巖土工程中邊坡加固工程施工技術(shù)探討

盧世英，張德軍，張國(guó)棟

（江蘇省水文地質(zhì)海洋地質(zhì)勘查院，江蘇 南京 211102）

邊坡加固工程施工技術(shù)在巖土工程中占有舉足輕重的地位。巖土邊坡失穩(wěn)是當(dāng)前施工過(guò)程中普遍會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象，一旦發(fā)生邊坡失穩(wěn)，便會(huì)對(duì)工程造成極大的消極影響。因此，必須重視邊坡加固工程。這就要求施工人員深刻意識(shí)到邊坡加固對(duì)施工工程安全的重要性，并對(duì)施工過(guò)程中所采取的技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格約束，以提高邊坡穩(wěn)定性。同時(shí)，采用高效準(zhǔn)確的加固方案降低失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)、解決失穩(wěn)問(wèn)題也變得尤為重要，這對(duì)保證工程項(xiàng)目質(zhì)量、為施工人員提供一個(gè)安全的工作環(huán)境有很大幫助。

1 誘發(fā)巖土工程邊坡失穩(wěn)的要素

1.1 地形地貌與地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜多樣性

地形地貌與地質(zhì)構(gòu)造幾乎是巖土工程是否穩(wěn)固的首要影響要素。對(duì)于巖土工程而言，地形地貌與地質(zhì)結(jié)構(gòu)與其有著密不可分的聯(lián)系。若地形條件比較復(fù)雜多變，那么勢(shì)必會(huì)對(duì)施工工程產(chǎn)生一定的影響。例如，如果施工地點(diǎn)位于地勢(shì)開(kāi)闊的區(qū)域，處于河流或山間地區(qū)的平緩地段，在降水量比較充沛的季節(jié)極易堆積大量的地下水和地面水，積水在水體的反復(fù)作用下，更容易導(dǎo)致邊坡的失穩(wěn)。在地質(zhì)構(gòu)造方面，比較典型的當(dāng)屬地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜的斜河谷區(qū)域，邊坡自身穩(wěn)固性較差，若構(gòu)造線和河谷的走向出現(xiàn)相同的情況，則會(huì)顯著增加斜河谷的順向坡發(fā)生滑坡的可能性。

1.2 巖體結(jié)構(gòu)的制約性

巖土工程的穩(wěn)定性與巖體結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。巖體結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體。其中，影響邊坡安全穩(wěn)定性的主要因素是結(jié)構(gòu)面的走向，同時(shí)，結(jié)構(gòu)面的數(shù)量、傾向、傾角、表面形狀與連續(xù)性也是邊坡工程中不可忽視的要素[1]。

1.3 人為因素

在巖土工程中，人為因素導(dǎo)致的邊坡失穩(wěn)同樣不可忽視。在這一過(guò)程中，導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性降低的主要原因是人們的過(guò)度開(kāi)發(fā)。具體來(lái)說(shuō)，坡高和坡比是影響邊坡穩(wěn)定性的兩個(gè)重要因素，坡比會(huì)隨著坡高的增加而擴(kuò)大，這時(shí)，邊坡穩(wěn)定性便會(huì)受到影響。另外，由于很多巖土工程處于偏遠(yuǎn)地區(qū)，地形地質(zhì)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，一旦設(shè)計(jì)人員做出超出標(biāo)準(zhǔn)的深度設(shè)計(jì)也會(huì)對(duì)邊坡穩(wěn)定性造成一定的損害，甚至?xí)?dǎo)致坡面巖體坍塌。

1.4 其他因素

一些不可抗力因素同樣不可避免地影響著巖土工程的進(jìn)展，例如暴雨、巖土異常等，也會(huì)誘發(fā)邊坡失穩(wěn)。

2 邊坡加固技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 HDPE防滲膜

其基本作用原理為利用防滲膜的隔離功能降低雨水的侵蝕程度，防止雨水下滲對(duì)土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成損傷。此外，其還會(huì)在一定程度上維護(hù)滑移面的力學(xué)參數(shù)，確保邊坡自身結(jié)構(gòu)不會(huì)因?yàn)樽陨碇亓壳闆r而導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。一般來(lái)說(shuō)，HDPE防滲膜護(hù)坡加固技術(shù)在巖土工程邊坡中能夠有效杜絕雨水侵蝕，避免主體出現(xiàn)裂縫，不會(huì)導(dǎo)致邊坡位移現(xiàn)象。

