巖土工程中邊坡加固施工技術(shù)探討

楊鷺茜，金程程

（泉州信息工程學(xué)院，福建 泉州 362000）

邊坡加固是巖土工程中較為關(guān)鍵的組成部分之一，所以相關(guān)工作人員必須對邊坡加固施工給予高度重視，并應(yīng)結(jié)合當?shù)氐臍夂?、地質(zhì)、經(jīng)濟等客觀條件與實際施工需求進行綜合分析，盡可能選擇實用價值更高的施工技術(shù)，以便更好地滿足邊坡加固的目標和要求，進一步保證巖土工程的順利落實。

1 邊坡支護技術(shù)分類

1.錨桿邊坡支護技術(shù)。在巖土邊坡內(nèi)部插入具有一定強度的錨桿，使得錨桿與巖土成為一個整體，以此達到提升巖土穩(wěn)定性的目的。該技術(shù)工藝較為成熟，且在其他技術(shù)的配合下，能夠大大提升巖土的穩(wěn)定性，防止邊坡對建筑物后續(xù)使用造成干擾。[1]

2.土釘墻支護技術(shù)。在邊坡適當位置處鉆取出土釘孔，插入一定長度的土釘，通過澆筑混凝土的方式，構(gòu)建出土釘墻，并在其表面綁扎鋼筋網(wǎng)，以此用于抵抗邊坡土體向外施加的應(yīng)力。該技術(shù)工藝較為簡單，所需成本相對較低，通常運用于深基坑工程中。

3.錨噴網(wǎng)支護技術(shù)。該技術(shù)是在土釘墻支護技術(shù)的基礎(chǔ)上優(yōu)化而來，不僅具備土釘墻支護技術(shù)的優(yōu)勢，而且邊坡處理后的穩(wěn)定性更強，對人員能力要求更低，因而近年來被建筑領(lǐng)域所廣泛使用。[2]

2 影響邊坡穩(wěn)定性的因素

2.1 地形地質(zhì)條件因素

邊坡部位的穩(wěn)定性和所處地區(qū)的地形地貌密切相關(guān)。一般來說，地質(zhì)情況較為復(fù)雜的地區(qū)，邊坡施工時受到的影響也比較大。例如，在地形相對開闊的地區(qū)，在降水量較大的季節(jié)，邊坡施工通常會受到大面積積水等問題的影響；或者由于暴雨沖刷、地表水下滲等原因，邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象時有發(fā)生。由此可見，地質(zhì)結(jié)構(gòu)也會對邊坡工程的穩(wěn)定性造成影響，這點在斜河谷區(qū)域更為突出。[3]

2.2 巖體結(jié)構(gòu)因素

巖體結(jié)構(gòu)主要包括結(jié)構(gòu)面以及結(jié)構(gòu)體兩個部分。其中，結(jié)構(gòu)面大多指的是巖石的不連續(xù)面，且不同結(jié)構(gòu)面的方向及形態(tài)差異較大；而結(jié)構(gòu)體則是由不同結(jié)構(gòu)面共同組成的整體。在單個巖體中，不同塊體的穩(wěn)定性存在顯著差異，它們也是影響巖土工程邊坡部位穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。

2.3 人為因素

人為因素的影響主要體現(xiàn)在巖土工程的開發(fā)等方面。由于人工開發(fā)，邊坡有時會變得更加陡峭，甚至邊坡頂部會受到外部荷載的作用，進而導(dǎo)致巖體原有的應(yīng)力平衡被打破，由此引發(fā)邊坡部分失穩(wěn)等問題。[4]

3 巖土工程中邊坡加固施工技術(shù)

在目前的巖土工程中，邊坡是一個較常遇到的問題，不能及時處理，將會給工程的整體質(zhì)量帶來很大的影響，也會對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定產(chǎn)生不利的影響。因此，在邊坡發(fā)生失穩(wěn)時，必須采用加固技術(shù)，并對各種影響因素進行綜合分析，從而達到改善邊坡穩(wěn)定的目的。目前，由于各種技術(shù)方法的不斷優(yōu)化和改進，邊坡加固技術(shù)已成為巖土工程建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)。

3.1 合理設(shè)計排水系統(tǒng)

