开挖按控制爆破实施。

（6）根据现场周边环境调查资料，按《爆破安全规程》规定的安全允许距离，对本工程安全警戒范围内不能实施改迁，一但破坏后果严重的重要管线、构建筑物、水利、交通设施按区域划分坡面开挖控制爆破区。

（7）爆破震动速度控制：邻近构筑物距爆破点最近处小于3cm /s；

（8）爆破时间安排不得与坡面框架结构的浇注、固结冲突，影响框架的施工质量。

（9）弃土应及时运走，严禁在坡顶加载；不宜在雨季施工，应遵循先整治后开挖的施工顺序，疏通坡顶排水工程，防止地面水渗入土体，必须遵循至上而下的开挖顺序。

（10）其他爆破安全要求须满足《爆破安全规程》GB 6722-2003.

5.2.3爆破安全允许距离

为了爆破有害效应对周边环境的影响，根据《爆破安全规程》GB 6722-2003，结合本工程周边环境以及本工程爆破施工方法，本工程爆破安全允许距离按以下基本原则确定：（1）爆破引起的有害效应，包括爆破振动、爆破冲击波、个别分散物（飞石）对周边环境的安全距离；

（2）爆破器材库、外部电源和电爆网络安全的安全允许距离；

（3）爆破对环境有害影响的控制，主要是控制周边环境对可能引发早爆的距离控制。

根据对本工程周边环境的调查，本工程爆破安全允许距离确定的主要控制因素为：

（1）个别飞石可能对人员、外部设备（建筑物）包括10KV高压线2路、80KV A变压器2台以及现状道路造成破坏，对人员安全距离根据安全规程6.4中表10确定

为300m；对以上设备（建筑物）的安全距离经初步计算为综合确定为70m。

本工程重点保护对象为10KV高压线2路和80KV A变压器2台，为确定其安

全允许距离，参考安全规程6.2.3爆破安全允许距离初步估算：

11

3

()

K

R Q

V

α

=∙

其中：R—爆破振动安全允许距离，单位为m

Q—炸药量，启发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量，单位为kg

V—保护对象所长地质点振动安全允许速度，单位为cm/s

K，α—与爆破点至计算对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，可以按规范中6.2的《表5 爆区不同岩性的K，α值》选取。

参数取值：

高压设备振动控制允许速度取：V=1.2cm/s （深孔台阶爆破频率在10~60hz ，根据表4，参考该频率段的大多数V 取值,取1.2cm/s ）。

炸药量取：Q=123.5kg （根据经及各主管单位批复的爆破设计方案，按深孔台阶控制爆破）

K=70(坚硬岩石50~150)，α=1.4（坚硬岩石1.3~1.5）（根据安全规程P43表5）

1

3

111

3 1.470()()123.590.91.2

K R Q m V α=∙=∙=

中心南路爆破山体范围分别在起点和终点各有一台80KV A ，根据上述计算各自的安全距离，同时考虑高压线沿环山路分布，该控制爆破区安全允许距离综合取值为70m 。

（2） 外部电源主要是10KV 高压线2路、80KV A 变压器2台产生的交变电磁场，中国

移动发射塔和移动联通电信的通讯线路产生的射频电场，同时也可能引发早爆的外部环境，根据安全规程6.7表16，10KV 高压线路的安全距取值确定为50m 。

（3） 本工程的高压线路沿现状道路边线分布,变压器也在现状道路上,根据上述2条对

本工程控制爆破区初步按高压线路70m 影响半径范围取。

6、锚杆工程

6.1钻孔

（1）锚孔孔径80mm ；

（2）锚孔水平方向孔距误差不应大于50mm ，垂直方向孔距误差不应大于50mm ； （3）锚杆孔深不应小于设计长度；宜超过设计长度0.5m ；

（4）锚孔宜一次性钻至设计长度，确保锚固段进入稳定中等风化岩层；

（5）钻孔后应将孔清理干净，并用压风机吹干，成孔后及时放置锚杆、灌浆，间隔时间不得大于6天；

（6）锚杆成孔建议采用干作法施工。

6.2锚杆组装与安放

（1）组装前，钢筋应除油污、去锈，严格按设计尺寸下料，每根钢筋长度误差不应大于50mm ；

（2）钢筋应按一定规律平直排列，沿杆体轴线方向每隔2.0m 设一定位支架；

（3）钢筋接长按施工规范焊接或机械连接；

（4）安放锚杆体时应防止杆体扭转、弯曲，杆体放入角度与钻孔角度保持一致； （5）杆体插入孔内深度不应小于锚杆设计长度的95%，杆体安放后不能随意敲击、插拔，不得悬挂重物；