（1）加固策略。首先，適量清理土體邊坡坡面的堆積物、草木、疏松巖土以及其他雜物，平整坡面，使坡面盡量無(wú)明顯尖突、無(wú)開(kāi)裂，并保持坡度均勻。隨后，按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)確定HDPE防滲膜的厚度，例如在下部坡面上鋪蓋的HDPE防滲膜的最大厚度不得超過(guò)1mm，對(duì)于難以清理的地段可以將防滲膜替換為防雨篷布，以避免石塊將防滲膜穿透，影響防滲膜的使用效果。另外，在鋪蓋HDPE防滲膜時(shí)可以通過(guò)借溝槽錨固定法對(duì)其進(jìn)行加固。具體而言，是在錨固溝里填適量的混凝土，用混凝土將溝槽里面的防水材料固定住以達(dá)到加固的效果。至于防雨篷布，完全可以通過(guò)篷布上的金屬眼圈用錨桿或鋼筋來(lái)穩(wěn)固。此外，為了加強(qiáng)防滲效果以及保護(hù)HDPE防滲膜，可以在防滲膜下鋪設(shè)一層納基膨潤(rùn)土防水墊。為了施工安全和降低防滲膜所承受的拉力，可在坡體上由上而下每隔10m（垂直高度）開(kāi)出一條馬道，寬約1m，兼作工作平臺(tái)，而且錨固溝也布置在這些馬道上，這樣防滲膜受力情況可以得到很大改善，同時(shí)也提高了施工的安全可靠性。

（2）加固工藝方法步驟。首先，根據(jù)材料尺寸大小做好相應(yīng)的方案，做下料準(zhǔn)備。其次，將在空地上展平的防滲膜按照相應(yīng)的方案裁剪圖進(jìn)行裁剪，并通過(guò)嚴(yán)密的計(jì)算挑選最佳鋪膜方式，并盡可能地節(jié)約成本。再次，將防滲膜從下向上鋪展，不要拉得太緊，并留出1.5%的余幅大小來(lái)為局部調(diào)整做準(zhǔn)備。相鄰兩幅的縱向接頭不應(yīng)在同一水平線上，并相互錯(cuò)開(kāi)lm以上的距離，隨后縱向接頭應(yīng)該被放置在平面上，并且距離壩角、彎角處1.5m以上。最后，在邊坡上鋪蓋防滲膜時(shí)的展膜方向應(yīng)大概與最大坡度線平行。

（3）鋪設(shè)時(shí)注意事項(xiàng)。①施工人員所穿的鞋子不能損壞防滲膜。②應(yīng)盡可能平整、平順地鋪設(shè)防滲膜，避免因出現(xiàn)褶皺而使防滲膜的使用效果大打折扣。③適當(dāng)?shù)剡x擇鋪蓋方向及角度，使接縫受力最小化。④合理安排材料位置，盡可能使縫隙減到最少。另外，在一些拐角處要盡量縮短接縫長(zhǎng)度。正常情況下，在坡度大于1∶6的斜坡上距離頂坡區(qū)域1.5m范圍內(nèi)，應(yīng)盡可能不設(shè)接縫。⑤在鋪蓋過(guò)程中要避免任何因素破壞土工材料，特別是鋪設(shè)工具可能造成的損壞。⑥HDPE防滲膜鋪蓋完畢以后，應(yīng)盡量減少在膜面上的各種活動(dòng)，而且但凡能夠?qū)DPE膜造成損害的物品，均不應(yīng)直接放在膜上或在膜上行走時(shí)隨帶，以免對(duì)膜造成意外毀壞[2]。

2.2 預(yù)應(yīng)力錨索

將預(yù)應(yīng)力錨索的各部分構(gòu)件組合起來(lái)成為一個(gè)整體，簡(jiǎn)言之就是先制造錨固孔，然后制作束體并將束體放入錨固孔，固定束體下部，并制作外錨頭。而為了使外錨頭與預(yù)應(yīng)力緊密連接，可以采用張拉鎖定的方法，這樣可以很好地防護(hù)錨索，并且順利完成錨索的制作[3]。

在這一過(guò)程中需要注意以下方面：首先，采取嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋Ｗo(hù)措施保障錨索的完好性；其次，對(duì)施工的各方面有全面且細(xì)致的把握，尤其是施工計(jì)劃要充分考慮設(shè)計(jì)的要求以及調(diào)查結(jié)果，防止因卡孔等細(xì)微之處的疏忽而導(dǎo)致工程的停滯；再次，在正式施工之前，要對(duì)鉆孔開(kāi)展涉水試驗(yàn)；最后，盡量選擇防潮的地點(diǎn)以保證束體質(zhì)量。

