基于高邊坡巖土工程設(shè)計的探究

龍文武

貴州省銅仁公路勘察設(shè)計院有限公司 貴州 銅仁 554300

隨著我國經(jīng)濟水平和科學技術(shù)的提高，巖土工程技術(shù)也得到了很好的發(fā)展，工程技術(shù)得到了一定的保障，同時對工程質(zhì)量也有了一定的要求。高邊坡巖土工程作為一些丘陵地區(qū)住宅經(jīng)常出現(xiàn)的工程，需要相應(yīng)的開發(fā)商和建設(shè)單位重視起來[1]。高邊坡巖土工程設(shè)計要考慮的因素很多，首先要考慮使用的年限以及具體的功能，對于當?shù)氐膱龅睾蛶r土性質(zhì)以及是否發(fā)生變異都要考慮進去，并且工程可能會受到當?shù)丨h(huán)境的影響，因此對于邊坡支擋方案的選擇和工程實施環(huán)境條件都要謹慎考慮，使用合理的地區(qū)資源來保障工程有效性。

1 高邊坡巖土工程的特點

高邊坡一般指的是邊坡的高度大于二十米和小于一百米或者是巖石邊坡的高度大于三十米小于一百米的邊坡，并且這些邊坡受到高度影響穩(wěn)定性非常不平衡，對于這些邊坡的穩(wěn)定性采取加固工程設(shè)計或者是防護措施簡稱高邊坡，并且邊坡的分類有很多種，例如土質(zhì)邊坡和巖石邊坡，一般是由自然形成的[2]。

1.1 與自然環(huán)境的關(guān)系

巖土工程進行方案支擋設(shè)計時要求與自然環(huán)境聯(lián)系起來，要對周圍的環(huán)境、氣候、地質(zhì)、水文都有一個具體的掌握，對于當?shù)氐貐^(qū)可能發(fā)生的自然災(zāi)害和工程引發(fā)的問題都要有一個了解，作好工程的勘探工作，保障邊坡設(shè)計合理。

1.2 具有很強的不確定性

邊坡的巖土層是不一樣的，并且隨著當?shù)丨h(huán)境的影響變化也不同，因此要采用不同的方式對巖石參數(shù)進行檢測，得到不同巖石的參數(shù)，進行巖石邊坡設(shè)計時要掌握具體的參數(shù)，并且用不同的測試方式來滿足工程設(shè)計的需求。

1.3 重視經(jīng)驗

隨著時代的發(fā)展，土力學為當前的巖土邊坡設(shè)計提供了很大的幫助，為方案設(shè)計提供了理論的支持，在如今的工程中被廣泛使用，但是由于巖石的特征和性質(zhì)經(jīng)常發(fā)生變化，同一個地區(qū)的巖石都可能具備兩個參數(shù)，因此要簡化當前的處理方式，對于這種巖石存在兩個參數(shù)的地區(qū)要采取合理的設(shè)計方案，這就需要工程設(shè)計人員具備良好的技術(shù)經(jīng)驗，處理這些不確定現(xiàn)象，做好邊坡的防護工作。

2 高邊坡巖土工程規(guī)劃設(shè)計

在如今工程實施過程中經(jīng)常因為工程設(shè)計不到位導(dǎo)致存在一些隱患問題，嚴重影響工程的質(zhì)量[3]，因此需要對實施方案進行合理的設(shè)計，保障設(shè)計技術(shù)落實到位，降低造價投資的同時提高工程質(zhì)量，避免為后續(xù)的施工留下安全隱患問題，并且工程設(shè)計的技術(shù)人員要根據(jù)現(xiàn)場的情況進行及時動態(tài)調(diào)整，確保設(shè)計的合理性，保障工程的正常進行，避免因為設(shè)計造成的隱患問題。因此好的方案設(shè)計對于當前的高邊坡巖土工程具有推動作用。

