邊坡支護技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用

（寧夏大學(xué)基建處，寧夏 銀川 750021）

0 引言

在現(xiàn)代都市快速建設(shè)發(fā)展的背景下，施工作業(yè)技術(shù)持續(xù)提升，建筑物的主體結(jié)構(gòu)規(guī)劃及功能設(shè)計也愈發(fā)強大，在受到外界不利因素作用下，提升基坑施工品質(zhì)及安全性是極其重要的課題。尤其是近些年來各地發(fā)生的一些地震等災(zāi)害帶來的大城市內(nèi)部的巨大損失給民眾的心理造成了比較大的震撼，對于相關(guān)建筑物的安全性及穩(wěn)定程度提出了更嚴(yán)格的需求。因此，在現(xiàn)階段的土木工程建設(shè)過程中，合理地采用邊坡支護的相關(guān)技術(shù)，大幅度提升基礎(chǔ)穩(wěn)定程度及工程整體品質(zhì)，具有非常重大的現(xiàn)實意義。

1 邊坡支護相關(guān)技術(shù)在土木工程建設(shè)過程中的重要意義

邊坡支護技術(shù)在土木工程建設(shè)過程中的使用可以減少環(huán)境因素對工程造成的不利影響。如在作業(yè)過程中，相關(guān)工程會遇到各類不同土質(zhì)的情況，如果土質(zhì)不理想，無法符合相關(guān)工程的實際需要，此時在原基礎(chǔ)上進行作業(yè)容易導(dǎo)致塌方或地表凹陷，不僅給現(xiàn)場人員的安全帶來了嚴(yán)重的威脅，還可能導(dǎo)致項目工程總體品質(zhì)下降，并且增加建安成本。在現(xiàn)代化的土木工程作業(yè)過程中，不僅需要關(guān)注工程的品質(zhì)，還必須強化作業(yè)過程的安全問題的比重，邊坡支護操作能夠提升基礎(chǔ)的安全系數(shù)，大幅度減少安全事故發(fā)生的概率，減少了不必要的人員傷亡事故，加速整體項目的施工進度，推動土木工程的全方位高速發(fā)展[1]。

2 邊坡支護相關(guān)技術(shù)的常規(guī)種類

2.1 （沖）鉆孔灌注樁支護技術(shù)

（沖）鉆孔灌注樁技術(shù)是邊坡支護相關(guān)技術(shù)中實用性價較好的一種，當(dāng)?shù)叵滤乃唬?1 m的情況下廣泛采用。其操作步驟有：排水、挖掘、修坡、混凝土初次噴灑、支護工程鉆孔、混凝土澆筑，鋼筋網(wǎng)的綁扎和混凝土二次噴灑等。

在該項目施工過程中，需要在開工后，施工企業(yè)進入現(xiàn)場130 d之內(nèi)完成所有的工程樁（土釘）的建設(shè)工作，225 d內(nèi)將立柱樁的工程進行完畢，278 d將所有的土方挖掘工作結(jié)束，且把全部工程移交給工程主體的施工企業(yè)，為了保證工程的整體施工質(zhì)量，并且在設(shè)計的施工日期之內(nèi)進行相關(guān)工程的交付任務(wù)。選取根據(jù)工程項目現(xiàn)場的地質(zhì)、水文條件和周圍自然環(huán)境等因素，基坑的支護作業(yè)選用2道鋼筋險內(nèi)支撐型排樁的支護構(gòu)造進行支撐操作，使用鋼筋水泥混凝土圈撐方式，對撐方式和角撐方式，支護樁應(yīng)用鉆孔型灌注樁，樁體的直徑尺寸為1 100 mm，樁的中心距尺寸為350 mm，支護樁和支護樁之間排布了直徑尺寸為500 mm的雙管型高壓旋噴樁用于止水，整個工程排布了155根立柱樁，立柱樁的形式為結(jié)構(gòu)鋼柱和直徑尺寸為950 mm的鉆孔灌注樁組成，用散體形式的強風(fēng)化花崗巖作為持力結(jié)構(gòu)層，樁端埋入持力層的深度須＞6 m。

2.2 噴錨網(wǎng)類型的支護技術(shù)

現(xiàn)階段，在我國土木工程施工作業(yè)過程中，隨著技術(shù)水平的持續(xù)提升，邊坡支護的相關(guān)技術(shù)出現(xiàn)了許多不同的種類，根據(jù)工程現(xiàn)場的實際狀況挑選適應(yīng)該項目進度的支護技術(shù)類型是極其重要的環(huán)節(jié)。噴錨網(wǎng)支護技術(shù)（如圖1所示）是一種非常重要并且應(yīng)用廣泛的一項支護技術(shù)。其具體操作步驟相對簡單，比較復(fù)雜工藝過程，具備非常強的可操作特性，現(xiàn)場操作人員在作業(yè)過程中將土釘設(shè)置在適當(dāng)?shù)膮^(qū)域，然后進行灌漿。灌漿作業(yè)結(jié)束后，需要檢查是否滿足支護工序的相關(guān)要求，假如不符合就必須重新進行灌漿操作；滿足條件等到硬化之后進行焊接操作，全部工序執(zhí)行完畢，然后進行養(yǎng)護。噴錨網(wǎng)不僅作業(yè)過程簡便，同時具有較好的穩(wěn)定性，原材料消耗少，可以大幅度降低施工成本。

