基坑工程中分界邊坡的安全可靠性分析

摘要：分界邊坡是地下工程建設(shè)過(guò)程中重要的支護(hù)手段。其與工程的外圍擋墻不同，建設(shè)在基坑內(nèi)部，用于內(nèi)部支護(hù)。本文首先介紹了分界邊坡的特點(diǎn)，然后針對(duì)分界邊坡出現(xiàn)安全隱患的原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析，然后提出了相應(yīng)的預(yù)防方案。

關(guān)鍵詞：分界邊坡;安全性;可靠性;地下工程

一、概述

隨著城市規(guī)劃的發(fā)展與成熟，相關(guān)單位開(kāi)始發(fā)展地下空間以提高土地利用率，如地下停車(chē)場(chǎng)、地下商場(chǎng)等。但是地基作為整棟建筑的基礎(chǔ)，不能隨意開(kāi)挖。相關(guān)單位在對(duì)地基進(jìn)行挖掘時(shí)，必須分段逐步進(jìn)行，做好完善的支護(hù)工作，避免工程意外。分界邊坡是進(jìn)行地下工程建設(shè)過(guò)程時(shí)不可或缺的支護(hù)手段，能夠有效地提高施工安全性，其主要適用于分隔正在開(kāi)挖的土體和尚未開(kāi)挖的土體。施工單位必須根據(jù)實(shí)際的施工需求，進(jìn)行分界邊坡的建設(shè)。在進(jìn)行分解邊坡的建設(shè)時(shí)，建設(shè)單位應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)要求和實(shí)際的施工情況考慮到該邊坡的建設(shè)時(shí)間和拆除時(shí)間[1]。為了明確其使用市場(chǎng)，首先確定其具體作用，然后根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行邊坡建設(shè)。

二、分界邊坡的特點(diǎn)

（一）分界邊坡的功能比較簡(jiǎn)單。其主要功能即是為基坑提供支護(hù)以及保證土方挖掘和地下工程的施工安全。分界邊坡與外圍擋墻不同，其建設(shè)與基坑內(nèi)部，主要用于提高用于分隔開(kāi)挖部位與未開(kāi)挖部位的邊坡的穩(wěn)固性以及保證相關(guān)區(qū)域內(nèi)的工程樁等工程設(shè)施的完好。其并不能保障基坑周邊工程設(shè)施的安全穩(wěn)固。

（二）分界邊坡拆除簡(jiǎn)單，拆除過(guò)程中不易損傷工程本體。在工程的末期，分界邊坡需要拆除以保證地下結(jié)構(gòu)相互連通。但是由于工程已經(jīng)完成，如果使用爆破的高強(qiáng)度、高破壞性的拆除手段必將對(duì)工程本體造成損傷[2]。排樁以及地下連續(xù)墻等支護(hù)手段，雖然支護(hù)強(qiáng)度高，安全性好，但是不易拆除。而分界邊坡一般采用一些簡(jiǎn)單易拆的柔性支護(hù)材料和方式進(jìn)行建設(shè)，例如鋼板樁、土釘掛網(wǎng)噴射混凝土等方式，在工程末期，可以通過(guò)方便快捷地進(jìn)行查拆除，而不會(huì)對(duì)工程本體造成損害。

（三）分界邊坡的滯留時(shí)間由正在進(jìn)行工程的工程周期及未完成工程的開(kāi)始時(shí)間決定。前者由于關(guān)系到土方挖掘的工程進(jìn)度、挖出土方的清運(yùn)工作等，后者則是因?yàn)楣こ虝?huì)受到相關(guān)施工手續(xù)及相關(guān)的施工規(guī)劃等問(wèn)題。建設(shè)單位在決定分界邊坡的滯留時(shí)間時(shí)，應(yīng)充分考慮到這兩點(diǎn)因素，并根據(jù)工程的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷。

（四）分界邊坡不能對(duì)基坑外圍的設(shè)施進(jìn)行安全保護(hù)，容易發(fā)生滑坡的情況，引發(fā)工程事故。為避免滑坡事故的發(fā)生，建設(shè)單位必須定時(shí)定期對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

（五）在進(jìn)行分界邊坡的建設(shè)時(shí)，必須根據(jù)工程實(shí)際的情況，確定邊坡的具體功能。例如，如果基坑的外圍擋墻尚未完工，建設(shè)區(qū)的部分單體工程需要提前進(jìn)行維修或建設(shè)，則必須考慮相應(yīng)邊坡的防水等功能，以確保施工順利進(jìn)行。

三、隱患分析

（一）穩(wěn)固性問(wèn)題

分界邊坡屬于柔性支護(hù)工程， 易受暴雨天氣的影響，易在雨后發(fā)生大面積淺層滑塌的現(xiàn)象。淺層滑坡的現(xiàn)象主要有三個(gè)原因：坡率變陡、未實(shí)施土釘和掛網(wǎng)、土體軟化。