2.1 引入經(jīng)驗豐富的設(shè)計師

一般的建筑規(guī)劃設(shè)計都是按照正常小區(qū)設(shè)計，設(shè)計的程序一般按照結(jié)構(gòu)到巖土再到機電，最后是園林的設(shè)計，這種設(shè)計方式不適合丘陵和山區(qū)地區(qū)的小區(qū)設(shè)計，由于丘陵地和山區(qū)區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建筑設(shè)計師的經(jīng)驗和理論水平有限，無法滿足高邊坡巖土設(shè)計所要求的技術(shù)水準，并且設(shè)計出的方案可能存在不合理性，因此對后期的維護和處理可能會投入較高的維護費用，因此對于高邊坡巖土工程的設(shè)計人員要引用經(jīng)驗豐富、理論知識過硬的工程師，保障巖土工程設(shè)計滿足規(guī)范和實際環(huán)境條件要求。

2.2 測繪和勘探工作要準確

對高邊坡巖土工程進行設(shè)計時可以根據(jù)工程紅線范圍的邊坡進行勘探和測繪，對邊坡的穩(wěn)定度進行研究，找到數(shù)據(jù)存在問題的地質(zhì)，設(shè)計出合理的支擋設(shè)計方案，這與地形測繪、地質(zhì)勘探有很大的關(guān)系，測繪數(shù)據(jù)和勘察參數(shù)為邊坡防護方案設(shè)計奠定基礎(chǔ)。以往的航拍圖沒有具體的修測，隨著時間的發(fā)展，圖形可能存在不準的現(xiàn)象，高程可能存在偏差，因此要進行精準測繪。對于當?shù)氐膸r石邊坡的勘探工作可能會被附近植被擋住，增加了工作的難度，由于部分地區(qū)勘探難度太高，勘探人員可能為了節(jié)省時間，提供基礎(chǔ)資料參數(shù)不準確，導(dǎo)致后續(xù)邊坡支護設(shè)計不合理，為邊坡工程帶來相應(yīng)的安全隱患問題。

2.3 邊坡支護要做到預(yù)留空間

當前的大部分建筑開發(fā)商為了追求自身利益得到最大化，一般會對規(guī)劃區(qū)域的邊坡都進行利用，建筑實際用地經(jīng)常超出了紅線范圍，導(dǎo)致高邊坡的排水溝被占用，導(dǎo)致邊坡防護設(shè)計方案不合理，因此在進行相應(yīng)建筑設(shè)計規(guī)劃時要考慮留出相應(yīng)的邊坡支擋方案的設(shè)計空間，使建筑和邊坡之間有一定安全空間距離。

3 高邊坡巖土工程設(shè)計要點

3.1 注重裂縫的維護工作

對于高邊坡巖土工程進行設(shè)計時，要結(jié)合邊坡的實際情況，綜合考慮邊坡實際存在的問題，對于一些存在裂縫問題的邊坡不能使用噴射混凝土的方式來加固邊坡，這會增加邊坡自重、增大邊坡的下滑力，加快邊坡的下滑速度，這會對整個邊坡造成更加嚴重的破壞，這使邊坡的綠化被破壞，因此影響工程整體美觀，并且這種邊坡對于混凝土結(jié)構(gòu)的凝固也會產(chǎn)生影響，混凝土未完全密封邊坡裂縫，這使邊坡會繼續(xù)滲水，會把附近邊坡的泥土帶走，加大邊坡的水土流失問題，沒辦法穩(wěn)固當前邊坡。因此存在裂縫的邊坡，坡頂要設(shè)置截水溝，坡面設(shè)置排水管，及時排除邊坡內(nèi)部水源，對裂縫采取嚴密的密封措施，坡腳采取支擋加固措施。

