方玉樹

（1后勤工程學(xué)院，重慶401311；2巖土力學(xué)與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶401311）

邊坡抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)巖土荷載實(shí)用計(jì)算方法探討

方玉樹1，2

（1后勤工程學(xué)院，重慶401311；2巖土力學(xué)與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶401311）

抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)不僅僅用于變形對(duì)坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)有影響的邊坡。為防范邊坡發(fā)生明顯的拉裂變形，對(duì)有較大自穩(wěn)高度、拉裂變形不影響坡頂建筑物基礎(chǔ)的邊坡也需要進(jìn)行抗變形支護(hù)。文章分析了當(dāng)前邊坡抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)巖土荷載計(jì)算方法存在的問題，提出了改進(jìn)方法。改進(jìn)方法在不降低實(shí)用性的條件下能彌補(bǔ)當(dāng)前方法的不足。

邊坡；抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)；巖土荷載計(jì)算；拉裂變形控制；巖土體性狀影響系數(shù)

0 引言

變形對(duì)坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)有影響時(shí)需對(duì)邊坡進(jìn)行抗變形支護(hù)是不言而喻的。為防范邊坡發(fā)生明顯的拉裂變形，對(duì)有較大自穩(wěn)高度、拉裂變形不影響坡頂建筑物基礎(chǔ)的邊坡也需要設(shè)置抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)。

巖體完整性較高時(shí)，若無外傾結(jié)構(gòu)面，高度為數(shù)十米的直立巖質(zhì)邊坡很難發(fā)生剪切破壞因而無需進(jìn)行抗滑支護(hù)，但在進(jìn)行邊坡處理時(shí)，還是需要將坡率降到一個(gè)較小的水平或者進(jìn)行支護(hù)。之所以如此，是因?yàn)橥暾暂^好的巖質(zhì)邊坡較高較陡時(shí)，坡頂還可能會(huì)發(fā)生拉裂變形，隨著時(shí)間的增長，拉裂變形會(huì)逐漸加大加深最后可能會(huì)發(fā)生倒塌，也就是說，邊坡可能由拉裂變形演變?yōu)槠茐?。由于勘察時(shí)切坡還未實(shí)施或還沒有到位或到位時(shí)間還不長，拉裂還未發(fā)展甚至還未發(fā)生因而危巖還未形成，無法通過勘察期間的危巖穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)來防范這類破壞。巖體完整、較完整或較破碎的陡立巖質(zhì)邊坡就是這類既可能無需進(jìn)行抗滑支護(hù)或只需進(jìn)行低強(qiáng)度的抗滑支護(hù)又可能發(fā)生明顯拉裂變形的邊坡。對(duì)這類巖質(zhì)邊坡需要進(jìn)行邊坡變形控制。

堅(jiān)硬、硬塑粘性土邊坡也是如此。從抗滑穩(wěn)定角度而言，這類邊坡也有一定的自穩(wěn)高度（工程上巖土體穩(wěn)定的條件不是巖土體穩(wěn)定系數(shù)不小于1而是巖土體穩(wěn)定系數(shù)不小于安全系數(shù)，故邊坡自穩(wěn)高度應(yīng)是無支護(hù)時(shí)直立邊坡抗滑穩(wěn)定系數(shù)不小于安全系數(shù)的最大高度）。但如果對(duì)高度不超過自穩(wěn)高度的邊坡不實(shí)施支護(hù)或?qū)Ω叨嚷源笥谧苑€(wěn)高度的邊坡僅按抗滑穩(wěn)定要求實(shí)施低強(qiáng)度的支護(hù)，這樣的陡立邊坡也會(huì)發(fā)生明顯的拉裂變形，同樣給人不安全感，甚至引起垮塌。

