工業(yè)與民用建筑工程中邊坡工程的施工技術(shù)分析

張世勤

江西建工國際工程有限責任公司 江西 南昌 330000

引言

建筑邊坡工程施工中，其施工技術(shù)涉及支護結(jié)構(gòu)、材料工程、水文地質(zhì)等學科，近年來建筑行業(yè)發(fā)展下，邊坡工程也實現(xiàn)了快速發(fā)展，但其中還存在不少問題，比如施工監(jiān)測、勘察維護不到位等，影響到工程建設(shè)質(zhì)量。新聞報道中，時?？梢娺吰鹿こ烫鹿?，對社會產(chǎn)生的負面影響較大。因此，需正確分析邊坡工程穩(wěn)定性，采取合理措施進行支護處置，降低邊坡失穩(wěn)幾率及其危害性，這也是當前業(yè)界學者、工程師、設(shè)計人員等必須重視的課題。實現(xiàn)科學合理的邊坡工程設(shè)計，是工民建施工中不可忽略的問題。

1 建筑邊坡工程概述

1.1 邊坡工程重要性

在自然狀態(tài)下，邊坡呈現(xiàn)自動向下運動的趨勢，受壓力作用、裂隙作用和粒間流體減摩作用等影響，邊坡容易失穩(wěn)、滑塌，進而誘發(fā)一系列自然災害，比如山崩和泥石流等，尤其是山區(qū)，這種現(xiàn)象產(chǎn)生的記錄更高。邊坡失穩(wěn)后，誘發(fā)其他事故往往呈現(xiàn)出大量的泥石流、礫石碎塊大面積、快速移動，形成強烈沖擊力和危害，將建筑物、公路鐵路摧毀，堵塞河流和護坡，導致田地房屋被洪水淹沒，產(chǎn)生巨大經(jīng)濟損失和人員傷亡。地方為發(fā)展經(jīng)濟，過度開發(fā)土地、破壞植被、開采山石，加大了地質(zhì)災害發(fā)生概率，對于人民安居樂業(yè)、國家發(fā)展造成阻礙。而邊坡治理工作由于其多樣的作用機制而比較復雜，因此成為建筑施工中的重難點。

1.2 邊坡分類

為滿足不同的工程中邊坡用途，可根據(jù)其設(shè)計形態(tài)進行分類，具體如下：①根據(jù)邊坡的形成原因進行劃分，可以分為自然邊坡和人工邊坡。在自然環(huán)境中，受人為因素干擾自然形成的山坡、江河邊坡為自然邊坡。人工邊坡則是由人工加工處理、加固后形成的，當工程建設(shè)中，自然邊坡無法滿足施工需求時，則需進行人工邊坡加固處理； ②根據(jù)邊坡斷面形式劃分為傾斜式、直立式、臺階式邊坡這三種邊坡，同時這些形式的邊坡客戶以構(gòu)成復合邊坡；③依據(jù)邊坡介質(zhì)材料劃分，主要有三大類型，即土質(zhì)、巖質(zhì)和巖土混合邊坡；④根據(jù)邊坡穩(wěn)定性劃分為穩(wěn)定性邊坡、基本穩(wěn)定性邊坡、欠穩(wěn)定性邊坡和不穩(wěn)定邊坡；⑤按照高度方面差異，分為兩類邊坡，即高邊坡和邊坡。邊坡的高度不超過30m，而高邊坡的高度則大于30m；⑥永久性邊坡和臨時性邊坡，是根據(jù)其年限進行劃分的，永久性邊坡的工作年限在2n以上，臨時性邊坡則工作時限不足2n[1]。

2 邊坡穩(wěn)定性

2.1 穩(wěn)定性影響因素

影響邊坡穩(wěn)定性的因素比較多，包括內(nèi)在因素和外在因素。內(nèi)部因素，主要是指工程的地質(zhì)構(gòu)造、巖體結(jié)構(gòu)和地層巖性等，這些因素會長期、緩慢影響邊坡，在邊坡變形破壞中是先決條件，主要影響邊坡變形的形式、變形的規(guī)模。外部因素則主要為風化、水文地質(zhì)、人類施工、植被生長、氣象條件等因素，這些因素對邊坡會產(chǎn)生快速、明顯的影響，但需要作用于內(nèi)在因素，才能破壞邊坡穩(wěn)定性，或者促進邊坡變形，但不會引起變形發(fā)展。邊坡的變形是與外部因素發(fā)生綜合作用導致的，在對邊坡進行穩(wěn)定性分析過程中，需對各項因素展開研究，并在此基礎(chǔ)上明確主要的影響因素。

2.1.1 地層巖性。邊坡穩(wěn)定性會受到來自多方面因素的影響，其中地層和巖性差異為主要因素。不同時期和不同原因下，會造成不同形式的邊坡破壞，因此其物理化學性質(zhì)也存在差異。巖土介質(zhì)的抗剪強度變?nèi)?、剪?yīng)力加大，則會導致邊坡失穩(wěn)、破壞的后果。