（6）注浆:采用M30水泥砂浆，水泥宜用普通硅酸盐水泥，其强度不低于42.5MPa 。不得使用高铝水泥；不得使用污水；注浆压力0.5Mpa ；

（7）钢筋除锈后，锚杆采用M30砂浆全部封闭，施工中应使锚杆位于锚孔中部； （8）本工程在锚杆施工前，在设计的锚杆位置处做基本试验，以确定锚固体与岩土层间的粘接强度特征值、锚杆设计参数和施工工艺及锚杆的极限抗拉承载力。试验要求及步骤按GB50330-2002附录C.2的要求进行；

（9） 本工程的所有锚杆施工完并达到设计强度后，应随机抽检做锚杆验收试验，以检验施工质量是否达到设计要求。其试验要求及步骤按GB50330-2002附录C.3要求进行，验收试验锚杆的数量取锚杆总数的3%，且不得少于5根。锚杆验收试验荷载值及试验根数要求见表3。

表3

7、框格梁工程

（1）混凝土：框格梁混凝土强度均采用C30，混凝土浇筑前，应按设计配合比做混凝土试块进行抗压强度试验，其强度满足规范要求后，方可按设计的配合比拌制混凝土进行浇筑。框格梁混凝土保护层厚度为4cm 。

（2）本边坡为永久性边坡，框格梁采用单边支模原槽现浇。

（3）边坡伸缩缝缝宽20mm ，伸缩缝每30m 设一道，缝内填沥青木麻丝。

8、施工监测

本工程边坡安全等级为一级（二级），根据相关规范应对高边坡进行安全监测。 施工过程中以及施工结束后，根据相关规范要求对边坡以及临近构筑物（建筑物）进行安全监测，一旦发现异常情况，应采取有效工程措施，并及时通知设计人员，避免工程事故

的发生。工程建成后，要求监测不能间断至少连续监测3年，并要求设立边坡的维护和维修机构，以保高边坡的正常使用。

边坡监测应由业主委托有资质的监测单位编制监测方案，经设计、监理和业主等共同认可后实施。边坡按区段设置监测断面和监测点，一级边坡布置至少3个监测断面，二级、三级边坡布置至少1个监测断面，各监测断面的主要监测类容应包括以下内容：（1）裂缝监测

在坡顶设立位移监测点，每个监测断面不少于1个监测点。当边坡上出现裂缝后，应及时布设简易监测桩或仪器进行监测。

（2）框架梁受力监测

在锚索框架纵、横底沿梁轴线土压力盒监测土抗力，间距 1.5m~2.0m，每个监测断面设立不少于3个监测点。

（3）框架内力监测

在框架纵横底梁和顶部钢筋上设钢筋计进行监测，钢筋计间距为2.0m，每个监测断面设立不少于3个监测点。

（4）锚杆、锚索预应力损失监测

锚杆、锚索的应力损失应选择具有代表性的锚杆（锚索）。非预应力锚杆的应力监测根数不少于锚杆总数的5%，预应力锚索的应力监测根数不少于锚索总数的10%。

9、高边坡防护其它注意事项

(1) 边坡坡顶设截、排水沟，及时排走地表水，排水沟的设置应根据现场实际情况确定。

（2）边坡位置和高度参数与现场不一致的，以现场为准，差异较大时，应通知地勘及设计人员进行现场处理。

（3）本边坡防护遵循"动态设计、逆作法、信息法施工"原则。岩质边坡每阶开挖高度不大于6.5m。校核结构面情况，在施工过程中若发现设计与实际情况存在差异时，应及时反馈信息，以利尽快修改设计，保证安全和工期。

（4）由于边坡高度大，安全等级高，建议甲方委托具有相关资质和有丰富高切坡施工经验的单位施工。

（5）施工之前对坡顶已有建筑物进行调查，确定已有建筑物变形、裂纹和其它损坏情况的现状。在施工过程中对已有建筑物进行变形、已有裂缝监测，并形成监测记录资料。一旦发现有异常情况发生，应及时采取包括停止施工在内的有效措施，并通知监理、业主和设计单位，形成必要的施工措施或者设计补充或更改。