邊坡拉裂變形是由應(yīng)力釋放造成的，如果減小應(yīng)力釋放量，使坡面應(yīng)力依然為壓應(yīng)力或者讓支護(hù)結(jié)構(gòu)來承擔(dān)拉應(yīng)力，就能避免拉裂變形或減小拉裂變形的危害，因此，當(dāng)不能采取放坡措施時(shí)，為控制邊坡變形，需要對(duì)邊坡進(jìn)行支護(hù)以施加約束。顯然，相應(yīng)支護(hù)結(jié)構(gòu)是抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)而不是抗失穩(wěn)支護(hù)結(jié)構(gòu)，相應(yīng)巖土荷載是形變壓力而不是破壞荷載。

本文對(duì)邊坡抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)巖土荷載實(shí)用計(jì)算方法進(jìn)行探討。

1 當(dāng)前的邊坡抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)巖土荷載計(jì)算方法

1.1 巖質(zhì)邊坡

目前，巖質(zhì)邊坡（包括永久的和臨時(shí)的）抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)巖石荷載計(jì)算方法是：

（1）當(dāng)坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)外邊緣到坡腳水平距離不大于基底到坡腳垂直距離0.5倍時(shí)，國標(biāo) 《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2002）[1]（以下簡稱國標(biāo)邊坡規(guī)范02版）采用靜止巖石壓力乘以靜止巖石壓力修正系數(shù)的方法計(jì)算巖石荷載，靜止巖石壓力修正系數(shù)根據(jù)（主要由巖體完整性、結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度和外傾結(jié)構(gòu)面傾角決定的）邊坡巖體類型取值，同時(shí)要求巖石荷載不小于主動(dòng)巖石壓力的1.3～1.4倍；國標(biāo)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2013)[2]（以下簡稱國標(biāo)邊坡規(guī)范13版）采用主動(dòng)巖石壓力乘以增大系數(shù)的方法計(jì)算。

由此可知，國標(biāo)邊坡規(guī)范02版和13版的方法均涉及主動(dòng)巖石壓力計(jì)算，前者以主動(dòng)巖石壓力的1.3～1.4倍為巖質(zhì)邊坡形變荷載下限值，后者直接以主動(dòng)巖石壓力的倍數(shù)為巖質(zhì)邊坡形變荷載。

（2）當(dāng)坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)外邊緣到坡腳水平距離大于基底到坡腳垂直距離0.5倍時(shí)，國標(biāo)邊坡規(guī)范02版和13版均將主動(dòng)巖石壓力作為巖質(zhì)邊坡形變荷載[1-2]。

（3）當(dāng)不受結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度控制時(shí)，在國標(biāo)邊坡規(guī)范02版和13版中主動(dòng)巖石壓力均以巖體等效內(nèi)摩擦角為巖體強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，巖體等效內(nèi)摩擦角按表1取值[1-2]。

1.2 土質(zhì)邊坡

表1 邊坡巖體等效內(nèi)摩擦角φe（°）

在土質(zhì)邊坡 （包括永久的和臨時(shí)的）抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)方面，國標(biāo)邊坡規(guī)范02版和13版沿襲了行標(biāo)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JGJ120-99）[3]的做法，只對(duì)坡頂有建（構(gòu)）筑物的情形考慮設(shè)置抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)，其土體荷載計(jì)算方法是：坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)外邊緣到坡腳的水平距離不大于基底到坡腳垂直距離0.5倍時(shí)，水平形變壓力取靜止土壓力；坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)外邊緣到坡腳的水平距離大于基底到坡腳垂直距離0.5倍而不大于基底到坡腳垂直距離時(shí)，水平形變壓力取靜止土壓力和主動(dòng)土壓力的平均值[1-2]。

2 當(dāng)前的邊坡抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)巖土荷載計(jì)算方法存在的問題

2.1 巖質(zhì)邊坡

當(dāng)前的巖質(zhì)邊坡抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)巖石荷載計(jì)算方法存在下列問題：

（1）當(dāng)主動(dòng)巖石壓力受外傾結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度控制時(shí)，因靜止巖石壓力受巖體泊松比控制，主動(dòng)巖石壓力不一定小于靜止巖石壓力[4]，主動(dòng)巖石壓力過大甚至大于靜止巖石壓力時(shí)，再乘以增大系數(shù)更不能代表比靜止巖石壓力小的巖石荷載。