考慮到水對邊坡穩(wěn)定性的不利影響，在巖土工程施工過程中，施工單位需要遵循相關(guān)規(guī)范要求，合理設(shè)計并妥善設(shè)置排水系統(tǒng)。具體來說，施工單位首先應(yīng)在邊坡表面合理設(shè)置地表排水系統(tǒng)，例如設(shè)置排水溝、截水溝等；其次是在邊坡的地下部分合理設(shè)置排水截槽以及大口徑管井等裝置；最后應(yīng)嚴格遵循預(yù)防為主、防治結(jié)合、分級節(jié)流、縱橫交錯、坡面防護、遮擋并重等原則。在實際操作過程中，施工單位必須綜合考量邊坡的整體情況，包括水文、地質(zhì)條件以及邊坡高度等方面，以及根據(jù)工程地質(zhì)條件等設(shè)置的排水溝、排水孔等排水設(shè)施是否科學(xué)合理。如果邊坡較長，施工單位還應(yīng)結(jié)合具體的地形和坡面條件每間隔一定距離設(shè)置一處豎向跌水槽，以進一步提高排水效率。除上述防水措施外，施工單位還可以在護墻及植被護坡等位置修筑一些其他坡面防護工程，例如在坡腳處設(shè)置遮擋物以提高整體坡面結(jié)構(gòu)的抗水性。[5]

3.2 巖土工程中HDPE 防滲膜護坡加固技術(shù)

HDPE 防滲膜具有操作簡單、牢固、成本低、適應(yīng)性強等優(yōu)勢，因此被廣泛應(yīng)用于相對復(fù)雜的露天邊坡加固工程項目中。該技術(shù)的主要原理是：利用HDPE防滲膜的隔水性來規(guī)避因雨水下滲而導(dǎo)致的邊坡部分巖土力學(xué)性能發(fā)生變化、邊坡主體出現(xiàn)裂縫等問題，進而有效保障邊坡的穩(wěn)定性。在實際操作時，為實現(xiàn)最理想的施工效果，施工人員應(yīng)當注意以下幾個方面：首先，在鋪設(shè)HDPE 防滲膜之前，先將邊坡坡面處理平整，削除坡面的凸起部分；其次，使用HDPE 防滲膜覆蓋施工現(xiàn)場的全部松散土體；最后，精確控制HDPE 防滲膜的厚度，一般來說，其厚度控制在1mm左右最佳，過厚或者過薄都會對邊坡的穩(wěn)定性造成不利影響。

3.3 巖土工程中預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)

該技術(shù)的操作流程是：先將預(yù)應(yīng)力錨索的基本構(gòu)件組成一個完整的有機體，即通過鉆造錨孔等方式來制作束體；之后將束體放入錨固孔進行固定，并制作外錨頭；再利用張拉鎖定法促使束體表面產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力后，及時將其與外錨頭進行連接，并完成錨索防護工作。具體操作期間，施工人員需要注意以下幾點：

提前制訂完善的施工計劃，綜合考慮設(shè)計環(huán)節(jié)的基本要求以及對關(guān)鍵的實驗數(shù)據(jù)進行驗證。

重點關(guān)注施工平臺的承載力、尺寸大小以及數(shù)量，并確保其滿足施工方的特殊需求；同時，在錨孔鉆造時，應(yīng)提前制定相應(yīng)的埋鉆、卡鉆預(yù)防措施，并結(jié)合孔的涉水試驗結(jié)果來進一步完善防護措施。

在束體編制環(huán)節(jié)，施工人員應(yīng)盡量確保場地?zé)o污染，并及時完成現(xiàn)場檢查和安全準備工作。此外，施工人員還應(yīng)結(jié)合實際情況，采取先進的束體放孔等手段來保證束漿工作的一次性完成。為確保整個制作過程的平穩(wěn)、順暢，施工人員應(yīng)當在制作外錨頭時做好驗證和張拉前的一系列準備工作，同時合理選擇張拉方式，從而有效提高錨索的可靠性和安全性。[6]

3.4 巖土工程中抗滑樁支護加固技術(shù)

