摘要：為消除地基土的濕陷性，綜合考慮安全性、經濟性、施工工期要求以及對周邊環境的影響等多種因素，文章根據工程實際情況設計出地基處理的合理方法，并結合施工方案提出有效安全的邊坡支護方案。通過對挖填土方的過程進行計算，利用Flac3D軟件對邊坡穩定性進行數值模擬，分析了邊坡的應力、位移及破壞特征，進而揭示了邊坡的變形破壞機理，得出該方案的可靠性和可行性，驗證了邊坡支護方案的可實施性和安全性。
關鍵詞：地基處理;邊坡支護;邊坡穩定性;Flac3D軟件;數值模擬
0 引言
工程場地處于土石丘陵區，場地地形起伏較大，西側、南側較高，東側、北側較低。由于場地中含有濕陷性黃土，濕陷性等級為一級，所以本工程需要通過計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題，確保上部基礎和建筑結構的安全性和耐久性。工程基礎開挖和回填土的施工過程中會出現邊坡穩定性問題，本文通過工程實際工況和相關規范確定邊坡支護方案，并利用計算與Flac3D數值模擬來確定方案的可實施性，減少甚至杜絕因邊坡失穩造成的影響施工進度和經濟性等問題。
1 地基處理和支護方案的確定
1.1 工程地質條件
場地上覆地層主要為第四系全新統人工填土層(Q4s)、第四系上更新統坡洪積層(Q3sl+pl和第四系中更新統洪積層(Q2pl，巖性主要為素填土、黃土狀粉土、黃土狀粉質黏土。下伏基巖主要由古生界石炭系本溪組(Cb2)頁巖及鋁土礦和奧陶系中統上馬家溝組(O2s灰巖組成。根據現場鉆探揭露的巖芯及量測場區出露巖石，下伏基巖傾角較小，近水平狀。
根據現場鉆探成果及地層的地質時代、成因類型、巖性及分布埋藏特征，場地地層由新到老描述如下：
(1)第四系全新統人工填土(Q4s)。素填土：黃褐色、灰褐色，稍濕、稍密。主要成分為粉質黏土和碎石。層厚一般為1.00～9.20 m。該層在場區周邊分布較普遍。
(2)第四系上更新統坡洪積層(Q3sl+pl)。黃土狀粉土：黃褐色，稍濕，稍密。土質均勻，大孔隙豎向節理，可見少量風化巖屑。層厚一般為1.00～8.00 m。
(3)第四系中更新統洪積層(Q2pl)。黃土狀粉質黏土：褐紅色、棕紅色，稍濕，硬塑，土質均勻，含少量石灰碎塊。層厚一般為2.00～8.70 m。
(4)古生界石炭系中統本溪組(C2b)。頁巖和鋁土礦：灰褐色，強風化，泥質結構，層狀構造，巖芯呈碎塊狀，易碎。層厚一般為6.35～17.80 m。產狀近水平向。
(5)奧陶系中統上馬家溝組(O2s)。粉質黏土：棕紅、黃色，硬塑。含石灰巖碎塊，為溶洞填充物。該層在場區北側和東側拐角處揭露。層厚為0.40～10.60 m。灰巖：灰褐色，強風化，隱晶質結構，層狀構造，巖芯呈碎塊狀。層厚一般為0.90～20.60 m。
場地地下水類型主要有松散巖類孔隙水和碳酸鹽巖類巖溶水。松散巖類孔隙水位于不易蓄水的黃土狀粉質黏土中，碳酸鹽巖類巖溶水埋深在百米以下，對場地建設影響小。工程場地地震基本烈度為7度，廠址建筑場地均屬于建筑抗震一般地段。場地內無飽和狀態的粉土或砂土地層分布，可不考慮地震液化對建(構)筑物的影響。
1.2 地基處理
本工程場地平整標高為920 m，利用Htcad軟件采用方格網法進行土方量計算[1]，計算時將廠址分為6個小的區域，分別進行土方量的計算并匯總。區域分布圖見圖1，斷面圖見圖2。
土方量計算結果見表1。
該場地為非自重性濕陷性黃土，濕陷等級為一級(輕微)，壓縮性較高，適合用強夯法進行地基處理。強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、節省費用等優點[2-3]。在采用強夯法進行地基處理的過程中，分層夯壓，每層厚度為4 m，夯實深度為6～7 m。地基土夯實后相對密度≥0.95，強夯擬夯3～5遍。
1.3 邊坡支護方案
挖方邊坡南側有高邊坡存在，西南角和西側局部緊鄰征地紅線，但邊坡高度≤6 m，可采取重力式擋墻進行支護。綜合考慮工程工期、施工難度和工程經濟等因素，采用1∶1坡率進行削坡減載，每8 m一級，中間設2 m寬的馬道。西南角及西側中部局部區域離用地邊界較近，局部只有3 m寬，設垂直重力式擋土墻支護，墻頂寬0.5 m，墻底寬1.7 m，擋土墻高度為3～6 m，嵌入場地地面以下為1 m。
場地北側和東側均為填方邊坡，采用坡率為1∶1進行填方施工，每8 m一級，中間設2 m寬的馬道。填方邊坡加設有紡土工布，考慮自然邊坡和填方的結合緊密程度，對自然邊坡局部進行削坡形成臺階狀，同時也方便土工布的埋設。
2 邊坡穩定性計算
2.1 邊坡穩定判別依據
邊坡工程安全等級為二級，根據《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2013)中第5.2.3條規定[4]：邊坡穩定安全系數一般工況應>1.3，地震工況應>1.1。當邊坡穩定性系數小于邊坡穩定安全系數時應對邊坡進行處理。
2.2 邊坡剖面選取
根據工程地質勘察報告，邊坡大部分都處于基本穩定狀態。設計時選取7條典型的剖面，包括南側的高挖方邊坡及場址北側和東側的高填方邊坡，選取時盡量地靠近或經過鉆孔位置使得到的橫斷面圖能更準確地反映真實的地質狀況，使選取的坡面更有代表性。剖面在工程地質平面圖上的位置如圖3所示。
2.3 工程參數確定
為了取得邊坡治理的設計參數評價指標，現場在鉆孔中采取各土層及下伏塊石巖塊等樣本作室內巖石的物理力學性質試驗，各試驗成果按《巖土工程勘察規范》(2009年版)(GB 50021-2001)及《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011)的有關公式進行數理統計，對無條件進行試驗的巖體按類似工程經驗確定。邊坡穩定性計算主要物理力學參數見表2。
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