（2）土壓力理論建立在擋墻反力作用下土體或土單元處于剪切極限平衡狀態(tài)的基礎(chǔ)上，只有抗滑不穩(wěn)定時(shí)才有大于0的主動(dòng)土壓力，抗滑基本穩(wěn)定和欠穩(wěn)定時(shí)主動(dòng)土壓力為0或?yàn)樨?fù)[3]。由巖體等效內(nèi)摩擦角計(jì)算的主動(dòng)巖石壓力在任何情況下均大于0，這在概念上意味著邊坡抗滑不穩(wěn)定。而事實(shí)上巖體完整性高且不受外傾結(jié)構(gòu)面控制的非極軟巖邊坡很難發(fā)生滑動(dòng)破壞，用巖體內(nèi)摩擦角和巖體粘聚力進(jìn)行抗滑穩(wěn)定性計(jì)算的結(jié)果也表明其抗滑穩(wěn)定性極高。因此，巖體等效內(nèi)摩擦角與巖體內(nèi)摩擦角和巖體粘聚力的作用遠(yuǎn)不等效，在形變壓力計(jì)算中采用巖體等效內(nèi)摩擦角概念和主動(dòng)巖石壓力概念將造成邊坡抗滑穩(wěn)定性結(jié)論的混亂。

以上兩點(diǎn)表明，以主動(dòng)巖石壓力或其與增大系數(shù)的乘積為巖質(zhì)邊坡形變荷載的做法和以主動(dòng)巖石壓力的1.3～1.4倍為巖質(zhì)邊坡形變荷載下限值的做法都是不可取的。

（3）邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)形變荷載主要與巖石堅(jiān)硬程度和巖體完整性有關(guān)，巖石越堅(jiān)硬、巖體越完整，不僅巖體抗拉強(qiáng)度越大從而拉裂變形越小，而且施工造成應(yīng)力釋放所占的比例越大。因此，巖石越堅(jiān)硬、巖體越完整，需要抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)承擔(dān)的荷載越小。故靜止或主動(dòng)巖石壓力修正系數(shù)根據(jù) （主要由巖體完整性、結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度和外傾結(jié)構(gòu)面傾角決定的）邊坡巖體類型取值是不恰當(dāng)?shù)摹?/p>

（4）對(duì)坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)外邊緣到坡腳水平距離大于基底到坡腳垂直距離0.5倍的邊坡，計(jì)算形變壓力的最終目的是控制拉裂變形而不是防止邊坡變形對(duì)基礎(chǔ)造成影響，允許邊坡有較多的應(yīng)力釋放和變形。設(shè)計(jì)使用年限不超過2年的臨時(shí)邊坡有時(shí)未進(jìn)行支護(hù)也未發(fā)生顯著的拉裂變形。因此，對(duì)坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)外邊緣到坡腳水平距離大于基底到坡腳垂直距離0.5倍的邊坡，計(jì)算形變壓力不區(qū)分永久邊坡和臨時(shí)邊坡太過保守。

2.2 土質(zhì)邊坡

當(dāng)前的土質(zhì)邊坡抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)土體荷載計(jì)算方法存在下列問題：

（1）對(duì)陡立的堅(jiān)硬、硬塑粘性土邊坡而言，當(dāng)對(duì)高度不超過自穩(wěn)高度的邊坡不實(shí)施支護(hù)或?qū)Ω叨嚷源笥谧苑€(wěn)高度的邊坡僅按抗滑穩(wěn)定要求實(shí)施低強(qiáng)度的支護(hù)時(shí)，邊坡也會(huì)發(fā)生明顯的拉裂變形，同樣給人不安全感，甚至引起垮塌。因此，對(duì)坡頂無建（構(gòu)）筑物的陡立的堅(jiān)硬、硬塑粘性土邊坡不設(shè)置抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)是不恰當(dāng)?shù)摹?/p>

