基于山地建筑工程的高邊坡治理技術(shù)和質(zhì)量管理策略探討

胡亞華

（大理州設(shè)計(jì)院有限公司，云南 大理 671000）

0 引言

隨著城市化進(jìn)程的加速，城市規(guī)模的擴(kuò)張，大量的山地建設(shè)用地被開(kāi)發(fā)。但由于山地地形復(fù)雜，地勢(shì)起伏不定，導(dǎo)致建筑物高邊坡問(wèn)題十分突出，對(duì)工程建設(shè)及周邊環(huán)境產(chǎn)生了一定的影響。高邊坡若得不到有效治理，將會(huì)造成滑坡、泥石流等災(zāi)害，嚴(yán)重影響山區(qū)建筑物的安全。因此，加強(qiáng)山區(qū)高邊坡治理技術(shù)的研究以及提高工程建設(shè)的質(zhì)量，是改善高邊坡坡治理效果的關(guān)鍵。

1 山地建筑高邊坡處理技術(shù)

1.1 改善高邊坡條件

在適當(dāng)?shù)墓に嚄l件下，可以有效地改善高邊坡巖體的機(jī)械性能和土力學(xué)性能，從而提高其抗滑移能力。一般的治理措施是減少邊坡負(fù)荷和加強(qiáng)高邊坡。減少高邊坡荷載，是為了提高邊坡的穩(wěn)定性，減少邊坡的高度，減緩邊坡角。在確定消減方案時(shí)，必須對(duì)邊坡的地質(zhì)情況有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，并盡可能減少邊坡。高邊坡的加固方式主要是采用支護(hù)結(jié)構(gòu)。支擋結(jié)構(gòu)的種類很多，有混凝土擋土墻、塊石擋土墻、鋼筋石擋土墻、樁板墻等。

1.2 穩(wěn)定高邊坡的土質(zhì)

高邊坡的土質(zhì)不穩(wěn)定或巖體性質(zhì)較差，很容易發(fā)生塌方，因此必須采取相應(yīng)的加固措施。加強(qiáng)措施有：①在高邊坡邊沿地區(qū)栽植根系較強(qiáng)的植物，使其根系向高邊坡延伸，達(dá)到涵養(yǎng)水土，防止水土流失，增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性的目的。②改造高邊坡。通過(guò)減少高邊坡本身的自重，使其陡降。高邊坡的治理應(yīng)遵守下列原則：a.在目前的工程建設(shè)條件下，應(yīng)保證山頂建筑物的安全，并盡可能地排除不安全隱患。b.最大限度地減少山地建筑物落在高填方區(qū)，并加強(qiáng)對(duì)地下水、地表水的有組織排放。c.加強(qiáng)對(duì)實(shí)地的踏勘及地質(zhì)調(diào)查，根據(jù)山地建筑工程的實(shí)際條件提出合理設(shè)計(jì)方案，使高邊坡治理費(fèi)用最小化，高邊坡治理周期最短，高邊坡治理的成效得到保證。d.根據(jù)實(shí)際需要確定是否按永久邊坡進(jìn)行設(shè)計(jì)[1]。

1.3 山地建筑設(shè)計(jì)原則

1.3.1 因地制宜原則

在山地建筑中，應(yīng)充分考慮地形與周邊環(huán)境之間的相互影響，并對(duì)建筑的朝向與外部交通的銜接進(jìn)行合理的布置。根據(jù)施工場(chǎng)地的高差、朝向、坡度等特點(diǎn)，按照線狀、帶狀、轉(zhuǎn)折的布局，構(gòu)成不同的群落，將它們插入不同的自然生態(tài)中，使山地建筑具有豐富的變化。一般采用等高線與等高線相結(jié)合的方式。通常情況下，地勢(shì)較高的建筑物會(huì)采用平行等高線，而地勢(shì)較低的則會(huì)采用垂直等高線。

1.3.2 突出山體建筑的特色

山體建筑的設(shè)計(jì)要充分考慮山區(qū)的人居環(huán)境，強(qiáng)調(diào)自然生態(tài)的概念，充分發(fā)揮場(chǎng)地的地形、植被、地物，使其與建筑融為一體，降低建筑建設(shè)對(duì)周邊的影響，同時(shí)也要以山地的形態(tài)來(lái)營(yíng)造別致的建筑使用空間。根據(jù)地形、環(huán)境等因素，合理布置，營(yíng)造出優(yōu)美的建筑環(huán)境，同時(shí)，借助地勢(shì)的高低變化，營(yíng)造出一種獨(dú)特的山地建筑風(fēng)格。