1、坡率變陡。在施工過(guò)程中，由于實(shí)際的施工區(qū)域安排與設(shè)計(jì)時(shí)的施工區(qū)域劃分不符，施工區(qū)域占用了邊坡的建設(shè)區(qū)域，或者設(shè)計(jì)高度與實(shí)際高度不符等問(wèn)題，導(dǎo)致在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，修改了實(shí)際的坡率，導(dǎo)致分坡變陡，易發(fā)生滑塌事故。

2、未采用土釘和掛網(wǎng)等防護(hù)措施。部分建設(shè)方為節(jié)約建設(shè)資源和縮短建設(shè)周期，在進(jìn)行分坡建設(shè)時(shí)，僅僅在坡面進(jìn)行混凝土噴射的手段，對(duì)坡面實(shí)施暫時(shí)性的封閉。由于缺少土釘和掛網(wǎng)，保護(hù)層的抗剪性能極低，甚至?xí)谟昵鞍l(fā)生開(kāi)裂的現(xiàn)象。

3、土體軟化。暴曬、暴雨等惡劣的環(huán)境會(huì)導(dǎo)致邊坡表面形成軟化層，并且其重量會(huì)不斷增加，發(fā)生軟化的土體也會(huì)越來(lái)越多，最終導(dǎo)致滑坡的情況。

（二）對(duì)工程樁的保護(hù)問(wèn)題

施工單位在施工過(guò)程中未對(duì)工程樁進(jìn)行合理的保護(hù)會(huì)嚴(yán)重影響邊坡的安全穩(wěn)固性。在施工過(guò)程中主要有以下等情況會(huì)導(dǎo)致工程樁的損壞。一、施工單位在施工過(guò)程中由于不當(dāng)?shù)牟僮?，?dǎo)致工程樁斷裂或者偏位，會(huì)嚴(yán)重影響邊坡的安全穩(wěn)固性[3]。二、工程材料亂堆亂放，導(dǎo)致邊坡的負(fù)荷增大，對(duì)邊坡造成破壞。三、沒(méi)有對(duì)工程樁進(jìn)行防雨防水的保護(hù)措施，導(dǎo)致土體受到惡劣天氣的影響，發(fā)生土體軟化等問(wèn)題。

（三）施工方案不完善

施工方案不完善，導(dǎo)致施工措施不完善或者施工的時(shí)機(jī)安排不當(dāng)，最終會(huì)引發(fā)工程問(wèn)題。完善施工方案必須包含正確的施工方案和合理的施工時(shí)機(jī)。無(wú)論是施工措施不完善或選用錯(cuò)誤，還是施工實(shí)際不當(dāng)，最終都會(huì)導(dǎo)致邊坡的強(qiáng)度無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)需求。

（四）施工管理不當(dāng)

施工管理不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的工程意外。在邊坡建設(shè)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)方案未經(jīng)驗(yàn)證、操作違規(guī)、忽視安全要求等都屬于施工管理不當(dāng)?shù)姆懂牎?/p>

1、在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)單位未對(duì)施工單位進(jìn)行實(shí)地考察，導(dǎo)致設(shè)計(jì)尺寸與實(shí)際尺寸不相符，或者未對(duì)設(shè)計(jì)的載荷能力進(jìn)行審核[4]。在實(shí)際施工的過(guò)程，為了滿足相應(yīng)的實(shí)際要求，擅自更改設(shè)計(jì)尺寸，導(dǎo)致邊坡建設(shè)不達(dá)標(biāo)，亦或是設(shè)計(jì)本身無(wú)法滿足實(shí)際需求。

2、在施工過(guò)程中，施工單位未對(duì)違規(guī)操作進(jìn)行處理，引發(fā)“蝴蝶效應(yīng)”，導(dǎo)致后期出現(xiàn)嚴(yán)重的工程問(wèn)題。

3、為了滿足分界邊坡的可拆除性，使其達(dá)到簡(jiǎn)單易拆的效果，部分建設(shè)單位簡(jiǎn)化了分界邊坡的建設(shè)過(guò)程，忽略了其安全防護(hù)措施的建設(shè)，導(dǎo)致邊坡的安全性能降低。

四、提高分界邊坡安全性能的方案

（一）堅(jiān)守設(shè)計(jì)原則。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)單位應(yīng)堅(jiān)守設(shè)計(jì)與驗(yàn)證相結(jié)合的原則，在設(shè)計(jì)之前進(jìn)行實(shí)地考察，了解實(shí)際的施工環(huán)境，明確每一處分界邊坡的具體功能，避免設(shè)計(jì)參數(shù)與實(shí)際施工環(huán)境不符的情況[5]。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)單位應(yīng)該對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證計(jì)算，確保設(shè)計(jì)的成果滿足工程要求。在施工過(guò)程中，施工方應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工建設(shè)，在出現(xiàn)實(shí)際的施工情況與設(shè)計(jì)值相沖突時(shí)，應(yīng)積極與設(shè)計(jì)單位溝通尋求解決方案，而不應(yīng)該隨意對(duì)設(shè)計(jì)方案改動(dòng)，避免施工成果與設(shè)計(jì)要求不符。