（2）當(dāng)土巖界面為軟弱結(jié)構(gòu)面而主動(dòng)土壓力受土巖界面強(qiáng)度控制時(shí)，因靜止土壓力受土體泊松比控制，主動(dòng)土壓力不一定小于靜止土壓力[4]，主動(dòng)土壓力過大甚至大于靜止土壓力時(shí)，主動(dòng)土壓力和靜止土壓力的平均值更不能代表比靜止土壓力小的土體形變壓力。

（3）當(dāng)土體有粘聚力時(shí)邊坡有自穩(wěn)高度，當(dāng)邊坡高度不超過其自穩(wěn)高度時(shí)主動(dòng)土壓力為0或?yàn)樨?fù)。當(dāng)主動(dòng)土壓力為0或?yàn)樨?fù)時(shí)，主動(dòng)土壓力和靜止土壓力的平均值用來代表土體形變壓力時(shí)顯然過小。

后兩點(diǎn)表明，以主動(dòng)土壓力與靜止土壓力的平均值為土體形變壓力的做法是不可取的。

3 邊坡抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)巖土荷載計(jì)算方法的改進(jìn)

鑒于上述情況，建議按下式計(jì)算邊坡水平形變壓力：

式中：K0-巖土體側(cè)壓力系數(shù)（即靜止巖土壓力系數(shù)），對(duì)巖質(zhì)邊坡，根據(jù)巖體泊松比計(jì)算；k1-巖土體性狀影響系數(shù)，對(duì)巖質(zhì)邊坡根據(jù)邊坡巖體基本質(zhì)量等級(jí)按表2取值；對(duì)土質(zhì)邊坡根據(jù)稠度狀態(tài)或密實(shí)度按表3取值。

表2 巖體性狀影響系數(shù)k1

表3 土體性狀影響系數(shù)k1

對(duì)基礎(chǔ)外邊緣到坡腳水平距離大于基底到坡腳垂直距離0.5倍的巖質(zhì)邊坡和基礎(chǔ)外邊緣到坡腳水平距離大于基底到坡腳垂直距離的土質(zhì)邊坡，考慮到邊坡變形對(duì)基礎(chǔ)影響較小，計(jì)算形變壓力的目的主要是控制拉裂變形，允許邊坡有較多的應(yīng)力釋放和變形，設(shè)計(jì)使用年限不超過2年的臨時(shí)巖質(zhì)邊坡有時(shí)未進(jìn)行支護(hù)也未發(fā)生顯著的拉裂變形，本文的改進(jìn)方法，對(duì)永久邊坡將形變壓力減半即將土體性狀影響系數(shù)減半，對(duì)臨時(shí)邊坡將形變壓力再減半即將土體性狀影響系數(shù)再減半。

4 改進(jìn)方法與當(dāng)前方法的比較

4.1 改進(jìn)方法與當(dāng)前方法的相同或類似之處

改進(jìn)方法與國標(biāo)邊坡規(guī)范02版和13版有以下相同或類似之處：

（1）無論是對(duì)巖質(zhì)邊坡還是對(duì)土質(zhì)邊坡，坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)外邊緣到坡腳的水平距離與基底到坡腳垂直距離之比α的分段均與國標(biāo)邊坡規(guī)范02版和13版相同。

（2）對(duì)巖質(zhì)邊坡而言，公式形式與國標(biāo)邊坡規(guī)范02版中乘以靜止巖石壓力修正系數(shù)后的靜止巖石壓力公式形式類似，式中巖土體性狀影響系數(shù)k1相當(dāng)于國標(biāo)邊坡規(guī)范02版靜止巖石壓力修正系數(shù)β1，只是考慮到這個(gè)修正系數(shù)在特定基礎(chǔ)位置下由巖土體性狀決定，本文將這個(gè)修正系數(shù)的名稱改為巖土體性狀影響系數(shù)，代號(hào)改為k1。

（3）對(duì)坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)外邊緣到坡腳的水平距離不大于基底到坡腳垂直距離0.5倍的土質(zhì)邊坡，改進(jìn)方法的水平形變壓力計(jì)算公式與現(xiàn)有方法相同。