2 山地建筑工程高邊坡治理技術(shù)具體施工

2.1 擋土墻的結(jié)構(gòu)組成以及布置

2.1.1 擋土墻的結(jié)構(gòu)組成

通常，擋土墻由墻體、基礎(chǔ)、排水設(shè)施和伸縮縫組成。對(duì)于擋土墻，在回填土附近的一側(cè)稱為墻背；裸露在外的一面，一般叫做墻面。墻壁的頂端自然而然地變成了墻頂；墻的底部就是所謂的基礎(chǔ)，也叫做基腳[2]。也就是說(shuō)，墻背、墻面、墻頂，再加上護(hù)欄，結(jié)合起來(lái)就構(gòu)成了擋土墻的墻體。這些部分，可以按要求單獨(dú)建造，構(gòu)成墻體的一部分。

（1）墻體的介紹。如上所述，墻的主體結(jié)構(gòu)包括墻背、墻和護(hù)欄。墻背：一般情況下，墻背的傾角方向是不一樣的，根據(jù)它們的差異，可以區(qū)分出斜坡、豎直坡、平衡坡等幾種截面。墻面：一般在基礎(chǔ)之上，墻面應(yīng)該是平坦的。斜坡不僅要與墻背的斜率相互協(xié)調(diào)，還要考慮到墻體所處的水平斜率。護(hù)欄：在墻體頂部安裝護(hù)欄，是因?yàn)樗哂泻艽蟮母叨?，可以增?qiáng)人的心理安全感及確保安全。

（2）基礎(chǔ)?；A(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到基礎(chǔ)的形式和基礎(chǔ)的埋深?；A(chǔ)一般為淺層基礎(chǔ)，僅在一些特定的條件下才會(huì)采用。大部分都是直接建在自然地基上的擋墻。在基礎(chǔ)薄弱、強(qiáng)度高的情況下，為了減小基底的壓力，為了提高基底的穩(wěn)定性，可以將墻頭伸到梯級(jí)上，以擴(kuò)大基底的寬度，階梯寬度不低于20cm，高寬比可以是3:2或2:1[3]。在軟土基礎(chǔ)上，采用優(yōu)質(zhì)的碎石、礦渣、石灰土等物質(zhì)進(jìn)行充填，以改善基礎(chǔ)的承載力。地基基礎(chǔ)、地質(zhì)條件、水文條件、凍土厚度等因素對(duì)基礎(chǔ)的埋深影響較大。為確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，應(yīng)使其埋入深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，且應(yīng)特別注意基礎(chǔ)側(cè)向約束土的可靠性。

（3）排水設(shè)施的設(shè)計(jì)?！爸纹孪戎嗡?，擋土墻的排水設(shè)施是否合理、設(shè)計(jì)是否完善，將直接關(guān)系到圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性和使用效果。所以，在整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，最重要的就是完善排水設(shè)施。擋土墻的排水設(shè)施可分為兩大類：地表排水和墻體排水。為提高地面排水效果，可以在地面上鋪設(shè)地面排水渠、鋪設(shè)路面、采用密閉措施，減少雨水、地面水下滲。而墻內(nèi)排水則是在墻身適當(dāng)?shù)奈恢瞄_(kāi)泄水口及反濾層，以快速地排出墻后的積水。

2.1.2 擋土墻的布置

擋墻的布置一般分為縱向布置、橫向布置和平面布置3 種。一般情況下，要根據(jù)基坑的橫向和縱向剖面進(jìn)行布設(shè)，對(duì)一些比較復(fù)雜的工程，則要進(jìn)行平面布置。

2.2 擋土墻選型

2.2.1 道路擋墻選型

在山地建筑工程中，根據(jù)不同位置，可以將其劃分為路肩墻、路堤墻、路塹墻；根據(jù)周圍的環(huán)境情況，可以劃分為普通地區(qū)的擋墻、浸水地區(qū)的擋墻和震區(qū)的擋墻。對(duì)于山地建筑工程中來(lái)說(shuō)，因?yàn)槠露缺容^陡，所以地基土較好時(shí)一般采用仰斜式擋墻，在路塹墻、墻趾處的地面造價(jià)比較合理。當(dāng)挖方邊坡較陡時(shí)，可以采取路塹式擋墻來(lái)降低邊坡的高度，并能有效地減少斜坡的開(kāi)挖，從而不會(huì)對(duì)山體的穩(wěn)定性造成影響，保證工程的安全[4]。

2.2.2 紅線擋墻選型

基地壓力會(huì)增加擋墻的壓力，應(yīng)盡量防止建筑物的結(jié)構(gòu)荷載傳遞給支擋結(jié)構(gòu)，提高工程的安全性。在圍墻右側(cè)紅線以內(nèi)，開(kāi)挖臨時(shí)排水溝，建設(shè)臨時(shí)排水設(shè)施，保證工地的安全，確保工地排水條件良好，能有效地防止農(nóng)田沖刷、水流淤積，以此保障工地周邊的安全，如圖1 所示。

