邊坡支護(hù)工程設(shè)計的巖土工程勘察研究

陳友佳 張俊 向海浪

摘要：隨著我國建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，建筑場地的開挖常伴隨著邊坡的出現(xiàn)，甚至是高邊坡，多數(shù)開挖形成的邊坡穩(wěn)定性無法滿足要求，需要進(jìn)行邊坡支護(hù)，支護(hù)設(shè)計必須有相應(yīng)的邊坡專項勘察工作。文章結(jié)合工程實例探討巖質(zhì)邊坡的勘察，為相關(guān)工程實踐提供指導(dǎo)和參考。

關(guān)鍵詞：高邊坡;巖土工程設(shè)計;注意問題;

引言

近年來，我國基礎(chǔ)建設(shè)越來越完善，各種工程邊坡的穩(wěn)定性就顯得極其重要。高邊坡的失穩(wěn)和破壞主要表現(xiàn)為高邊坡和挖方邊坡的塌陷，根據(jù)破壞的原因和程度，可分為塌方、滑坡、崩塌和剝落等。巖石和土壤體松散、降雨大、地表徑流侵蝕、季節(jié)性凍結(jié)、反復(fù)凍結(jié)和融化都會破壞高邊坡。滑坡一旦發(fā)生，將會造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。在建設(shè)高邊坡防護(hù)工程中，有必要根據(jù)工程的實際地質(zhì)情況選擇相應(yīng)的防護(hù)措施。

1、邊坡開挖的方式

1.1土質(zhì)邊坡

在巖土工程實際施工過程中，對土質(zhì)邊坡開挖時，需要遵循自上而下的方式實行開挖施工，同時與工程施工的客觀要求和各項標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，將削坡層的厚度控制在合理范圍內(nèi)，盡量減少或規(guī)避削坡層的厚度超出限定值（過大或過?。?，從而對開挖質(zhì)量造成影響，制約邊坡后續(xù)功能的發(fā)揮。在對邊坡進(jìn)行減退削坡處理時，需要充分利用反鏟挖掘機(jī)，保證邊坡開挖施工能高效完成。

1.2巖質(zhì)邊坡

巖質(zhì)邊坡開挖方式與質(zhì)邊坡開挖施工要求有所不同，在具體施工過程中，難免會遇到巖石材質(zhì)的邊層，所以在開挖時，須對開挖方法進(jìn)行合理且科學(xué)的選取。按照巖石性質(zhì)及硬度，選擇對應(yīng)的爆破方式，并遵循自上而下的基本原則，全面提升邊坡開挖質(zhì)量和施工效率，從而使水利工程邊坡開挖施工，不但能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，還可高效完成。

2、邊坡巖土工程設(shè)計的注意問題

①由于坡頂、坡腳要設(shè)置截洪溝和排水溝，并且截洪溝到坡肩要有一定的距離，以確保坡肩土不坍滑，而且邊坡需要有一定的坡率及中間平臺等等，就要求建筑師在平面上要顧及這些因素，在建筑物或道路與紅線之間留出足夠的空間。這樣，邊坡支護(hù)就可以考慮采用較為經(jīng)濟(jì)的格構(gòu)式錨索擋墻方案，而避免采用不經(jīng)濟(jì)的錨桿預(yù)應(yīng)力錨索+抗滑樁等方案。

②當(dāng)對巖體的邊坡加以挖掘時，這樣就會對一些巖體機(jī)構(gòu)帶來影響，例如：碎裂機(jī)構(gòu)以及散體狀結(jié)構(gòu)等，所以在利用爆破技術(shù)進(jìn)行開挖時，一定要對其工藝加以控制。而且在對邊坡進(jìn)行設(shè)計時，也要考慮到Ⅳ類巖體的坡度要控制在0.3范圍內(nèi)，盡量避免碎石或者其他塌落雜質(zhì)出現(xiàn)，也要盡量避免由于爆破震動帶來的不利危害。