（4）從表2可以看出，對(duì)坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)外邊緣到坡腳的水平距離不大于基底到坡腳垂直距離0.5倍的巖質(zhì)邊坡，巖體性狀影響系數(shù)取值范圍與國標(biāo)邊坡規(guī)范02版靜止巖石壓力修正系數(shù)取值范圍相當(dāng)，故改進(jìn)方法的巖石形變壓力計(jì)算結(jié)果與國標(biāo)邊坡規(guī)范02版相當(dāng)。

（5）在土體無粘性且無外傾結(jié)構(gòu)面的情況下，靜止土壓力大約是主動(dòng)土壓力的1.2～1.4倍或者說主動(dòng)土壓力大約是靜止土壓力的0.71～0.83倍，靜止土壓力和主動(dòng)土壓力的平均值大約是靜止土壓力的0.85～0.92倍。因此，從表3可以看出，對(duì)坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)外邊緣到坡腳的水平距離大于基底到坡腳垂直距離0.5倍而不大于基底到坡腳垂直距離的土質(zhì)邊坡，改進(jìn)方法的土體形變壓力計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)有方法相當(dāng)。

4.2 改進(jìn)方法與當(dāng)前方法的不同之處

改進(jìn)方法與當(dāng)前方法有以下不同之處：

（1）對(duì)巖質(zhì)邊坡和土質(zhì)邊坡，對(duì)坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)的不同位置，改進(jìn)方法的邊坡抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)巖土荷載計(jì)算采用統(tǒng)一的公式（均是靜止巖土壓力與巖土體性狀影響系數(shù)的乘積），只是不同情況（包括是巖質(zhì)邊坡還是土質(zhì)邊坡、是永久邊坡工程還是臨時(shí)邊坡工程、坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)的不同位置）下巖土體性狀影響系數(shù)取值不同。因此，改進(jìn)方法不再涉及主動(dòng)巖土壓力的計(jì)算。

對(duì)巖質(zhì)邊坡，這既避免了受外傾結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度控制時(shí)可能因主動(dòng)巖石壓力過大而出現(xiàn)的主動(dòng)巖石壓力與增大系數(shù)的乘積不能代表巖石形變壓力、主動(dòng)巖石壓力的1.3～1.4倍不能代表巖石形變壓力下限值的現(xiàn)象，又避免了由巖體等效內(nèi)摩擦角計(jì)算主動(dòng)巖石壓力時(shí)可能出現(xiàn)的邊坡抗滑抗滑穩(wěn)定性與實(shí)際不符的現(xiàn)象。

對(duì)土質(zhì)邊坡，這既避免了土巖界面為軟弱結(jié)構(gòu)面時(shí)可能因主動(dòng)土壓力過大而出現(xiàn)的主動(dòng)土壓力和靜止土壓力平均值不能代表土體形變壓力的現(xiàn)象,也避免了土體有粘聚力時(shí)可能因主動(dòng)土壓力為0或?yàn)樨?fù)而出現(xiàn)的主動(dòng)土壓力和靜止土壓力平均值不能代表土體形變壓力的現(xiàn)象。

（2）對(duì)巖質(zhì)邊坡，靜止巖石壓力在特定基礎(chǔ)位置下的修正系數(shù)（巖體性狀影響系數(shù)），不再像國標(biāo)邊坡規(guī)范02版那樣根據(jù)（主要由巖體完整性、結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度和外傾結(jié)構(gòu)面傾角決定的）邊坡巖體類型取值而根據(jù)（由巖石堅(jiān)硬程度和巖體完整性決定的）邊坡巖體基本質(zhì)量等級(jí)取值。

（3）對(duì)土質(zhì)邊坡，考慮了坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)外邊緣到坡腳水平距離大于基底到坡腳垂直距離時(shí)的水平形變荷載。

（4）對(duì)變形不明顯影響坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)的巖質(zhì)邊坡和土質(zhì)邊坡，形變壓力計(jì)算均區(qū)分了永久邊坡工程和臨時(shí)邊坡工程。