2.3 錨桿邊坡支護作業(yè)技術(shù)模式

錨桿支護技術(shù)指的是對支護孔進行灌注操作，進而把鋼絲絞線固定的操作方式。借助鋼絲絞線的存在擴充施工過程中灌注孔內(nèi)部的壓力數(shù)值，用以完成基坑區(qū)域的支護及固定操作。在錨桿支護相關(guān)技術(shù)中，必須確保作業(yè)過程完善性，在深基坑進行支護作業(yè)之前必須做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，對施工現(xiàn)場進行認(rèn)真測量，確保作業(yè)過程的順利進行。錨桿支護相關(guān)技術(shù)需要工程技術(shù)人員掌握深度等有關(guān)參數(shù)信息，理解錨桿的使用具體區(qū)域及長度尺寸的有關(guān)規(guī)定。錨桿的實際放置區(qū)域確定之后，現(xiàn)場操作人員必須使用錨桿機裝置把錨桿的水平度和傾斜角度實施牢固的固定操作，并仔細(xì)進行檢查，這樣操作有益于錨桿位置的固定，確保錨桿在施工的過程中保持穩(wěn)定。

圖1 噴錨網(wǎng)支護技術(shù)

2.4 土釘墻支護相關(guān)技術(shù)簡述

土釘墻支護技術(shù)（如圖2所示）是工程項目中深基坑作業(yè)過程中比較常規(guī)的一類支護相關(guān)技術(shù)方案，使用科學(xué)合理的方法進行連接，生成樁墻合一的結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)在支護作業(yè)過程中具備良好的一體性，作業(yè)過程操作比較簡便，可以達到深基坑內(nèi)部水土阻隔的目的。土釘墻支護相關(guān)技術(shù)的施工過程成本相對較低，一般情況下可能將許多細(xì)長錨桿插入深基坑內(nèi)，再向桿上部排布鋼筋材質(zhì)的網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使用噴錨對相關(guān)結(jié)構(gòu)進行保護，這樣操作可以起到保護現(xiàn)場土壤的作用。土釘墻相關(guān)技術(shù)通常用于6 m內(nèi)及16 m左右的基坑施工過程之中，與另外的方法配合使用，能夠大大地節(jié)約工程的造價。缺點是該方法不適宜用到地下水位數(shù)值較高的情況中[2]。

圖2 土釘墻支護

2.5 護坡樁相關(guān)施工技術(shù)

在項目工程建設(shè)過程中，深基坑的支護施工過程具有較大的作業(yè)難度，并且隱蔽性較強。為了符合各類作業(yè)環(huán)境的實際情況，護坡樁相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用便能夠完美應(yīng)對這類難題。護坡樁相關(guān)施工技術(shù)指的是利用特定的機械裝備朝灌注樁內(nèi)部實施樁液的持續(xù)灌注，并按照適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)程序確保樁液的應(yīng)用過程是正確的，然后針對樁液灌注到指定區(qū)域時，就必須將事先準(zhǔn)備好的骨料及鋼筋籠填入護坡樁內(nèi)部，填充過程完畢后再根據(jù)現(xiàn)場實際的狀況進行補漿操作，確保護坡樁的安全操作。支坡樁一般使用鉆孔型式的灌注樁，樁體直徑為1 005 mm，樁體中心距305 mm，每2個支坡樁之間安裝直徑605 mm雙管型高壓旋噴樁進行止水操作，需要安裝155根立柱樁，立柱樁使用格構(gòu)形式的鋼柱和鉆孔型灌注樁（樁體直徑905 mm）組合樁形式，用強風(fēng)化后的花崗巖作為持力層，樁端的斷面要求埋入持力層深度≥5.5 mm，地下水水位＜12.5 m、基坑的深度尺寸滿足＜15.5 m的工程作業(yè)中被廣泛采用。

2.6 重力形式的擋土墻技術(shù)