2.1.2 巖體結(jié)構(gòu)。巖體結(jié)構(gòu)是影響邊坡的一項重要因素，巖體結(jié)構(gòu)主要有層狀，塊狀以及散體和碎裂網(wǎng)狀等結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)存在差異，因此會對邊坡造成不同性質(zhì)的破壞。

2.1.3 風化作用。邊坡巖體在自然環(huán)境中長期暴露則不可避免會受到風、雨因素的影響，在風雨侵蝕下產(chǎn)生風化現(xiàn)象，其穩(wěn)定性也會不斷降低。

2.1.4 地下水作用。不可忽略地下水因素對邊坡穩(wěn)定性的影響，地下水會對巖體進行沖刷、軟化和壓力作用，此類型影響會導致邊坡穩(wěn)定性降低，其支撐力不足，最后導致邊坡失穩(wěn)。

2.1.5 振動作用。振動作用主要來自于自然地震、人為爆破等，這些現(xiàn)象產(chǎn)生的振動會對邊坡造成嚴重影響，破壞其穩(wěn)定性。主要原因就是，在強烈的振動下，產(chǎn)生的橫波和縱波會改變邊坡結(jié)構(gòu)導致其滑坡，使邊坡穩(wěn)定性降低。

2.2 邊坡破壞形式

邊坡破壞形式可以分為兩種，即邊坡崩塌和滑坡。崩塌破壞形式，常見于過陡的邊坡巖坡中，可以分離大塊的巖體和巖坡，使其向前傾倒，或者在某種原因作用下，坡頂巖體脫落向下翻滾，最終堆積在坡腳處，一般在坡頂裂隒發(fā)育的部位比較常見?；缕茐模谥亓ψ饔孟?，巖體沿邊坡軟弱結(jié)構(gòu)面整體向下滑動，常見有3種滑動形式，即平面滑動、楔形滑動和旋轉(zhuǎn)滑動。巖坡滑動過程要經(jīng)歷3個主要階段，第一是蠕動變形解讀，此階段中，坡面、坡頂有裂隙出現(xiàn)，并且裂隙會不斷發(fā)展，變得更寬更長，邊坡前緣有擠出現(xiàn)象，地下水位也會出現(xiàn)變化和響聲。第二是滑動破壞階段，此時邊坡后緣下陷快，巖體向下滑動速度較大。第三逐漸穩(wěn)定，隨著壓密疏松的滑梯，滑體上生長出草木，滲出的地下水不再渾濁，更加清澈。

3 工業(yè)與民用建筑工程中邊坡工程支護技術(shù)措施

3.1 橫撐式支撐

橫撐式支撐主要有兩種方式，即水平式支撐和垂直式支撐。首先是水平式支撐，一般設(shè)置好水平擋土板，使其與土壁緊靠，在擋土板上將枋木設(shè)置好，其上下要使用工具撐、木橫撐來頂緊，擋土板設(shè)置的連續(xù)性，決定著水平支撐為間斷式還是連續(xù)式。其中，在干土、天然濕黏土土壁可保持直立的情況下，選擇間斷式支撐，其深度不超過3m。較潮濕的土或散粒土中則適合使用連續(xù)式水平擋板，深度不超過5m。垂直式支撐的擋土板在設(shè)置中，要與土壁垂直放置，使用橫撐水平頂住其兩側(cè)上下。

3.2 加筋土擋土墻技術(shù)

在工民建筑施工中，土是基本的建筑材料，主要用于填埋施工和支護作業(yè)，是重要的施工原材料。在土體中，選擇合適的位置放置一定數(shù)量符合施工標準的拉結(jié)筋，可形成加筋擋土器發(fā)揮支護作用。這種技術(shù)在應(yīng)用中，有效結(jié)合了拉結(jié)筋和土，形成的摩擦力也比較大，因此可有效增強土體結(jié)構(gòu)強度。一般，加筋擋土墻中包含有面板、筋帶和土填料等各種支擋結(jié)構(gòu)，相比于其他支擋結(jié)構(gòu)，加筋土擋土墻結(jié)構(gòu)有著自身獨特的優(yōu)勢，即施工難度較低、建筑美觀性好、體積小、施工中避免了土地資源浪費、所需使用的材料量少，此外就是可以增強地基結(jié)構(gòu)土質(zhì)的抗震性能。在建筑工程施工過程中，要保證填料壓實技術(shù)的技術(shù)含量足夠高，可以有效提升加筋土擋土墻支擋結(jié)構(gòu)的強度[2]。

3.3 重力式擋土墻技術(shù)