圖1 高邊坡治理中的紅線擋墻

在山區(qū)建設(shè)中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的控制線是指總的控制線，在施工前必須認(rèn)真檢查、復(fù)核基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)、高程，并精確計(jì)算出與基準(zhǔn)點(diǎn)、線的距離、高程的誤差及角，并在實(shí)際測(cè)量時(shí)使用全站儀器進(jìn)行測(cè)繪，并設(shè)置樁位，再用經(jīng)緯儀對(duì)標(biāo)線進(jìn)行位置、標(biāo)定、測(cè)量，并做好記錄。

2.2.3 建筑物擋墻選型

在山地建筑工程中，在建筑物與擋墻的施工順序選擇上，若在主體工程開(kāi)始后，才進(jìn)行高邊坡的支護(hù)，這會(huì)給山區(qū)建筑的高邊坡治理帶來(lái)一定的困難。這是由于在高邊坡?lián)跬翂こ讨?，其與已動(dòng)工的山地建筑物的主體建筑之間的隔斷，造成了邊坡治理中工作面狹窄，從而增加了施工風(fēng)險(xiǎn)，所以在實(shí)際工程中，應(yīng)先完成支擋結(jié)構(gòu)來(lái)減少施工難度。

3 質(zhì)量管理措施

3．1 做好高邊坡治理準(zhǔn)備工作

山地建筑工程高邊坡工程建設(shè)前，必須對(duì)工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地形地貌、水文地質(zhì)條件等因素進(jìn)行全面的分析，并對(duì)其進(jìn)行有效的防范；在斜坡下進(jìn)行施工時(shí)，必須認(rèn)真地檢查邊坡的穩(wěn)定性，并對(duì)其進(jìn)行合理的清掃和支護(hù)。在山區(qū)建設(shè)項(xiàng)目中，斜坡的設(shè)計(jì)要考慮到長(zhǎng)期的排澇問(wèn)題，以減少山體水壓的影響，提高山區(qū)建筑物的安全性。在不能采取植物保護(hù)措施的情況下，可以采用現(xiàn)場(chǎng)材料，采用水泥砂巖噴漿法對(duì)邊坡進(jìn)行保護(hù)。

3．2 設(shè)置高邊坡安全施工方案

由于該區(qū)域的巖體與大氣直接接觸，由于長(zhǎng)期受到自然條件的影響，它的物理性質(zhì)和機(jī)械性能都有很大的變化。土壤含水量增大，土壤強(qiáng)度下降；經(jīng)過(guò)干循環(huán)的時(shí)差，造成強(qiáng)度的衰減和剝落；地面水流的沖刷和地下水的滲入，很容易造成土壤的損壞，故開(kāi)挖后的邊坡危險(xiǎn)度與放置時(shí)間成正比，必須快速完成。根據(jù)山區(qū)建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)劃和場(chǎng)地平坦度的需要，采用適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)措施，并對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟贾茫源_保工程的安全性。在山區(qū)建設(shè)項(xiàng)目中進(jìn)行高邊坡的處理，應(yīng)將鋼筋網(wǎng)緊密地黏結(jié)在巖體上，同時(shí)將原有的錨桿固定在巖體上，從而形成一個(gè)完整的整體，有效地控制了塌滑、塌方等事故，確保了山區(qū)高邊坡的安全。

3．3 做好施工監(jiān)管

在山區(qū)高邊坡的治理中，必須每日安排人員進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，確保道路通暢耐用。同時(shí)，對(duì)于山地建筑工程的高邊坡處進(jìn)行施工作業(yè)，要采取封閉的施工管理措施，在各主要出入口設(shè)立警示標(biāo)志。山地建筑工程中，與高邊坡治理工程無(wú)關(guān)的人員和設(shè)備，禁止進(jìn)入山地建筑工程的作業(yè)區(qū)域。在進(jìn)行高邊坡工程治理時(shí)，必須嚴(yán)格遵守有關(guān)的勞動(dòng)紀(jì)律，自覺(jué)服從施工安全檢查。在進(jìn)入工地后，要嚴(yán)格遵守高邊坡治理工程的相關(guān)規(guī)定，佩戴好個(gè)人防護(hù)裝備，防止出現(xiàn)穿硬底鞋、易滑鞋等。