重力形式的擋土墻方案可以借助墻體本身的重量確保整體結(jié)構(gòu)，保持足夠的穩(wěn)定程度，在土木工程的基礎(chǔ)作業(yè)過程中屬于應(yīng)用相對廣泛的一類支護技術(shù)形式。擋土墻技術(shù)在原材料的選取過程中，一般以石質(zhì)或水泥混凝土材質(zhì)為主，造型通常為梯形，具備較強的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，在支護相關(guān)技術(shù)作業(yè)進程中，按照就近取材的原則，提高擋土墻的建造效率，保證良好的經(jīng)濟效益。在重力形式的擋土墻的建造過程中，根據(jù)擋土墻的背坡角度的變化可以將其劃分為3種形式：及仰斜式、俯斜式及直立式擋土墻。配合土壓力計算原理，進行分析后得出下列結(jié)論：仰斜式墻的主動土壓力數(shù)值比較小，俯斜式墻的主動土壓力數(shù)值最大，對擋土墻實行建造時，需要根據(jù)施工現(xiàn)場實際狀況，進行有效應(yīng)對。

3 邊坡支護相關(guān)技術(shù)的特征

3.1 技術(shù)操作比較復(fù)雜

現(xiàn)階段在土木工程建設(shè)過程的支護方案選擇過程中，測量方法主要有朗肯土壓力數(shù)值方法、庫侖土壓力數(shù)值方法。無論哪類測量模式都有非常精確的根據(jù)。由于在工程建設(shè)的實際作業(yè)過程中，局限性較明顯，因此采用提高工程建設(shè)水平的相關(guān)檢測方法，確保測量結(jié)果相對準(zhǔn)確的目標(biāo)。提升相關(guān)技術(shù)水平，改善作業(yè)參數(shù)的誤差。邊坡支護相關(guān)技術(shù)應(yīng)用之前，相關(guān)工程技術(shù)人員的對現(xiàn)場的地形地貌特征必須進行深入的測量和研究，收集關(guān)鍵的原始數(shù)據(jù)，確保邊坡支護相關(guān)操作有據(jù)可查，最大限度地體現(xiàn)相關(guān)技術(shù)的優(yōu)勢，確保基坑的作業(yè)過程平穩(wěn)安全。

3.2 現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜多變

國內(nèi)各個地區(qū)的地形地貌環(huán)境存在，土木工程建設(shè)過程中現(xiàn)場工程的結(jié)構(gòu)也存在較大的差異。因為現(xiàn)場環(huán)境、地形地貌可能存在的顯著差異，所以現(xiàn)場操作人員必須在開工前對現(xiàn)場的地質(zhì)、水文等自然條件的有關(guān)參數(shù)信息實施精準(zhǔn)的勘察，確保工程有關(guān)數(shù)據(jù)滿足設(shè)計規(guī)定。根據(jù)周圍自然環(huán)境尤其是地形地貌的要求，嚴(yán)格按照有關(guān)的章程，確保地質(zhì)、水文等參數(shù)對邊坡支護作業(yè)的品質(zhì)起到促進作用[3]。土木工程造價相對較高、施工周期較長、在作業(yè)過程中可能存在許多不可預(yù)見的不利影響，在工程作業(yè)進程中，科學(xué)地使用邊坡支護相關(guān)技術(shù)，改善工程品質(zhì)，增強邊坡土體的安全程度及穩(wěn)定程度。邊坡支護相關(guān)技術(shù)可以確保邊坡的正常作業(yè)進度。

4 土木工程邊坡支護相關(guān)技術(shù)的實際應(yīng)用

4.1 深基坑支護的作業(yè)方法

深基坑的支護是現(xiàn)階段土木工程作業(yè)過程中相對普遍的一類作業(yè)模式，隨著工程結(jié)構(gòu)的持續(xù)改進，深基坑的模式在現(xiàn)代建筑規(guī)劃設(shè)計過程中獲得了比較普遍的使用。相關(guān)設(shè)計人員為了保證工程的順利進行，在使用初期相關(guān)深基坑支護作業(yè)操作方案的時候，應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)方案中規(guī)定的相應(yīng)的技術(shù)要求完成具體操作流程，并重點關(guān)注項目整體的建設(shè)過程的安全性。結(jié)合深基坑的現(xiàn)場實際作業(yè)環(huán)境狀況，選擇土釘支護的模式進行操作，現(xiàn)場操作者需要使用土釘對于邊坡的土體采取保護措施，實現(xiàn)相對穩(wěn)定的效果。對土質(zhì)有相對較高的需求，土釘必須具備一定程度的抗壓能力，并需要實現(xiàn)土質(zhì)和土釘?shù)姆€(wěn)定狀態(tài)才可以保證支護作用完全發(fā)揮。在作業(yè)方案設(shè)計的時候，相關(guān)工程技術(shù)人員必須合理計算土釘鉆孔及成孔的深度數(shù)值，并且根據(jù)作業(yè)方案設(shè)定的打孔深度數(shù)值進行，對所有的孔位做好相關(guān)的標(biāo)記，現(xiàn)場必須配備專業(yè)人員針對打孔效果實施檢驗和把控。土釘埋入地下之后，由相關(guān)檢測人員進行抗壓效果的檢測工作，然后進行注漿作業(yè)，以保證整體品質(zhì)。必須保證漿體按照特定的水灰比進行制作，根據(jù)現(xiàn)場的實際情況選取相應(yīng)的外加劑，要按照特定的范圍進行添加，確保注漿的品質(zhì)。并根據(jù)規(guī)定制作試驗樣塊，送到檢測部門進行檢驗。