③地質(zhì)構(gòu)造呈現(xiàn)順層的巖質(zhì)高邊坡，要積極選擇大的坡度，巖面上面的土層很容易對巖石產(chǎn)生腐蝕作用，特別是當(dāng)被雨水浸泡過以后，這些土層會沿著巖石的層面滑下來，如果暴雨來襲，則很有可能形成滑坡，構(gòu)成巖石本身的材料或質(zhì)地在雨水的沖擊與浸泡下，很容易在造成巖石的風(fēng)化，所以，放坡要盡量采用最大的坡率。

④在對邊坡之護(hù)進(jìn)行設(shè)計的過程中，要將那些最不利的因素考慮在內(nèi)，例如：在選擇格構(gòu)式錨桿擋土墻逆的方法進(jìn)行建設(shè)時，一般要分別從不同的層次入手進(jìn)行建設(shè)，然而這種做法也會有一定的難度，例如：豎向格構(gòu)梁的鋼筋無法有效地聯(lián)系在一起，為了解決這些問題，可以選擇以下方法：將邊坡按照不同的等級進(jìn)行間距劃分，具體的距離可以控制在8到12米范圍內(nèi)，不同的等級中要增設(shè)平臺，在施工過程中要以級別為單位，在各個級別都成型以后，再湊個整個的等級進(jìn)行施工，完成后在整級施工格構(gòu)梁，在整級張拉錨桿，在實際的設(shè)計過程中要將一些不利的情況納入考慮范圍。

⑤在對邊坡支護(hù)進(jìn)行設(shè)計之前，要對現(xiàn)場的自然環(huán)境等因素進(jìn)行勘探與核查，要深入勘察這些地方的地理自然方位狀況，例如：地形特征，山谷或者凹凸?fàn)畹匦蔚龋谝恍┌嫉靥幱袩o堆積物，以及堆積物的狀態(tài)等等，在這一過程中也要深入勘察巖芯，要努力將坡積層分辨清楚，而且在有必要的情況下，也可以再次勘察，由于坡積物的土力學(xué)的性能不是很好，再加上由于分布面積小，會影響其平衡性，而且在勘察的過程中也很容易被遺漏或者被忽略。

3、案例分析

本項目位于某市人民警察業(yè)務(wù)技能訓(xùn)練基地邊坡及擋土墻的巖土工程勘察。本區(qū)域的現(xiàn)狀為林地和少量民居，已完成征地拆遷工作。根據(jù)場區(qū)總體規(guī)劃，本次勘察主要為1# （警營文化廣場）、2# （行政會議教學(xué)樓）、3-1# （階梯教室）、3-2# （圖書館、檔案館兼陳列館）、4# （餐廳及后勤服務(wù)樓）周邊建筑邊坡及擋土墻進(jìn)行巖土工程勘察，根據(jù)擬建（構(gòu)）筑物±0.00顯示，擬建整平后將形成高度不等的邊坡，根據(jù)邊坡位置，本次勘察將邊坡進(jìn)行分（A-A'-I-I'）共9段。

各勘探點根據(jù)提供的1：1000建筑平面圖范圍圈定，坡率2#（行政會議教學(xué)樓）、3-2#（圖書館、檔案館兼陳列館）、4#（餐廳及后勤服務(wù)樓）建筑物周邊A-A′段邊坡、B-B′段邊坡、E-E′段邊坡安全等級為二級，1#（警營文化廣場）、3-1# （階梯教室）周邊邊坡安全等級為三級，邊坡地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度等級屬二級（地質(zhì)環(huán)境中等復(fù)雜），綜合確定邊坡工程勘察等級為二級。場區(qū)各段巖質(zhì)邊坡的巖體類型均為Ⅲ類。