（二）選擇合適的支護(hù)方案。

在設(shè)計(jì)和建設(shè)的過(guò)程中，相關(guān)單位必須根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的支護(hù)方案。例如在利用邊坡平臺(tái)對(duì)方工程材料時(shí)，施工單位應(yīng)該預(yù)先對(duì)被動(dòng)土區(qū)進(jìn)行加固措施或在分界邊坡上提前打入強(qiáng)度較高的鋼板樁，以阻止土體發(fā)生滑移現(xiàn)象;對(duì)有滲漏水風(fēng)險(xiǎn)的部分除了增加防水方案外，還應(yīng)該插入鋼柱以提高其抗彎抗剪性能;為了方便拆卸可使用冠梁或者工法樁等方案。

（三）合理把握冗余度

在工程的實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，部分特殊情況可能會(huì)導(dǎo)致邊坡所承受的負(fù)荷超出其設(shè)計(jì)范圍，例如惡劣的天氣等。所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)單位必須查閱相關(guān)資料，充分考慮到可能發(fā)生的特殊情況對(duì)工程的影響，合理的預(yù)留冗余量，以保證邊坡能夠在特殊情況發(fā)生時(shí)受到損害。設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮全面，不能因?yàn)樘厥馇闆r的發(fā)生概率低就不做考慮。

（四）進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

建設(shè)單位應(yīng)該對(duì)工程方案進(jìn)行合理的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)，評(píng)估單位應(yīng)該參考大量的資料，以分析意外的發(fā)生概率。例如對(duì)工程區(qū)域多個(gè)周期內(nèi)的天氣情況進(jìn)行分析，以了解該區(qū)域的天氣情況及各種天氣的發(fā)生概率和分布時(shí)期[6]。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)的重要參考因素，能夠幫助設(shè)計(jì)單位把握合理的冗余量、選擇合適的支護(hù)方案等。

（五）強(qiáng)化施工管理

在施工過(guò)程中，施工單位首先應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)要求制定明確的施工方案，明確施工要求。發(fā)現(xiàn)施工問(wèn)題后應(yīng)該及時(shí)商量并確定解決方案，避免問(wèn)題擴(kuò)大和延伸。除此之外，施工過(guò)程中要全面兼顧邊坡的易拆性和安全性要求。

五、結(jié)語(yǔ)：

分界邊坡的建設(shè)對(duì)地下工程的建設(shè)至關(guān)重要，是地下工程支護(hù)工作的重要組成部分。其安全性和穩(wěn)固性直接影響了工程的質(zhì)量和施工的安全。分界邊坡與排樁、地下連續(xù)墻等不同，其除了在工程建設(shè)過(guò)程中進(jìn)行支護(hù)之外，還要具備易拆除的特性。在施工過(guò)程中，由于其穩(wěn)固性低、施工措施不完善、施工管理不當(dāng)?shù)葐?wèn)題時(shí)常會(huì)導(dǎo)致分解邊坡的安全性出現(xiàn)問(wèn)題。為了提高分界邊坡的安全性，相關(guān)單位必須堅(jiān)守設(shè)計(jì)原則、選擇合適的支護(hù)方案、充分考慮特殊情況把握合理冗余度、預(yù)先進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及強(qiáng)化施工管理措施等。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃一湛. 深基坑邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)與施工管理探討[J]. 世界有色金屬， 2017（4）：140-140.

[2]張純波， 周天智. 某深基坑護(hù)坡施工技術(shù)及管理[J]. 山西建筑， 2017， 43（3）：62-63.

[3]殷玲. 基坑工程中支撐結(jié)構(gòu)邊坡穩(wěn)定性的測(cè)試與仿真分析[J]. 科技通報(bào)， 2016， 32（7）：81-85.

[4]曾華均. 基坑和邊坡工程技術(shù)淺析[J]. 能源與環(huán)境， 2018（1）：103-104.

[5]蔡云超. 深基坑邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)與施工管理分析[J]. 江西建材， 2018（4）：90-90.

[6]王巍， 王展， 聶立良. 建筑基坑邊坡坍塌分析及預(yù)防措施[J]. 技術(shù)與市場(chǎng)， 2017， 24（9）：133-134.

作者簡(jiǎn)介：尹錫杰（1981—），女，工程師，碩士研究生，主要從事巖土工程工作。