另外，預(yù)應(yīng)力錨索加固中應(yīng)著重加強(qiáng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，這能夠有效地保證巖土工程中邊坡加固的穩(wěn)定性。在動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)過(guò)程中，需驗(yàn)證錨索是否符合施工的條件，檢測(cè)預(yù)應(yīng)力錨索是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求以及錨索的具體特性和安全系數(shù)，并在施工過(guò)程中配備專業(yè)人員進(jìn)行定期檢測(cè)、維護(hù)以延長(zhǎng)工程的使用壽命，提高工程的安全可靠性。預(yù)應(yīng)力錨索加固工程可提高邊坡的穩(wěn)定性，要嚴(yán)格把控各部分的工程材料，并在施工前對(duì)各種測(cè)試進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，使施工過(guò)程中的各種施工儀器均達(dá)標(biāo)，還要對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的檢查與維修等，由此巖土工程中邊坡工程的安全穩(wěn)定性便能夠得到有效保證。

2.3 靈活的排水方式

對(duì)于巖土工程邊坡加固施工來(lái)說(shuō)，可以采取的排水方式主要包括兩種：地表排水和坡內(nèi)排水。地表排水主要是在滑體外部進(jìn)行，利用截水溝以防地表水進(jìn)入滑坡，有效阻止地表水對(duì)邊坡穩(wěn)定性造成影響；而坡內(nèi)排水主要是在滑體內(nèi)部進(jìn)行，可以利用天然的溝谷來(lái)排水，也可以采用修建滲溝或明溝以及一些具有排水功能的結(jié)構(gòu)的方法將滑坡中積聚的水排出去，這也在很大程度上削弱了水對(duì)坡面的侵蝕作用。值得注意的是，一切施工步驟都需要根據(jù)施工地點(diǎn)的詳細(xì)情況，因地制宜地采取合理的施工方案，這樣才能有效降低坡內(nèi)水位，進(jìn)而有利于邊坡加固工程[4]。

2.4 抗滑樁支護(hù)加固技術(shù)

抗滑樁支護(hù)加固技術(shù)適用于復(fù)雜多變、相對(duì)破碎的露天邊坡工程中，通過(guò)抗滑樁來(lái)有效避免由于邊坡滑動(dòng)而引起的塑性變形這一現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)彎矩時(shí)，需要更換閘閥，并修理閘閥或者檢查閘閥控制室。另外，還要在出口位置鋼管外側(cè)包裹0.5m厚的C20混凝土[5]。

3 邊坡加固工程中提升安全穩(wěn)定性的措施

（1）在自身?xiàng)l件較差的巖土工程項(xiàng)目中，施工人員首先需要對(duì)地質(zhì)地形條件進(jìn)行全面嚴(yán)格的考察，建立嚴(yán)格的責(zé)任體系，權(quán)責(zé)分明，對(duì)每個(gè)工作人員在崗位中的勘察內(nèi)容進(jìn)行明確規(guī)定，以確保工程任務(wù)高效順利地進(jìn)行。

（2）施工技術(shù)人員與監(jiān)理人員要保持高效溝通。施工技術(shù)人員在具有一定知識(shí)儲(chǔ)備的理論基礎(chǔ)上，要充分了解設(shè)計(jì)圖紙，并且時(shí)刻與監(jiān)理人員保持密切聯(lián)系，通過(guò)一定的信息交流機(jī)制保證這一過(guò)程的順利進(jìn)行。

（3）設(shè)立緊急預(yù)案，面臨突發(fā)情況也能按部就班地冷靜應(yīng)對(duì)。具體來(lái)說(shuō)，在坡頂可以設(shè)置位移觀測(cè)樁，強(qiáng)化施工進(jìn)程檢測(cè)強(qiáng)度，防患于未然。對(duì)于具有較高要求的或關(guān)鍵的工程步驟，需要制作詳細(xì)的指導(dǎo)書(shū)及相應(yīng)的操作規(guī)范，以保證工程施工的各環(huán)節(jié)都能高效、高質(zhì)量地完成。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，文章主要研究了誘發(fā)巖土工程邊坡失穩(wěn)的要素、巖土工程邊坡加固工程中的技術(shù)應(yīng)用以及能夠提升邊坡安全穩(wěn)定性的措施。邊坡加固工程不僅在巖土工程中占有舉足輕重的地位，而且對(duì)工程建設(shè)的安全性也有著不可忽視的作用。一旦出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)的現(xiàn)象，滑坡事故在所難免。因此，為了避免這一事故，在工程實(shí)施之前，要切實(shí)進(jìn)行實(shí)地考察，全面研究分析地形地質(zhì)等條件。工程實(shí)施過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照邊坡加固標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行科學(xué)的施工，充分做到因地制宜，保證邊坡的穩(wěn)固性和工程的安全性。