勘察孔位采用GPS儀定點測放，鉆孔平面位置精度在0.2m以內(nèi)，高程精度在0.05m以內(nèi)，滿足勘察有關(guān)規(guī)范中勘探點放樣的要求?？碧焦こ讨饕捎勉@探，本次勘察共布置鉆孔28個，另外利用原房建勘察鉆孔60個，其中控制性鉆孔進(jìn)入最下層潛在滑面以下不少于5.00米;一般性鉆孔進(jìn)入最下層潛在滑面以下至少2.00米，通過勘察揭露，場地地層由第四系覆蓋層和基巖兩部分組成。據(jù)原房建勘察現(xiàn)場剪切波測試數(shù)據(jù)表明第①層為軟弱土;第②-1 層粉質(zhì)黏土為中軟土、第②-2 層卵石為中硬土、第②-3 層粉質(zhì)黏土為中軟土、第③-1層強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖為中硬土。均不同程度的對邊坡的穩(wěn)定性造成影響。因而建議次工程的邊坡支護(hù)工程設(shè)計作如下調(diào)整：

①②-1層粉質(zhì)黏土按 1：1.0 放坡;②-2層卵石按 1：1.0 放坡;③-1 層強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖按 1：1.0 放坡;③-1層中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖 1：0.5 放坡。

②場區(qū)邊坡工程施工應(yīng)先進(jìn)行邊坡清理，消除表面松動巖體和巖塊，以確保高邊坡的穩(wěn)定性和施工安全。同時應(yīng)控制地表排水，防止地面水侵入坡體、沖刷坡面，并應(yīng)做好邊坡截排水工作?？紤]到開挖邊坡使坡體內(nèi)巖土的初始應(yīng)力狀態(tài)改變，坡腳附近出現(xiàn)剪應(yīng)力集中帶，建議在坡腳處設(shè)置護(hù)腳擋墻。

③建立健全邊坡范圍的截排水系統(tǒng)，一方面截引邊坡以外的地表水，另一方面，防止邊坡上自身水源的下滲。所以，在邊坡體內(nèi)、外建立完善的排水系統(tǒng)，引導(dǎo)降雨的匯集與排泄，防止雨季時地表水橫溢漫流，影響邊坡的穩(wěn)定性。

④建議A-A′段邊坡采用分級放坡+坡面噴錨支護(hù) +重力式擋墻+截排水溝結(jié)構(gòu)支護(hù)設(shè)計。B-B′段邊坡、D-D′段邊坡、E-E′段邊坡采用分級放坡+坡面噴錨支護(hù)+護(hù)腳墻+截排水溝結(jié)構(gòu)支護(hù)設(shè)計。C-C′段邊坡、F-F′段邊坡、G-G′段邊坡、 H-H′段邊坡、I-I′段邊坡采用重力式擋墻+截排水溝結(jié)構(gòu)支護(hù)設(shè)計。

結(jié)語

綜上所述，邊坡穩(wěn)定性預(yù)測及其治理方法是一項復(fù)雜的工作。當(dāng)前，不斷涌現(xiàn)出新理論、新方法，豐富了邊坡穩(wěn)定性的。我們應(yīng)該注意邊坡系統(tǒng)內(nèi)部的各個系統(tǒng)之間的聯(lián)系和與外部各要素的相互作用、相互制約的關(guān)系，特別是對邊坡失穩(wěn)的進(jìn)行研究分析，絕不能單單考慮某個要素，應(yīng)該綜合全面、多方面的考慮，在充分考慮監(jiān)測資料的基礎(chǔ)上，還要對周圍的滑坡地質(zhì)有所了解，才能把高邊坡的危害將至最少，保障建筑工程的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]劉萬杰.淺談邊坡工程穩(wěn)定性及處治對策[J].黑龍江交通科技.2013（07）.

[2]李桂賢.高填方邊坡的穩(wěn)定性分析與治理措施研究[D].西安建筑科技大學(xué)，2014.

[3]劉金川，孟薄萍，師文斌.高填方巖土工程設(shè)計初探[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014，11（18）：140-141.