抗滑樁可以借助自身優(yōu)良的抗剪性能以及巖體自身的承載性能，將上部裝承部件所受的推力均勻分散到下部側(cè)向土體中。隨后，下部土體的側(cè)向阻力便會與上邊坡部分的下推力相抵消，抗滑樁支護加固技術(shù)便是借此來提高邊坡部分穩(wěn)定性的。當前，該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于一些淺層及中厚層的滑坡工程中，其可以有效降低坡土發(fā)生變形的可能性，進而縮短施工周期。此外，在抗滑樁施工環(huán)節(jié)，施工單位大多采取機械或者人工成孔的方式。由于抗滑樁施工涉及多道工序且必須在短時間內(nèi)連續(xù)完成，所以在正式施工前，施工單位必須安排專業(yè)的技術(shù)人員做好施工組織規(guī)劃，并確保施工文件、機械設(shè)備等符合施工要求，以免在施工過程中出現(xiàn)因組織設(shè)計不合理而影響施工質(zhì)量和效率的問題。在開挖抗滑樁的樁孔時，技術(shù)人員需要嚴格執(zhí)行由兩側(cè)向中間靠攏的開挖原則，嚴禁跳樁開挖等違規(guī)操作。在測試裝備過程中，技術(shù)人員必須明確裝備的具體位置，并在合適位置做好十字交叉標注，隨后才能放置對應(yīng)裝備。另外，技術(shù)人員必須確?？變?nèi)混凝土澆筑環(huán)節(jié)的連續(xù)性，以免影響抗滑樁最終的安裝質(zhì)量和效果。

3.5 巖土工程中格構(gòu)加固技術(shù)

格構(gòu)加固技術(shù)主要是利用現(xiàn)澆鋼筋混凝土及預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土等材料為邊坡的坡面提供防護措施，之后再結(jié)合錨桿、錨索等進行加固的一種特殊技術(shù)。其中，格構(gòu)是該技術(shù)最明顯也是最關(guān)鍵的部分，此類結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒊袚?dān)的壓力如邊坡坡體的剩余力量、巖石及土體壓力等，合理分散到不同方向的錨桿以及錨索等部位，從而保持邊坡部分的穩(wěn)定性。格構(gòu)加固技術(shù)具有較高的靈活性，施工人員可以根據(jù)現(xiàn)場的實際情況選擇方案、調(diào)整界面，以促進格構(gòu)與坡面的進一步貼合。格構(gòu)加固技術(shù)所使用的加固材料種類豐富，如漿砌塊石格構(gòu)、現(xiàn)澆鋼筋混凝土、預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土等，因此其具有較強的堅固性。其中，漿砌塊石格構(gòu)的穩(wěn)定性強、實用價值大，主要用于前緣表層開挖時已出現(xiàn)失穩(wěn)的邊坡工程；現(xiàn)澆鋼筋混凝土的固有硬度普遍較高，主要用于邊坡穩(wěn)定性較差的工程；而預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土則主要用于邊坡穩(wěn)定性差、下滑力比較大的邊坡工程。在具體操作時，為了充分發(fā)揮格構(gòu)加固技術(shù)的優(yōu)勢，施工人員需要注意以下幾個方面：

在漿砌塊石格構(gòu)施工過程中，施工人員應(yīng)注意保持格構(gòu)表面的平整性、潔凈度，同時還要將漿砌塊石格構(gòu)的深度控制在不低于格構(gòu)截面高度2/3 的位置。

如果采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土進行加固，施工人員除了要保持坡面的平整性、潔凈度外，還應(yīng)妥善存放鋼筋材料，以防外界的污染或銹蝕對鋼筋性能造成不利影響。

4 巖土工程中保障邊坡加固施工質(zhì)量的路徑

邊坡加固工程比較復(fù)雜，是巖土工程中非常重要的環(huán)節(jié)。隨著我國交通業(yè)的不斷發(fā)展，高速公路、橋梁等工程建設(shè)規(guī)模不斷擴大，邊坡加固技術(shù)也變得越來越重要。因此，應(yīng)不斷探索新的邊坡加固技術(shù)，并在實際的施工過程中嚴格按照標準和要求執(zhí)行，從而提升邊坡的穩(wěn)定性，降低邊坡失穩(wěn)帶來的影響。

