淺談建筑邊坡工程及其應(yīng)用

盧玉飛

【摘要】隨著人類工程建設(shè)的發(fā)展，邊坡作為一種常見的地質(zhì)形態(tài)經(jīng)常出現(xiàn)在工程建設(shè)當(dāng)中。同時由于實(shí)際需要和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致工程建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，目前的邊坡有往高、陡方面發(fā)展的趨勢，這也使得邊坡問題日益嚴(yán)峻，因此對邊坡的穩(wěn)定性展開相關(guān)研究具有非常重大的意義。本文并結(jié)合實(shí)際的工程應(yīng)用，就邊坡工程的幾個主要技術(shù)問題和解決辦法進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】邊坡工程；穩(wěn)定性；支護(hù)結(jié)構(gòu)

邊坡是人類生活中十分常見的一種地理環(huán)境形式，和人們的許多活動聯(lián)系緊密，尤其是在土木工程行業(yè)中，公路邊坡、基坑邊坡等常常出現(xiàn)在各種工程項目建設(shè)當(dāng)中。隨著近些年的經(jīng)濟(jì)建設(shè)事業(yè)的不斷擴(kuò)大，邊坡工程也越來越多，而邊坡工程的穩(wěn)定性及其自然災(zāi)害問題一直是工程領(lǐng)域中的熱點(diǎn)問題。

1概述

1.1邊坡工程的定義

邊坡是指地表面一切具有傾向臨空面的地質(zhì)體，是廣泛分布于地表的一種地貌景觀。峰巒起伏的山川大地，有千變?nèi)f化的邊坡所顯現(xiàn)；蜿蜒曲折的河流湖泊，有水上和水下的邊坡所約束[1]。

邊坡工程是巖土工程的重要組成部分。邊坡的工作狀況直接或間接地影響工程建筑物的穩(wěn)定和安全，尤其是道路邊坡，直接危及道路運(yùn)營的車輛和人員安全性。

1.2邊坡工程的重要性

在公路、鐵路等交通設(shè)施的建設(shè)、水電工程、土壩工程、港口工程等天然資源的開發(fā)和利用以及房屋建筑和深基坑的開挖工程中都會遇到邊坡的穩(wěn)定問題。由于不合理的設(shè)計、施工，邊坡垮塌、失穩(wěn)等工程事故屢屢發(fā)生[2]。

由此可見，邊坡工程對于保障公路工程、路基工程、基坑工程的安全具有重要的意義，是保障生產(chǎn)和人民財產(chǎn)安全的重要措施。

2邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)常用型式及工程應(yīng)用

2.1重力式擋墻

重力式擋土墻是依靠墻體自身重力來抵擋土體的側(cè)壓力，主要的應(yīng)用材料有混凝土的預(yù)制塊石、片石混凝土、混凝土以及漿砌毛石等。其中混凝土形式需要進(jìn)行整體澆筑，而半重力式的擋墻可以采用混凝土或者是少筋混凝土進(jìn)行澆筑重力式擋土墻的優(yōu)勢在于材料來源廣泛、施工的時候快捷簡便、具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，因而重力式擋土墻的應(yīng)用也是最為廣泛的，常見于我國的各種礦山、鐵路、港灣、水利以及支護(hù)工程項目中。但是重力式擋土墻的使用也有一定的局限性，其本質(zhì)是依賴于自重應(yīng)力，因而體積和重量上較大，因而不適用于軟弱圖層中，因為基礎(chǔ)得承載力要求較高，此外，墻體的高度較高的情況下，其材料消耗較大，因而經(jīng)濟(jì)性大打折扣，只有在地基承載力較好，墻高不大，并且石材材料取材又較為方便時，可以首先選擇重力式擋墻。一般情況下，重力式擋土墻內(nèi)部都是不配結(jié)構(gòu)鋼筋的，只是在局部小范圍配上少量鋼筋，當(dāng)高度在六米以下，并且地質(zhì)條件較好，開挖對周邊影響較小時，其經(jīng)濟(jì)性十分顯著。

2.2扶壁式擋土墻

扶壁式擋土墻是一種鋼筋混凝土薄壁式擋土墻，其主要特點(diǎn)是自重較輕、施工簡單、斷面小、結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單，并且適用于軟弱土層中，可以發(fā)揮材料的強(qiáng)度性質(zhì)。尤其是在一些缺乏石材的地區(qū)或是地震帶區(qū)域。多用于在高填方工程上以此來保持路堤穩(wěn)定，減少土石方占地面積。由于斷面尺寸較小，因而土體重力可有效地抵抗傾覆和滑移，其受力狀態(tài)較好，穩(wěn)定性更佳。多用在六米到十二米的填方邊坡中，防止土體的側(cè)移和滑動。

2.3噴錨支護(hù)

噴錨支護(hù)是利用高壓噴射水泥混凝土和打入巖層中的金屬錨桿的聯(lián)合作用來對巖層進(jìn)行加固作用，形成一定的保護(hù)結(jié)構(gòu)。噴錨支護(hù)分為永久性支護(hù)和臨時性支護(hù)兩種結(jié)構(gòu)形式。在洞室開挖后及時的進(jìn)行噴錨支護(hù)，可以使圍巖之間的聯(lián)系更為緊密，同時具有較好的柔性，并且物理性質(zhì)較好，可以封閉節(jié)理，侵入圍巖裂，加固結(jié)構(gòu)面和層面，進(jìn)而提升整個土體結(jié)構(gòu)的承載能力，調(diào)整圍巖內(nèi)部的盈利分布，控制變形和裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)大發(fā)展。