4 實(shí)例分析

4.1 工程概況

為提升研究的實(shí)踐價(jià)值，本文以某一項(xiàng)目作為研究對(duì)象，該項(xiàng)目位于云南省大理白族自治州某縣，工程場(chǎng)區(qū)為拆除現(xiàn)場(chǎng)，場(chǎng)地東、北兩個(gè)區(qū)域均有環(huán)境邊坡，高0.90~25.50m。該工程邊坡治理工程等級(jí)為一級(jí)，采用抗滑樁支護(hù)結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)壽命為50 年。該地塊是一片被侵蝕的丘陵地貌，主要由山間山谷和斜坡構(gòu)成，目前的場(chǎng)地地勢(shì)較低，南北兩側(cè)的停車場(chǎng)由于挖掘而產(chǎn)生了陡峭的坡度?，F(xiàn)場(chǎng)地層從下到上依次為泥巖、砂巖、粉質(zhì)黏土、素填土，無(wú)地質(zhì)災(zāi)害，無(wú)地表沉降、泥石流、崩塌等不良地質(zhì)活動(dòng)[5]。

4.2 設(shè)計(jì)方案

工程高邊坡治理工程，其主要工程內(nèi)容有：掛網(wǎng)噴漿、樁板墻、放坡、排水等。在整體設(shè)計(jì)中，高邊坡土體的變形破壞是由于邊坡土沿基覆面或圓弧滑面發(fā)生滑動(dòng)破壞，局部有可能發(fā)生淺表土滑，故采用“臨時(shí)放坡+C15 素混凝土護(hù)面噴淋+截流”的處理方法；由于高邊坡巖體的變形破壞主要是沿著巖體理論斷裂角的斷裂面發(fā)生滑動(dòng)破壞和順層滑動(dòng)破壞，所以采取了“樁板墻+懸網(wǎng)式噴漿+放坡+截流”的處理方法。

4.3 施工要點(diǎn)

為了確保本工程高邊坡治理的效果，施工單位在懸網(wǎng)式噴漿、抗滑樁、放坡、截排水等方面下了很大的功夫。由于篇幅原因，文章只對(duì)懸網(wǎng)型噴漿機(jī)和抗滑樁的施工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的論述：①懸網(wǎng)型噴漿機(jī)的施工要領(lǐng)。本項(xiàng)目采用直徑4.80~13.8m 的長(zhǎng)鋼筋錨固，采用3 個(gè)^325 號(hào)螺栓進(jìn)行單樁施工，錨桿縱向間距為1.5m，注漿用M30。面板鋼筋采用^17 和^102 交叉排列，噴出90mmC20 混凝土板，并使用90mmPVC 管進(jìn)行排水。在具體的工程中，鋼筋采用了機(jī)械連接，并對(duì)其進(jìn)行了隨機(jī)的力學(xué)性能測(cè)試，注漿時(shí)的壓力不應(yīng)低于0.3MPa，漿料的灰砂比、水灰比分別為0.9~1.7，0.48~0.6。②抗滑樁工程施工要點(diǎn)。在抗滑樁工程中，抗滑樁的受荷段和嵌固段的長(zhǎng)度分別為6.8m 和8.2m，樁長(zhǎng)和樁間距一般為16.9m 和2.9m，樁間距一般為16.5m 和2.5m，抗滑樁的土壓力以565.8kN/m 為基準(zhǔn)，將抗滑樁用作樁基礎(chǔ)。在抗滑樁的具體施工中，為了防止發(fā)生局部滑倒，應(yīng)采取“逆作法”，每次開(kāi)挖要求為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%，然后在轉(zhuǎn)到設(shè)計(jì)高度后，必須將沉淀物的厚度控制在100mm 以內(nèi)，下一步必須在驗(yàn)槽合格后進(jìn)行。采用分段制造的框架結(jié)構(gòu)，并使用機(jī)械聯(lián)結(jié)的受力鋼筋，必須嚴(yán)格掌握節(jié)點(diǎn)數(shù)目，然后進(jìn)行混凝土澆注時(shí)，每次澆注的標(biāo)高應(yīng)在1.5~2.0m，串口距孔的混凝土平面控制在1.5m 以內(nèi)，并結(jié)合有針對(duì)性的振搗、樁頂浮漿處理、樁底板排水孔布置、40mm 寬伸縮縫控制、聲波測(cè)試管樁的埋設(shè)。

5 結(jié)語(yǔ)

在山區(qū)建設(shè)項(xiàng)目中，應(yīng)用高邊坡的處理技術(shù)，不僅可以提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而且可以保證山區(qū)建設(shè)項(xiàng)目的安全性；山區(qū)建設(shè)項(xiàng)目的高邊坡施工過(guò)程中，施工周期較長(zhǎng)，安全隱患較多，因此，在施工過(guò)程中應(yīng)采取措施，防止施工中出現(xiàn)事故；同時(shí)，也要做好相應(yīng)的技術(shù)措施和質(zhì)量管理，以保證山地建筑工程的質(zhì)量能達(dá)到工程要求，使山地建筑工程創(chuàng)造較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。