土木工程施工中的邊坡支護(hù)技術(shù)探討

姜亞偉

摘要：本文從現(xiàn)代土木工程施工技術(shù)的角度，對工程項(xiàng)目內(nèi)部邊坡支護(hù)技術(shù)的錨固施工策略進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，同時(shí)結(jié)合邊坡安全需求，對邊坡支護(hù)的錨固和測量方式提出新的技術(shù)要求，改變原有邊坡支護(hù)施工當(dāng)中的技術(shù)疏漏。

關(guān)鍵詞：土木工程;邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu);穩(wěn)定性;監(jiān)測

現(xiàn)代邊坡支護(hù)技術(shù)當(dāng)中，錨固技術(shù)是最為常見的加固方式。土木工程施工單位通過錨固技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對于施工項(xiàng)目所在地的土層內(nèi)部土體、巖體的錨固力的提高，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。我國的技術(shù)發(fā)展當(dāng)中，錨固技術(shù)逐漸與現(xiàn)場勘測、BIM模型、物理模型以及數(shù)值分析相互結(jié)合，從而使邊坡支護(hù)更具安全性。常見的混凝土、格柵、金屬網(wǎng)錨固方式，成為現(xiàn)代邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)中的主要方式。

一、邊坡支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

在土木工程施工中，要做好邊坡及其周邊環(huán)境的安全保護(hù)工作，能夠?qū)吰虏捎煤线m的支擋、加固，做好邊坡的防護(hù)處理，在這個(gè)過程中所應(yīng)用的技術(shù)手段就是邊坡支護(hù)技術(shù)。在借助于邊坡支護(hù)技術(shù)開展工作的過程中，需要對施工周邊環(huán)境因素進(jìn)行充分考慮，對周邊堆載水平，遭遇降雨情況及震動(dòng)影響情況進(jìn)行考慮，在此基礎(chǔ)上，開展工作，這樣才能保障施工工作的順利推進(jìn)，保障技術(shù)手段的有效應(yīng)用。邊坡支護(hù)技術(shù)主要的應(yīng)用價(jià)值在于擋土、擋水，對邊坡變形情況進(jìn)行有效的控制[1]。具體而言，采用邊坡支護(hù)技術(shù)可以確保基坑開挖工作的順利開展，能夠保障基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工工作的安全順利推進(jìn)。再者，采用這種技術(shù)能夠?qū)こ讨苓叺沫h(huán)境安全進(jìn)行保證。能夠保障基坑附近的隧道、管線、地鐵及房屋建筑的安全。同時(shí)，采用這種技術(shù)能夠確保主體工程地基和樁基的安全，避免工程地面塌方情況發(fā)生，避免坑底管涌情況發(fā)生，通過這種技術(shù)的應(yīng)用，工程才能得以安全施工。

二、現(xiàn)代土木工程中邊坡支護(hù)技術(shù)的主要施工方式

隨著技術(shù)發(fā)展，土木工程所采用的邊坡支護(hù)技術(shù)也得到了充分的創(chuàng)新，從最早的土墻到后來的襯砌再到現(xiàn)在的錨固支護(hù)，技術(shù)手段逐漸成熟，應(yīng)用價(jià)值和施工效果也逐漸理想。筆者對現(xiàn)階段錨固支護(hù)技術(shù)方案進(jìn)行了總結(jié)，對施工技術(shù)的應(yīng)用和施工方案的選擇做出了經(jīng)驗(yàn)歸納。

（一）邊坡支護(hù)錨固策略

在力學(xué)分析當(dāng)中，錨桿的使用可以從邊坡內(nèi)部地層中的縫隙在受力后更加緊密，從而改變原有的力學(xué)結(jié)構(gòu)。邊坡與錨桿之間相互作用，形成了嵌鎖結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了復(fù)合整體。在具體的施工策略技術(shù)中，錨桿主要通過與邊坡表面所具有的滑動(dòng)面進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自由段的建設(shè)。自由段的主要作用體現(xiàn)在對于錨桿頭端和尾端的均衡力的控制，避免造成邊坡土體受到過高的壓強(qiáng)，出現(xiàn)撕裂。此時(shí)施工人員需要在邊坡滑動(dòng)面之上，借助水泥砂漿等材料，對錨固段為主的土層進(jìn)行加固，使其能夠在邊坡坡體內(nèi)部形成一種裹握力，邊坡內(nèi)部的土體則會(huì)與錨桿之間進(jìn)行相互作用，從而實(shí)現(xiàn)邊坡的穩(wěn)定。不過，由于錨桿本身的強(qiáng)度不足，在實(shí)際的錨固工程當(dāng)中，如果外錨頭出現(xiàn)大范圍的應(yīng)力聚集，就會(huì)對所處的淺層地表施加更大的壓力，甚至?xí)斐蛇吰峦獠砍霈F(xiàn)嚴(yán)重的形變問題，影響支護(hù)效果，因此在現(xiàn)代錨固支護(hù)施工當(dāng)中，需要將錨桿設(shè)備與其他加固機(jī)構(gòu)混合使用，實(shí)現(xiàn)應(yīng)力平衡分散，提高邊坡穩(wěn)定性[2]。

（二）邊坡格構(gòu)梁施工技術(shù)