4.2 邊坡支護在基坑土方挖掘過程中的實際應(yīng)用

為了保證邊坡支護的效果滿足工程的實際需要，首先需要做好基坑的建造工作?；油诰虻纳疃却蠹s為15.5 m。一旦基坑的挖掘工作存在問題，就會導(dǎo)致周邊土質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，破壞土體結(jié)構(gòu)，增加挖掘工作的難度，甚至導(dǎo)致出現(xiàn)安全生產(chǎn)事故；其次，在基坑挖掘工作的后期時，存在各類因素的制約，基坑將會出現(xiàn)變形或位移等問題，根據(jù)現(xiàn)場實際狀況需要選擇分區(qū)開挖的模式，減少基坑的不平衡載荷。在此前提下，可以順利地進行挖掘任務(wù)，并且使用分區(qū)挖掘模式還可以合理地把控基坑的設(shè)計參數(shù)量。現(xiàn)場作業(yè)人員使用分區(qū)挖掘的方法操作，要預(yù)先進行基坑的支護作業(yè)，符合整體工程的相關(guān)要求，實現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的平衡效果及穩(wěn)定效果，對于后期的作業(yè)也有一定的幫助。例如，在邊坡支護過程中，按照特定的距離進行分段式的挖掘操作，不僅減少了設(shè)計參數(shù)量的計算量及計算難度，而且可以提升施工作業(yè)的效率。

4.3 邊坡支護在基坑周圍檢測過程中的運用

地質(zhì)監(jiān)測是邊坡支護操作中重要的方法：1）可以有效降低作業(yè)過程中土質(zhì)引發(fā)的影響，保證邊坡支護作業(yè)的安全進行。2）能夠降低地質(zhì)環(huán)境對支護引發(fā)的風(fēng)險，尤其是在基坑挖掘過程中，現(xiàn)場操作人員借助地質(zhì)監(jiān)測，根據(jù)準(zhǔn)確參數(shù)挑選適宜的支護方式，提升土木工程作業(yè)過程的整體施工質(zhì)量[4]。

5 邊坡支護技術(shù)在施工過程中存在的問題及優(yōu)化措施

5.1 不重視技術(shù)資料

優(yōu)化措施是當(dāng)設(shè)計無法匹配相關(guān)要求時，必須由相關(guān)單位根據(jù)現(xiàn)場實際狀況進一步進行設(shè)計，方便開工之前材料的準(zhǔn)備，相關(guān)部門及人員的審核及監(jiān)督工作的開展，方便持續(xù)完善工程基坑挖掘的邊坡支護相關(guān)技術(shù)。

5.2 開挖順序混亂

基坑挖掘及邊坡支護需要配合才可以達到最好的作業(yè)品質(zhì)及施工過程的安全性，不過該過程通常缺少計劃，甚至開挖成型之后才實施邊坡的支護工作，增大了作業(yè)的難度及危險系數(shù)[5]。

優(yōu)化開挖順序是在土木工程的基坑挖掘應(yīng)依照的技術(shù)指南，和邊坡支護進行配套，或者先進行支護，在保證安全的基礎(chǔ)上再進行后續(xù)作業(yè)，做好相關(guān)支護操作后再進行挖掘作業(yè)，交叉進行施工，預(yù)防超挖導(dǎo)致的塌方風(fēng)險。某些工程的基坑挖掘邊坡支護工序必須在挖掘前操作，在基礎(chǔ)進行挖掘的進程中，必須做好支護材料的維護及進一步支護操作，針對挖掘的工程機械需要充分考量邊坡支護工作方便的要求，提升支護工作的效果。

6 結(jié)語

總的來說，在土木工程作業(yè)過程中，邊坡支護相關(guān)技術(shù)是比較重要的，隨著社會的持續(xù)進步，建筑領(lǐng)域面臨愈發(fā)嚴(yán)峻的考驗，深基坑、復(fù)雜的基礎(chǔ)應(yīng)用于工程中。為了保證基坑安全，基坑支護操作具有重大的實際意義，盡管邊坡支護相關(guān)技術(shù)已經(jīng)逐步發(fā)展成熟，然而還存在相應(yīng)的問題，因此要求工程技術(shù)人員持續(xù)對于基坑支護技術(shù)進行改進，提高基坑支護工程的竣工品質(zhì)。