3.2 高邊坡巖土工程支護設(shè)計

一般的支護采用格構(gòu)式錨桿擋土墻的防護方案，一般進行分級設(shè)計，設(shè)計方案實施過程中，上級邊坡錨桿張拉、錨孔注漿強度達到設(shè)計要求后，方可挖掘下級邊坡，然后再施工下級邊坡錨桿，但是這種施工方式往往應(yīng)為坡面不平整，框架梁橫向的鋼筋連接十分復(fù)雜，施工當中十分困難。因此在當前的高邊坡巖土工程當中采用的分級高度按照8-12米進行分級，每兩級邊坡之間設(shè)置平臺，施工時候按照分級進行，每級邊坡開挖成形以后進行錨桿施工，錨桿完成以后再進行整級張拉錨桿，然后注漿錨固。同時高邊坡巖土工程要加強錨桿的防銹蝕措施，對于一些濕度大含水量較高的地區(qū)，使用的邊坡支護材料會出現(xiàn)生銹等問題，長時間影響下可能會出現(xiàn)錨固抗力下降以及桿體斷裂的問題，致使邊坡發(fā)生較大變形甚至邊坡坍塌，因此要采取合理的防護措施，減少錨桿應(yīng)力損失，部分地區(qū)的高邊坡巖土工程錨桿保護措施沒有按設(shè)計以及施工標準要求進行，使用一段時間后就會出現(xiàn)生銹和斷裂問題，嚴重影響高邊坡的安全性。

3.3 現(xiàn)場勘探工作

進行高邊坡巖土工程支護設(shè)計的時候要做好地質(zhì)勘探工作，對工程區(qū)域內(nèi)的環(huán)境、地質(zhì)、氣候都進行勘探，對當?shù)氐匦?、地質(zhì)進行深入研究，對整個地形樣貌和山丘、凹地形成的情況進行探究，對于工程區(qū)域內(nèi)存在堆積物有一個了解，在地形勘探的過程中，要對邊坡地質(zhì)情況進行勘探，對巖土層結(jié)構(gòu)有一個詳細的認知，保障巖土工程設(shè)計質(zhì)量，同時工程實施以前作好二次勘探工作，提高工程的穩(wěn)定性的安全儲備。

3.4 巖質(zhì)高邊坡的坡率

當高邊坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)處于發(fā)育狀態(tài)，或者部分邊坡的巖層屬于順層坡，一般邊坡坡率會選擇坡度較小的坡面。巖層的表面受到外界因素影響容易出現(xiàn)風化，以及容易出現(xiàn)滑坡問題，巖層邊坡存在軟弱結(jié)構(gòu)面時，受到雨水天氣的影響，巖石邊坡裂縫中的填充物就會隨著雨水滑落，從而帶動整個巖土層的滑落，為了避免這一現(xiàn)象，高邊坡巖土工程要選擇坡度較小的邊坡進行設(shè)計，并進行坡腳加固。

3.5 動態(tài)設(shè)計法的使用

當邊坡的巖層比較復(fù)雜，并且地質(zhì)結(jié)構(gòu)也處于不穩(wěn)定狀態(tài)，出現(xiàn)這種情況以后需要對環(huán)境進行深入勘探，掌握邊坡巖土結(jié)構(gòu)分布狀況，對于一些地質(zhì)復(fù)雜的邊坡，需要對該段落的邊坡巖石進行挖掘研究，由于工程設(shè)計人員受到自身經(jīng)驗影響、技術(shù)有限，對于邊坡地質(zhì)內(nèi)部情況無法真實掌握，因此需要多次對巖土層進行勘探，把數(shù)據(jù)進行對比，動態(tài)設(shè)計、編制嚴謹?shù)目辈靾蟾?，研究設(shè)計方案，選擇合理的施工方法，保障高邊坡巖土工程設(shè)計的合理性。

4 高邊坡巖土工程設(shè)計的經(jīng)驗探究

4.1 巖質(zhì)邊坡開挖的施工方法

軟質(zhì)巖邊坡，巖體堅硬程度小，可采用機械開挖，而堅硬的巖質(zhì)邊坡采用機械開挖施工效率較低、施工成本較大，在沒有受到施工環(huán)境和條件限制前提下，可采用爆破施工，但要控制火工品用量，炸藥用量過多，會造成邊坡超挖，形成坡面不平整，這將會對格構(gòu)梁施工造成影響，因此要合理選擇爆破工藝的使用，在進行邊坡支護設(shè)計時候，要注意巖體設(shè)計的邊坡坡率不要大于0.3。

