高邊坡巖土工程設計策略分析

余雪禎

摘 要 本文對巖土工程設計中存在的關聯性、不確定性和復雜性等特征進行分析，并通過案例分析的方式，提出高邊坡巖土工程的設計策略，主要包括地質勘查、方案制定、動態設計、裂縫維護以及邊坡支護設計等方面，旨在提高巖土工程設計效果，使邊坡的穩定性和安全性得到顯著提升。

關鍵詞 高邊坡;巖土工程;設計方法

引言

在城市化不斷深入背景下，城市土地資源日益緊缺，開發商逐漸將開發重心向郊外轉移，此種開發模式勢必會產生高邊坡、高填土等引發嚴重的巖土工程問題，增加后期治理難度。對此，開發商應明確不同巖土層的特征，根據不同情況實施針對性設計，確保高邊坡的安全和穩定。

1巖土工程設計特點

1.1 關聯性

在巖土工程施工中，與自然環境之間存在著緊密關聯，這將要求工程設計時應綜合考慮地質、氣候、水文等多種因素變化，提前預測工程所處區域可能發生的自然災害或者因工程建設而誘發的自然災害，并事先制定完善的應急方案，做好工程勘查和防護工作。

1.2 不確定性

對于不同區域來說，巖土層的特征不盡相同，參數也會隨機發生改變，采用多樣化方式獲取各項參數信息，所得結果也有所區別，可見巖土性能具有較強的不確定性。因此，在工程設計時，應確切把握巖土的實際參數值，根據工程的實際需求采取相應的測試方法，最大限度地提高測試結果準確度，以此保障整體工程質量。

1.3 復雜性

近年來，土力學的創建為巖土工程的建設和發展提供科學的理論指導，在巖土工程設計中起到不可忽視的重要作用。但是，由于巖土性能存在不確定性，不同地區的巖土結構、參數均有所區別，整體較為復雜，為了便于計算則需要對各項數值進行統一處理，導致計算誤差增加。目前，巖土工程計算方式仍然有待完善，要求設計師給予高度重視，依靠自身豐富經驗和高超的設計水平使巖土工程的復雜情況得到有效解決[1]。

2高邊坡巖土工程設計的策略

以某山地住宅小區項目為例，該小區背靠山體，在施工過程中產生高邊坡，高度在20m左右，長度在120m左右。一旦邊坡出現大范圍的垮塌，勢必會對新小區的安全構成嚴重威脅，對此應采取積極有效的措施，對高邊坡進行有效治理。

2.1 地質勘查

在巖土工程設計之前，應對工程所在地進行現場勘查，包括當地自然環境、氣候、地質等多個方面，尤其是當地的地勢環境更要重點勘查，例如，整體地形特征、山丘和凹地具體位置、區域是否存在堆積物等等，在地形勘查時還要注重巖土內部結構勘查，了解地下堆積層結構情況，如若發現其可能對施工帶來不利影響，則需要二次勘探。在本工程中，通過地質勘查得知高邊坡為順層坡結構，主要場地地質為沉積巖，少數區域存在沙礫巖、粉砂巖和細砂巖等巖層，地質發育狀態不夠良好。

2.2 方案制定

根據本工程實際情況進行方案制定：首先，為了減少坡后土應力，應對高邊坡后方山脊坡度較陡的位置進行拆除，并對底部兩級巖質坡坡率進行下調;然后，提高高邊坡中部、上部的坡率，使邊坡更加安全穩定;最后，采用錨桿格構支護方案，并種植灌木等相關作物，提高邊坡穩定度。

2.3 設計方法

（1）動態設計。本工程位于丘陵地帶，地質情況較為復雜、變化較大，有限的勘查孔和地質測繪圖難以將全部地質情況、巖土性能充分體現出來，特別是在巖體結構方面，往往要開挖后才可清楚展示。對此，在工程設計過程中，要求相關人員針對施工現場進行實地勘查，通過開挖施工等方式，將暴露出的地質情況與原本地質情況進行對比，收集各類地質數據信息，并在此基礎上制定設計方案，通過動態設計減少設計差錯的產生[2]。

（2）裂縫維護。本工程中邊坡存在裂隙發育不良等問題，不可采用噴射混凝土護面的方式解決，否則極易受到地下水影響，導致混凝土結構地下空洞，不但不利于高邊坡加固支護，還會對工程美觀性、與周圍環境建筑的協調性產生不良影響。對此，在巖土工程設計時，應針對當地邊坡存在的不同問題，采取針對性解決措施。

（3）邊坡支護設計。本工程在雨水作用下，巖體上方土體結構很容易受到影響，出現位移、滑坡等情況，對當地居民帶來較大的安全隱患。對此，為了提高巖土工程設計效果，本工程將預應力錨索支護引入其中，該支護構件雖然具有較強的承載力，但因本工程所處區域氣候潮濕，很容易使錨頭材料出現銹蝕、斷裂等情況，在邊坡支護設計時應對結構預加應力進行嚴格的計算。在以往的格構錨桿擋土墻施工中，采用分層施工的方式，每層錨桿先進行張拉，然后對下層土方、錨桿、腰梁等進行施工，由于豎向鋼筋的銜接較為困難，使整體施工難度增加。在本工程施工中，將邊坡按照8～12m的豎向間距分為數級，每個級之間設置平臺，在施工過程中，按照級進行劃分，各個邊坡在成型后對所有級進行錨桿施工，完畢后再施工格構梁，最后整級張拉錨桿。

由于該地區氣候潮濕，空氣中水分含量較高，長此以往，勢必會支護材料出現銹蝕等情況，甚至會導致桿體斷裂，據調查研究得知，部分地區高邊坡錨桿因保護不當，在使用10y左右時便會因銹蝕而發生斷裂，嚴重影響邊坡穩定。為了預防和避免上述問題發生，一定要控制好作用力，采用具有較大承載力的預應力錨桿，使邊坡安全和穩定性得到最大保障。

（4）坡率選擇。由于本工程地質結構為順層，通常選擇坡度較大的邊坡，巖體表面長期暴露在外部環境中，很容易受到多種因素影響出現滑坡等情況，尤其是巖土性質較為特殊的情況下，當遇到暴雨天氣時，邊坡裂縫處填充物便會順勢滑動，在此作用力的影響下巖土層逐漸下滑。為了避免上述情況發生，在工程設計時應盡量選擇坡率較大的邊坡[3]。

3結束語

綜上所述，近年來，高邊坡巖土工程逐漸增加，在設計過程中如若忽視質量問題則會為后續工程埋下安全隱患。對此，應積極采用動態設計、深入施工現場進行勘查，了解邊坡實際構造，并制定出科學合理的優化方案，使巖土工程消除安全隱患，確保工程順利實施。

參考文獻

[1] 王進思.京珠高速公路湖北大悟段巖石高邊坡設計與施工研究[D].西安：長安大學，2018.

[2] 薛麗影，楊文生.某高邊坡樁基立柱錨拉式擋土墻設計[J].巖土工程學報，2017，35（zk2）：1176-1179.

[3] 戴文奎，熊智彪，宮鶴，等.既有高邊坡下深基坑支護設計與施工監測分析[J].建筑結構，2018，（24）：68-71.