由此可知，巖質(zhì)邊坡和土質(zhì)邊坡抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)巖石荷載計(jì)算的改進(jìn)方法在不降低實(shí)用性的條件下彌補(bǔ)了當(dāng)前方法的不足。

5 算例

表4和表5是外傾結(jié)構(gòu)面傾角0～5°、巖石較硬、巖體較完整的永久直立邊坡和外傾結(jié)構(gòu)面0～5°、巖石較軟、巖體完整的永久直立邊坡，在坡頂無建（構(gòu)）筑物或坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)外邊緣到坡腳水平距離大于基底到坡腳垂直距離0.5倍的條件下，水平形變巖石壓力系數(shù)（靜止壓力系數(shù)與巖體性狀影響系數(shù)的乘積）與用巖體等效內(nèi)摩擦角概念和數(shù)據(jù)計(jì)算的主動(dòng)巖石壓力系數(shù)計(jì)算情況。

可以看出，形變巖石壓力系數(shù)在用巖體等效內(nèi)摩擦角概念和數(shù)據(jù)計(jì)算的Ⅱ類巖體主動(dòng)巖石壓力系數(shù)上下變動(dòng)，小于Ⅲ類巖體主動(dòng)巖石壓力系數(shù)，大于Ⅰ類巖體主動(dòng)巖石壓力系數(shù)?？梢姡巫儙r石壓力系數(shù)變化范圍在Ⅰ類和Ⅲ類巖體主動(dòng)巖石壓力系數(shù)變化范圍之內(nèi)，也即形變巖石壓力變化范圍在Ⅰ類和Ⅲ類巖體主動(dòng)巖石壓力變化范圍之內(nèi)。

表4 形變巖石壓力系數(shù)

6 結(jié)論

（1）為防范邊坡發(fā)生明顯的拉裂變形，對(duì)有較大自穩(wěn)高度、拉裂變形不明顯影響坡頂建筑物基礎(chǔ)的邊坡也需要進(jìn)行支護(hù)。相應(yīng)支護(hù)結(jié)構(gòu)同明顯影響坡頂建筑物基礎(chǔ)的邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)一樣是抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)，相應(yīng)支護(hù)結(jié)構(gòu)巖土荷載是形變壓力。

（2）當(dāng)前的巖質(zhì)邊坡抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)巖石荷載計(jì)算方法存在下列問題：①因主動(dòng)巖石壓力在受外傾結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度控制時(shí)不一定小于靜止巖石壓力，由巖體等效內(nèi)摩擦角計(jì)算主動(dòng)巖石壓力意味著邊坡抗滑不穩(wěn)定而實(shí)際邊坡抗滑穩(wěn)定性并非如此，故以主動(dòng)巖石壓力或其與增大系數(shù)的乘積為巖質(zhì)邊坡形變荷載的做法和以主動(dòng)巖石壓力的1.3～1.4倍為巖質(zhì)邊坡形變荷載下限值的做法都是不可取的；②因邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)形變荷載主要與巖石堅(jiān)硬程度和巖體完整性有關(guān)，故靜止或主動(dòng)巖石壓力修正系數(shù)根據(jù)（主要由巖體完整性、結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度和外傾結(jié)構(gòu)面傾角決定的）邊坡巖體類型取值是不恰當(dāng)?shù)?；③?duì)坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)外邊緣到坡腳水平距離大于基底到坡腳垂直距離0.5倍的邊坡而言，計(jì)算形變壓力的最終目的是控制拉裂變形而不是防止邊坡變形對(duì)基礎(chǔ)造成影響，故對(duì)永久邊坡和臨時(shí)邊坡不加區(qū)分太過保守。