（6）边坡施工前，应调查清除边坡施工影响范围内是否有地下工程、地下管道及地下管线等，防止土方及锚杆施工对其产生破坏。

（7）边坡施工前应将各建筑物、管线位置精确定位，确保各建、构筑物（包括道路）、管线能正常建设后方可开工。

（8）如今后在边坡坡顶和坡脚发生其它工程活动，应不对边坡稳定性产生不利影响。

（9）其他未尽事宜应严格按照现行国家和地方有关规范和标准执行，施工中如出现有关问题请及时与建设方、监理单位及勘察人员、设计人员联系，共同协商处理。

10土方估算说明

10.1工程概述

xx道路：左、右侧K5+720~K5+860道路施工后将形成最高约30m的永久高边坡。本边坡工程段道路设计高程为：6.60m~7.7m；

10.2土石方计算依据

1、《公路工程地质勘察规范》（JTJ 0-98）

2、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）；

3、《爆破安全规程》GB 6722-2003

4、《工程岩体分级标准》GB 50218-94；

5、《爆破安全规程实施手册》

6、由以及各行政管理单位批复的爆破施工方案

6、《环岛东路1期高边坡K4+200~K4+600场地岩土工程地质勘察报告书》中冶集团武汉勘察研究院有限公司2010年4月

7、建设单位提供的1/1000地形图。

8、《珠海市横琴新区市政基础设施BT项目非示范段一期工程高边坡土石方数量估算报告》中冶集团武汉勘察研究院有限公司2011年11月

10.3土石方计算基本原则：

1、边坡土方计算分桩号（20m）根据道路纵断面计算至道路设计高程（6.60m~7.7m）。

2、根据“详勘资料”以及《公路工程地质勘察规范》中的土石分级和开挖方法建议，本工程素填土（①）、砾质粘性土（⑤）、全风化花岗岩（⑥1）：强风化花岗岩（地层代号⑥2）按土方计算（其中孤石按石方计算）；中风化花岗岩（⑥3-1、⑥3-2）、微风化花岗岩（⑥4-1、⑥4-2）按石方计算：

3、土方全部按机械开挖，石方中局部大体积孤石、中风化花岗岩（⑥3-1、⑥3-2）根据风化程度按一定比例机械开挖，一定比例爆破开挖；微风化花岗岩（⑥4-1、⑥4-2）全部按爆破开挖计。

10.4控制爆破开挖基本原则：

1、坡顶轮廓线与用地红线联系紧密，因此建议采用控制爆破，严格控制坡顶轮廓线的开挖，严禁超挖。控制爆破建议范围为沿坡顶线5m宽度，平均爆破厚度按2m计（根据地质横断面，扣除开口线处的土方开挖量）。

2、结合本工程边坡支护结构措施（框格梁+系统节点锚杆+预应力锚索），要求开挖后的坡面岩面光滑平整，围岩不产生或很少产生爆震裂缝，原有构造裂隙也不因爆破影响而有明显扩展，同时可保持围岩的整体性和稳定性，使框架梁和锚杆紧贴坡面受力均匀。因此建议大规模爆破完成后针对坡面实施控制性爆破，控制性爆破范围为整个坡面，爆破坡面厚度按2m计。

3、本工程区域内有大量孤石，有的孤石体积过大，且在散落分布在山体不同区域，大规模开挖前，需对以上孤石进行清理，且爆破过程中需对孤石爆破后产生的飞石进行有效控制，避免事故安全事故。建议对以上大体积孤石进行控制爆破（体积＞2m×2m×2m）

4、本工程范围内道路均为开山段，由于边坡施工未逆作法，至上往下施工，在施工地面一级边坡时，应严格控制道路红线，并减少爆破震动对上面几级已完成开挖施工和支护工作的坡面的保护，因此，建议最下面一级道路范围内边坡开挖按控制爆破实施。

5、根据现场周边环境调查资料，按《爆破安全规程》确定的安全警戒范围，对本工程安全警戒范围内不能实施改迁，一但破坏后果严重的重要管线、构建筑物、水利、交通设施按区域划分坡面开挖控制爆破区。

据调查，本工程周边无重要建构筑物需设立控制爆破区域。