2.4壁板式錨桿擋土墻

壁板式一般由鋼筋混凝土板和楔縫式錨桿組成，多用于邊坡防護(hù)。錨桿是錨桿擋土墻的主要受力構(gòu)件，可為普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力錨桿或預(yù)應(yīng)力錨索等，錨孔直徑100～150mm，一般向下傾斜10°～15°，間距不小于2m。錨孔內(nèi)放置鋼筋或鋼束后，灌注水泥砂漿使其錨固于穩(wěn)定地層，具有足夠的抗拔力。肋柱截面多為矩形，也有設(shè)計為T形，底端一般做成自由端或鉸接，如基礎(chǔ)埋置深，且為堅硬巖石，

3常見技術(shù)問題及解決辦法

3.1邊坡植草的退化問題

在公路、鐵路等工程建設(shè)中，其邊坡綠化防護(hù)上投入的資金比例較低，在低投入、低養(yǎng)護(hù)或無養(yǎng)護(hù)情況下，邊坡草坪處于自生自養(yǎng)狀態(tài)，極易退化、死亡。因為人工種植草種生長較弱、品種單一，隨著時間的增長，在養(yǎng)分水分供應(yīng)較差的邊坡上都會呈現(xiàn)不同程度的草坡退化現(xiàn)象，這是一個十分突出和嚴(yán)重的問題，若草被退化得不到解決，不僅造成重復(fù)建設(shè)、資金浪費(fèi)，而且起不到邊坡綠化防護(hù)效果，最終可能會引起水土流失、坡面坍塌等許多不良后果。防治邊坡草被退化的重要措施就是喬灌草相結(jié)合，天然植被一般都是草木混生的，在較高的貧瘠土質(zhì)或石質(zhì)邊坡上，采用草灌結(jié)合的客土噴播或噴混植生技術(shù)施工，可以將草種和灌木樹種進(jìn)行混播，早期以草坪防護(hù)為主，后期以灌木防護(hù)為主，構(gòu)建喬灌草立體防護(hù)生態(tài)體系，達(dá)到恢復(fù)自然植被的目的。

3.2邊坡的坡度問題

高速公路以及一級公路由于車流量比較大，如果發(fā)生問題，維護(hù)和養(yǎng)護(hù)問題將會變得很困難。因而邊坡的坡度確定問題應(yīng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。對于土質(zhì)邊坡來說，應(yīng)當(dāng)按照土的密實(shí)程度、地表水的情況以及邊坡高度和圖的成因類型及時代而定。邊坡的坡度應(yīng)當(dāng)在1：1 到1：1.75之間進(jìn)行取值，這樣做既能夠做到邊坡綠化，又能夠進(jìn)一步增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性。至于巖石邊坡，應(yīng)當(dāng)依據(jù)巖石的風(fēng)化程度、邊坡的高度、地質(zhì)構(gòu)造、巖性以及施工方法、地震作用等綜合因素進(jìn)行分析，對于容易風(fēng)化的巖石以及泥灰?guī)r、千枚巖等等，坡度就應(yīng)當(dāng)比規(guī)定的取值范圍適當(dāng)增大一些，同時要充分的考慮爆破過程中巖石坡面松動所帶來的碎石滑落問題等等。

3.3邊坡的形狀選擇問題

不同形狀邊坡有著不同破壞類型，邊坡的形狀對邊坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響，邊坡的形狀主要有三種類型，如折線形、臺階性以及直線型。所謂折線形是指從上到下按照巖土的性質(zhì)區(qū)別采取相應(yīng)的不同坡度，但是當(dāng)挖方高度范圍內(nèi)巖土的密實(shí)程度以及破碎程度特別顯著時，應(yīng)當(dāng)采取適應(yīng)各自穩(wěn)定性的下緩上陡的折線形邊坡。同時變坡點(diǎn)的設(shè)置卻也不應(yīng)該設(shè)置過于多，一般應(yīng)當(dāng)在3次左右較為適宜，以免讓施工超出掌控范圍或者是變坡點(diǎn)的附近遭到坡面水的侵蝕。

5 結(jié)論

本文就邊坡的工程應(yīng)用問題展開了系統(tǒng)性的論述，邊坡工程對于保障公路工程、路基工程、基坑工程的安全具有重要的意義，是保障生產(chǎn)和人民財產(chǎn)安全的重要措施。邊坡支護(hù)形式有許多種，本文主要分析了重力式擋土墻、扶壁式擋土墻、噴錨支護(hù)、壁板式錨桿擋土墻。最后本文論述了邊坡工程中常見的邊坡植草的退化問題，邊坡設(shè)計中的坡度選擇問題、邊坡設(shè)計中的形狀選擇問題，論述了主要問題的解決措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]靳付成.邊坡穩(wěn)定性分析方法的研究現(xiàn)狀與展望[J].西部探礦工程.2014（04）：78-79

[2]王東，袁景.邊坡穩(wěn)定性分析中不確定性方法的評價[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報.2015（S2）：101-111

[3]段隆臣，龐豐，謝蘭蘭，潘秉鎖，方小紅.低溫低壓下石墨對金剛石鉆頭胎體摩擦性能的影響[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報.2015（05）：31-36

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