由于邊坡支護(hù)施工當(dāng)中，單純的利用錨桿設(shè)備無法達(dá)到理想的支護(hù)加固效果，因此施工單位需要選取其他類型的加固技術(shù)，形成混合加固方式，提高對于邊坡強(qiáng)度的提升能力。在眾多加固技術(shù)的選擇當(dāng)中，格構(gòu)梁是目前錨固施工中最常應(yīng)用同時(shí)也是效果最為理想的加固技術(shù)之一。在實(shí)際的邊坡支護(hù)施工應(yīng)用當(dāng)中，格構(gòu)梁的使用可以增大錨頭與邊坡土體的實(shí)際接觸面積，從而在一定程度上增加錨頭的強(qiáng)度和剛度，避免其在受到應(yīng)力聚集后出現(xiàn)的對于邊坡土體的破壞情況，從而保證邊坡土體的穩(wěn)定狀態(tài)。同時(shí)，結(jié)合格構(gòu)梁的應(yīng)用特點(diǎn)，錨固施工中的錨固力可以實(shí)現(xiàn)面向更大范圍的有效擴(kuò)散，使應(yīng)力分布更加均勻和平衡。此時(shí)格構(gòu)梁可以借助其所具有的土拱效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)針對邊坡土體的框箍，避免土體因應(yīng)力變化出現(xiàn)形變等問題。

三、邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性監(jiān)測技術(shù)

（一）邊坡支護(hù)變形控制網(wǎng)

變形控制網(wǎng)是依托邊坡支護(hù)基本的結(jié)構(gòu)形態(tài)所設(shè)置的監(jiān)控網(wǎng)，通過網(wǎng)格的設(shè)置方式，能夠有效對邊坡支護(hù)現(xiàn)場可能出現(xiàn)的形變問題進(jìn)行監(jiān)測。通常情況下，施工單位需要以所在邊坡支護(hù)施工位置為核心，構(gòu)建多個(gè)方向的坐標(biāo)軸，并利用坐標(biāo)軸的方式安排監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)，對邊坡形變進(jìn)行監(jiān)測。例如在某邊坡工程項(xiàng)目當(dāng)中，設(shè)定邊坡支護(hù)位置為原點(diǎn)O，并將東西向設(shè)定為x軸、南北向設(shè)定為Y軸，Z軸則作為邊坡豎向的切割面，垂直于XY平面。在坐標(biāo)系當(dāng)中，將觀測點(diǎn)作為監(jiān)測點(diǎn)，對監(jiān)控網(wǎng)坐標(biāo)系進(jìn)行控制和分析，利用強(qiáng)制對中裝置，完成形變信息的獲取，從而實(shí)現(xiàn)對于邊坡支護(hù)形變問題的有效測量[3]。

（二）掃描儀裝置的應(yīng)用

為了能夠?qū)⑵浔O(jiān)測方式與實(shí)際邊坡形變過程規(guī)律相互結(jié)合，在邊坡監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，通常選用掃描儀裝置，結(jié)合所處坐標(biāo)系的標(biāo)準(zhǔn)邊坡數(shù)值，對多個(gè)時(shí)間段內(nèi)邊坡變化情況進(jìn)行掃描，并完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。目前技術(shù)領(lǐng)域常見的掃描儀裝置為三維激光掃描儀。三維激光掃描儀能夠在架設(shè)完成后，對多個(gè)軸方向上的邊坡抗滑樁樁體變化情況進(jìn)行掃描，完成掃描后，掃描儀會(huì)將掃描數(shù)據(jù)以基準(zhǔn)點(diǎn)信息的方式回饋到中控系統(tǒng)當(dāng)中，由中控系統(tǒng)進(jìn)行與坐標(biāo)系標(biāo)準(zhǔn)信息之間的相互比對，完成數(shù)據(jù)修正和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。為了能夠?qū)崿F(xiàn)精度測量，提高掃描數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的效率。施工單位在進(jìn)行三維激光掃描儀選型過程中，還應(yīng)當(dāng)注重掃描儀的分辨率。擁有與邊坡工程現(xiàn)場需求相一致的分辨率，可以保證掃描儀更加精準(zhǔn)地獲取坐標(biāo)系當(dāng)中邊坡形變的相關(guān)信息。在施工技術(shù)中，掃描儀分辨率的確定主要以靶球中心坐標(biāo)分析為基本理念，通過對觀測時(shí)間長度、擬合精度等進(jìn)行計(jì)算，最終獲取合適的分辨率數(shù)據(jù)。

四、結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)代邊坡支護(hù)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新使得邊坡支護(hù)施工當(dāng)中的效率和強(qiáng)度需求都能夠依托技術(shù)手段得到滿足。其中支護(hù)技術(shù)借助錨固策略和格構(gòu)梁結(jié)構(gòu)混合方式，實(shí)現(xiàn)了針對邊坡穩(wěn)定性的提升;而邊坡應(yīng)用中存在的形變問題，則可以借助三維激光掃描儀進(jìn)行信息的獲取。

參考文獻(xiàn)：

[1]薛晶晶.土木工程施工中的邊坡支護(hù)技術(shù)研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（12）：00090-00090.

[2]邵貞國.土木工程施工中邊坡支護(hù)技術(shù)應(yīng)用探討[J].城市建筑，2015（33）：78-78.

[3]王軍平.土木工程施工中的邊坡支護(hù)技術(shù)研究[J].建材與裝飾，2018，No.532（23）：57.