4.2 對于地質(zhì)結(jié)構(gòu)正在處于發(fā)育的地段選擇坡度較小的坡率

巖層上層部分的土很容易受到外界的影響，列如雨水會對巖層的表面沖刷、造成邊坡表層松動，從而導(dǎo)致出現(xiàn)滑坡等危害，當邊坡的巖石為凝灰?guī)r或者灰質(zhì)巖的時候，巖石之間的填充物就會被雨水浸濕，軟弱結(jié)構(gòu)面摩擦角和粘聚力降低，當抗滑力不足以抵抗下滑力的時候，就會出現(xiàn)邊坡下滑的現(xiàn)象，因此選擇的放坡要選擇坡率小的坡面，減小邊坡自重，降低下滑力。

4.3 邊坡支護設(shè)計考慮不周到

使用格構(gòu)式錨桿擋土墻設(shè)計的時候要考慮到錨桿的防腐工作，要考慮受環(huán)境因素影響、出現(xiàn)錨桿生銹等情況，導(dǎo)致邊坡發(fā)生位移變形，并且在外力的作用下錨桿應(yīng)力松弛，承載力下降，因此在錨桿設(shè)計的時候，要增加防腐措施，確保邊坡支護不會出現(xiàn)松動情況。

5 提高高邊坡巖土工程設(shè)計質(zhì)量的方式

5.1 提高邊坡設(shè)計方案的有效性

巖土工程設(shè)計在我國有著長久的發(fā)展歷史，有著豐富的底蘊，但是也正是因為如此，巖土工程設(shè)計當中的傳統(tǒng)的觀念仍然難以轉(zhuǎn)變。在當前工程設(shè)計中，往往是以粗放式的方式進行設(shè)計，不夠細致的設(shè)計會導(dǎo)致設(shè)計方案難以落實到每一個施工環(huán)節(jié)中，容易留下一些漏洞。而為了改變這一現(xiàn)狀，體現(xiàn)出工程方案設(shè)計的重要性，邊坡工程首先要明確設(shè)計的工程質(zhì)量，對現(xiàn)有的制度進行改變，讓工程質(zhì)量管理符合當前高邊坡工程的需要，并通過實際與理論結(jié)合，建立一個現(xiàn)代化設(shè)計部門，配備專業(yè)的設(shè)計人員，同時提升它們的設(shè)計水平，對當前高邊坡工程進行整體改革，落實責任制，確保高邊坡設(shè)計每一個環(huán)節(jié)都有專門的人員負責，以此來帶動邊坡工程的整體發(fā)展，對高邊坡工程當中的設(shè)計規(guī)范進行嚴格管理，為高邊坡工程質(zhì)量提供明確的保障。

5.2 加強設(shè)計人員理論知識的培訓(xùn)力度

高邊坡工程設(shè)計是難度較高、情況比較復(fù)雜的工作，涉及到理論、現(xiàn)場、經(jīng)驗相結(jié)合，涵蓋了一些復(fù)雜的環(huán)境工況。隨著時代的進步，如今的高邊坡工程使用了非常先進技術(shù)和施工機械設(shè)備，同時也會遇到許多的行業(yè)交叉問題，因此工作內(nèi)容復(fù)雜，需要完成的任務(wù)量大，給整個高邊坡設(shè)計人員帶來了全新挑戰(zhàn)，相關(guān)工程單位應(yīng)當重視高邊坡工程管理人員和設(shè)計人員的專業(yè)素質(zhì)培訓(xùn)工作，除了要選拔具有較高專業(yè)知識和技能的人員，開展培訓(xùn)員工的技能水平，提升設(shè)計人員的安全意識以及新設(shè)備使用方式，以此來推動高邊坡工程的質(zhì)量，完成工程所需的一系列要求。