（3）當(dāng)前的土質(zhì)邊坡抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)土體荷載計(jì)算方法存在下列問題：①對(duì)坡頂無建（構(gòu)）筑物的陡立的堅(jiān)硬、硬塑粘性土邊坡而言，拉裂變形同樣給人不安全感甚至引起垮塌，對(duì)其不設(shè)置抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)是不恰當(dāng)?shù)?；②因受土巖界面強(qiáng)度控制的主動(dòng)土壓力不一定小于靜止土壓力，邊坡高度不超過其自穩(wěn)高度時(shí)的主動(dòng)土壓力為0或?yàn)樨?fù)，故以主動(dòng)土壓力與靜止土壓力的平均值為土質(zhì)邊坡形變荷載的做法是不可取的。

（4）本文提出的邊坡抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)巖土荷載計(jì)算的改進(jìn)方法，系對(duì)各種情況均將靜止巖土壓力與巖土體性狀影響系數(shù)的乘積作為邊坡抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)巖土荷載，其中，巖體性狀影響系數(shù)在坡頂建筑物位置確定時(shí)由巖體基本質(zhì)量等級(jí)決定 （當(dāng)坡頂建筑物時(shí)還區(qū)分永久邊坡工程和臨時(shí)邊坡工程），土體性狀影響系數(shù)在坡頂建筑物位置確定時(shí)由土體稠度狀態(tài)和密實(shí)度確定 （當(dāng)坡頂建筑物時(shí)還區(qū)分永久邊坡工程和臨時(shí)邊坡工程）。改進(jìn)方法在不降低實(shí)用性的條件下彌補(bǔ)了當(dāng)前方法的不足，對(duì)坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)外邊緣到坡腳的水平距離不大于基底到坡腳垂直距離0.5倍的巖質(zhì)邊坡，改進(jìn)方法計(jì)算結(jié)果與國標(biāo)邊坡規(guī)范02版相當(dāng)；對(duì)坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)外邊緣到坡腳的水平距離不大于基底到坡腳垂直距離0.5倍的巖質(zhì)邊坡，算例顯示，形變巖石壓力變化范圍在Ⅰ類和Ⅲ類巖體主動(dòng)巖石壓力變化范圍之內(nèi)；對(duì)坡頂建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)外邊緣到坡腳的水平距離大于基底到坡腳垂直距離0.5倍而不大于基底到坡腳垂直距離的土質(zhì)邊坡，在土體無粘性且無外傾結(jié)構(gòu)面的情況下對(duì)靜止土壓力進(jìn)行修正時(shí)采用的修正系數(shù)值計(jì)算結(jié)果與當(dāng)前方法相當(dāng)。

（5）除巖土體粘聚力極低的邊坡外，邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)巖土荷載計(jì)算應(yīng)包括抗失穩(wěn)支護(hù)結(jié)構(gòu)巖土荷載計(jì)算和抗變形支護(hù)結(jié)構(gòu)巖土荷載計(jì)算，邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)同時(shí)滿足抗失穩(wěn)和抗變形要求。

[1]重慶市建設(shè)委員會(huì).GB50330-2002建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[2]重慶市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì).GB50330-2013建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2014.

[3]中國建筑科學(xué)研究院.JGJ120-99建筑基坑支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.

[4]方玉樹.邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)荷載取值問題研究[J].工程地質(zhì)學(xué)報(bào).2008（2）.

Discussion on Practical Rock and Soil Load Calculation Methods for Anti-distortion Supporting System of Side Slope

Anti-distortion supporting structure is not only applied in side slope on whose base distortion has impact,but also in side slope on whose base distortion has no impact to prevent obvious cracks and distortion.The existing problems in rock and soil load calculation methods for anti-distortion supporting system of side slope are analyzed and some improvement methods for remedy are also presented.

side slope;anti-distortion supporting structure;rock and soil load calculation;rock and soil performance influence coefficient

U213.1+58

B

1671-9107（2014）05-0026-04

10.3969／j.issn.1671-9107.2014.05.026

2014-04-12

方玉樹（1958-），男，江西婺源人，碩士，教授，國家注冊土木工程師（巖土），主要從事與巖土體穩(wěn)定有關(guān)的研究和勘察設(shè)計(jì)工作。

孫蘇，李紅

施工經(jīng)驗(yàn)