4.1 完善現(xiàn)場勘察工作

在邊坡加固工程正式施工前，施工單位需要指派專業(yè)的技術(shù)人員趕赴施工現(xiàn)場進行全面、深入的勘測工作。需要注意的是，施工單位必須確保所指派的專業(yè)技術(shù)人員充分了解相關(guān)法律法規(guī)和規(guī)章制度，以免勘測過程中出現(xiàn)違規(guī)行為。對于采集的巖土工程數(shù)據(jù)信息，技術(shù)人員需要對其進行及時整理和分析，編制巖土工程勘察報告，從而為后續(xù)工作提供參考依據(jù)。

4.2 完善現(xiàn)場管理和監(jiān)督工作

要想確保邊坡加固工程的施工效果，施工單位必須督促工程項目的管理人員做好現(xiàn)場管理和監(jiān)督工作。為此，在施工任務(wù)開展前，施工單位需要安排專業(yè)工程師來負責(zé)施工現(xiàn)場的組織方案設(shè)計及審查工作。在此期間，專業(yè)工程師應(yīng)當認真了解施工過程中可能發(fā)生的各種問題，同時對運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場的所有施工原材料進行嚴格查驗。此外，專業(yè)工程師還需要對施工現(xiàn)場的施工設(shè)備和施工流程進行監(jiān)督管理，例如：按時排查現(xiàn)場管理人員是否根據(jù)規(guī)范標準、施工圖紙以及設(shè)計文件的要求，做好諸如錨桿、錨索、支護樁等基礎(chǔ)支護結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測工作?？偟膩碚f，施工單位只有最大程度地保障邊坡加固工程的施工質(zhì)量，才能為后續(xù)工程的順利推進奠定良好的基礎(chǔ)。

4.3 編制完善的施工方案

在正式施工前，施工單位應(yīng)嚴格按照施工圖紙的細節(jié)和內(nèi)容，及時開展圖紙會審和技術(shù)交底等工作，優(yōu)化施工組織方案和施工指導(dǎo)方案，如對施工過程中的具體工藝、操作流程等進行詳細的說明。此外，施工單位還應(yīng)全面掌握施工過程中的各項技術(shù)要求，并以此為根據(jù)來進一步規(guī)范施工人員的操作行為，從而充分發(fā)揮他們的專業(yè)技能及經(jīng)驗優(yōu)勢，確保后續(xù)邊坡加固工程的順利開展。

當前，在巖土工程建設(shè)期間，邊坡失穩(wěn)情況十分常見，如果不能對其進行有效處理，會嚴重影響整體工程質(zhì)量，不利于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此，為了防止出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)的問題，就需要應(yīng)用加固技術(shù)，并綜合分析各項因素，以提高邊坡的穩(wěn)定性。當前，隨著各項技術(shù)手段的不斷優(yōu)化與完善，在巖土工程中，邊坡加固技術(shù)作為核心技術(shù)，對于工程的順利發(fā)展起到推動性的作用。

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，巖土工程的規(guī)模越來越大，對工程的質(zhì)量和效益也越來越高。為全面改善工程質(zhì)量，必須采取措施，根據(jù)實際情況，采取適當?shù)拇胧訌娺吰碌姆€(wěn)定和加固，從而為今后的工程建設(shè)奠定堅實的基礎(chǔ)，保證工程的質(zhì)量，并確保工程的實際效益。在具體的施工中，由于地質(zhì)條件的變化，會導(dǎo)致巖土工程的施工難度系數(shù)增大，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)塌陷、失穩(wěn)，嚴重時會發(fā)生安全事故。因此，為了提高整體工程的安全，必須在巖土工程中采用合理的邊坡加固技術(shù)，使整個邊坡的穩(wěn)定得到有效的保障。

5 結(jié)語

綜上所述，在實際工程中，影響巖土工程邊坡穩(wěn)定性的因素相對較多，如開挖面積過大、巖土土層不穩(wěn)定、支護效果不理想等。而一旦邊坡發(fā)生坍塌事故，不僅會影響施工周期，還會嚴重威脅施工人員的生命安全。因此，相關(guān)人員應(yīng)加強對其的重視，針對巖土工程中存在的問題采取相應(yīng)的改善措施，從而保證施工質(zhì)量。