重力式擋土墻技術(shù)中墻體自身重力發(fā)揮重要作用，這也是其名稱的由來，墻體在垂直方面會產(chǎn)生作用力，墻體受到土壤側(cè)向壓力的過程中，自身重力則可以承受該壓力。重力式擋土墻砌筑中，重要使用材料就是石料和鋼筋混凝土，可以垂直砌筑、傾斜砌筑，也可以梯式砌筑等。在建筑邊坡工程支護中，應(yīng)用重力式擋土墻技術(shù)，其結(jié)構(gòu)簡單而避免了復雜施工工藝具有結(jié)構(gòu)簡單，同時容易獲取施工所用材料，利于控制施工成本。但這種支護技術(shù)也尤其不足，就是其適用范圍較小，多在地基和邊坡坡度較小的情況下采用，如果施工現(xiàn)場的邊坡坡度較大，擇期自身承載力較強，此時無法發(fā)揮重力式擋土墻結(jié)構(gòu)的作用。

4 提高邊坡施工質(zhì)量的控制措施

4.1 合理制定支護方案

要保證支護方案制定的合理性，建筑工程企業(yè)需事先認真勘察、分析施工現(xiàn)場，了解其地址情況，根據(jù)勘察分析結(jié)果制定合理的、科學的邊坡支護施工方案，并對方案進行合理調(diào)整優(yōu)化，以提高邊坡支護施工質(zhì)量、加快施工進度，創(chuàng)建良好的施工條件，確保工程建設(shè)有序完成。正式施工前，需做好技術(shù)交底工作，要確保施工人員、技術(shù)人員掌握圖紙，了解操作中重難點和操作規(guī)范。標注出圖紙中特殊位置，根據(jù)施工現(xiàn)場實際施工條件對施工方案進一步優(yōu)化，實現(xiàn)安全施工。

4.2 強化施工現(xiàn)場材料管理

邊坡支護施工質(zhì)量也會受到施工材料的影響，因此需根據(jù)工程建設(shè)質(zhì)量要求等，選擇合適的材料種類和規(guī)格。采購人員需開展視察調(diào)研，了解市場中各類材料信息，為采購到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品創(chuàng)造條件。材料進場需進行全面的檢測，了解材料的質(zhì)量和性能，確保材料數(shù)量、規(guī)格正確，之后才可入場。材料保管方面需建立起規(guī)范的管理制度，依照材料和設(shè)備類型，將其分類存放，保證存儲環(huán)境符合要求避免發(fā)生變質(zhì)。此外就是要隨時掌握施工現(xiàn)場情況和進度，以及時調(diào)配所需材料和設(shè)備，在各類資源優(yōu)化配置下，實現(xiàn)其高效利用。

4.3 重視邊坡支護技能培訓

開展建筑邊坡工程支護施工前，施工企業(yè)需對施工人員開展技能和專業(yè)培訓，管理人員也需參與到培訓當中，以提高其對專業(yè)知識的了解，掌握專業(yè)操作技能，一生職業(yè)素養(yǎng)，對邊坡支護施工有更深入的了解，能夠規(guī)范、有序完成支護施工作業(yè)，確保支護質(zhì)量滿足建筑邊坡工程要求。此外就是在技能培訓方面，需與獎懲和考核機制結(jié)合，根據(jù)對培訓情況的考核結(jié)果給予獎勵和處罰，提高員工積極性，使其能夠在崗位上規(guī)范作業(yè)。

4.4 基坑開挖施工措施

第一，要選擇好基坑坑壁形式，保證其合理性。開展基坑施工前，需根據(jù)具體建設(shè)要求，以及判斷基坑坑壁被破壞形成后果，對基坑坑壁等級進行確定，結(jié)合坑壁等級、周邊環(huán)境條件、工程水文和地質(zhì)條件、施工季節(jié)氣候條件、作業(yè)設(shè)備情況等選擇合適形式的坑壁。第二，監(jiān)控土方開挖作業(yè)，一般使用機械方法進行基坑土方開挖，開挖前根據(jù)坑壁形式、降水和排水要求，制定好技術(shù)方案，對操作人員做好技術(shù)交底。開挖過程中，還要安排現(xiàn)場技術(shù)人員，監(jiān)控開挖作業(yè)，控制好開挖的深度和坑壁坡度避免超挖。基坑使用土釘墻支護技術(shù)的情況下，需嚴格對土方開挖深度予以控制，在上端土釘墻護壁施工未完成前，不可進行下一段土方的開挖作業(yè)[3]。

4.5 完善現(xiàn)場審查工作

為保障建筑邊坡工程支護質(zhì)量，需做好施工現(xiàn)場監(jiān)督管理工作，管理人員務(wù)必要了解每個施工流程和環(huán)節(jié)，能夠及時、全面審查，按照計劃推進施工流程進行。同時，支護施工過程中，要設(shè)置監(jiān)管人員，明確其具體職責，避免出現(xiàn)玩忽職守、互相推諉責任的情況。施工中要加大審查力度，對突發(fā)問題要及時處理。

5 結(jié)束語

邊坡工程施工對工業(yè)與民用建筑工程整體施工質(zhì)量有著直接影響，需根據(jù)工程現(xiàn)場情況和建設(shè)要求，選擇合適的支護措施，加強施工管理、規(guī)范邊坡作業(yè)，保證建筑施工質(zhì)量的提高。