5.3 加強施工現(xiàn)場的排查工作

在高邊坡工程施工過程中因極端天氣、水文地質(zhì)條件、設(shè)備缺陷及人員不安全行為等諸多因素影響，存在各種隱患問題，極易導(dǎo)致工程質(zhì)量不符合要求。因此，建設(shè)、勘察設(shè)計單位及施工單位質(zhì)量管理部門應(yīng)加強設(shè)計方案實施的管理，建立相應(yīng)的整治工作機制，開展定期不定期排查工作，建立健全質(zhì)量管理措施，對發(fā)現(xiàn)的問題及時整改消除。對能立即整改的隱患問題責令現(xiàn)場立即整改，對不能立即整改的，制定整改方案，限期整改復(fù)查；對于無法整改的，立即控制現(xiàn)場，撤離作業(yè)人員，報項目負責人及項目主管部門進行相應(yīng)處理，確保高邊坡工程的施工質(zhì)量，保障設(shè)計方案的有效性。

5.4 加強高邊坡材料和設(shè)備的管理工作

在如今的高邊坡工程項目當中，建設(shè)的材料和設(shè)備是必須的，因此要建立一個科學的材料和設(shè)備選擇方案，從合理的設(shè)計上對材料和設(shè)備進行控制，對于建設(shè)材料進入現(xiàn)場以后進行嚴格管控，對材料的質(zhì)量進行檢測，同時要保障材料的質(zhì)量和數(shù)量都符合設(shè)計要求，保障高邊坡工程在建設(shè)時候不會出現(xiàn)中斷，同時工程建設(shè)施工作業(yè)時要保障設(shè)計質(zhì)量和成效，對于建設(shè)的材料要按照設(shè)計以及施工技術(shù)標準使用，提高材料的合理性。

5.5 做好邊坡施工滿足設(shè)計要求

在施工的過程當中要制定嚴格的施工方案，確保施工人員按照圖紙進行施工，并且要根據(jù)圖紙進行約束施工人員，明確施工隊伍內(nèi)部的一些紀律，對于圖紙中與實際不符的情況要及時向上進行反饋，便于后續(xù)工作的展開，建立完善的管理制度，制定嚴格的設(shè)計規(guī)范要求，制定相應(yīng)的獎勵懲罰機制，保障工程建設(shè)按照設(shè)計要求實施，確保施工隊保質(zhì)保量完成任務(wù)，滿足高邊坡工程設(shè)計要求，提高工程質(zhì)量。

6 結(jié)束語

高邊坡工程的設(shè)計是否合理直接影響到工程建設(shè)的整體質(zhì)量，關(guān)系到工程建設(shè)的整體使用功能，需要管理人員重視工程的設(shè)計，同時要預(yù)測工程建設(shè)當中可能出現(xiàn)的問題。簡單來說，在當前的高邊坡工程建設(shè)當中，工程設(shè)計非常重要，合理的設(shè)計可以提高工程建設(shè)的效率和影響工程的質(zhì)量，能為工程提供良好的保障。目前高邊坡工程設(shè)計還存在著一定的問題，列如一些安全問題和管理問題，并且邊坡設(shè)計規(guī)范較為落后、專業(yè)人員缺乏理論知識和現(xiàn)場經(jīng)驗等問題，這些問題時刻影響著工程行業(yè)的健康發(fā)展，為此，因此相關(guān)的企業(yè)應(yīng)當提升工程設(shè)計重視程度，并且從落實相應(yīng)的設(shè)計規(guī)范要求、完善管理制度、加強員工技能培訓(xùn)等方面入手，切實保障工程實施的質(zhì)量，以此來推動高邊坡工程項目的健康有序發(fā)展，實現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標，為我國邊坡工程行業(yè)發(fā)展起到帶動作用。