邊坡支護工程設計的巖土工程勘察研究

陳友佳 張俊 向海浪

摘要：隨著我國建筑行業的迅速發展，建筑場地的開挖常伴隨著邊坡的出現，甚至是高邊坡，多數開挖形成的邊坡穩定性無法滿足要求，需要進行邊坡支護，支護設計必須有相應的邊坡專項勘察工作。文章結合工程實例探討巖質邊坡的勘察，為相關工程實踐提供指導和參考。

關鍵詞：高邊坡;巖土工程設計;注意問題;

引言

近年來，我國基礎建設越來越完善，各種工程邊坡的穩定性就顯得極其重要。高邊坡的失穩和破壞主要表現為高邊坡和挖方邊坡的塌陷，根據破壞的原因和程度，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、季節性凍結、反復凍結和融化都會破壞高邊坡。滑坡一旦發生，將會造成極大的經濟損失。在建設高邊坡防護工程中，有必要根據工程的實際地質情況選擇相應的防護措施。

1、邊坡開挖的方式

1.1土質邊坡

在巖土工程實際施工過程中，對土質邊坡開挖時，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準相結合，將削坡層的厚度控制在合理范圍內，盡量減少或規避削坡層的厚度超出限定值（過大或過小），從而對開挖質量造成影響，制約邊坡后續功能的發揮。在對邊坡進行減退削坡處理時，需要充分利用反鏟挖掘機，保證邊坡開挖施工能高效完成。

1.2巖質邊坡

巖質邊坡開挖方式與質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的邊層，所以在開挖時，須對開挖方法進行合理且科學的選取。按照巖石性質及硬度，選擇對應的爆破方式，并遵循自上而下的基本原則，全面提升邊坡開挖質量和施工效率，從而使水利工程邊坡開挖施工，不但能夠達到相關標準要求，還可高效完成。

2、邊坡巖土工程設計的注意問題

①由于坡頂、坡腳要設置截洪溝和排水溝，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，邊坡支護就可以考慮采用較為經濟的格構式錨索擋墻方案，而避免采用不經濟的錨桿預應力錨索+抗滑樁等方案。

②當對巖體的邊坡加以挖掘時，這樣就會對一些巖體機構帶來影響，例如：碎裂機構以及散體狀結構等，所以在利用爆破技術進行開挖時，一定要對其工藝加以控制。而且在對邊坡進行設計時，也要考慮到Ⅳ類巖體的坡度要控制在0.3范圍內，盡量避免碎石或者其他塌落雜質出現，也要盡量避免由于爆破震動帶來的不利危害。

③地質構造呈現順層的巖質高邊坡，要積極選擇大的坡度，巖面上面的土層很容易對巖石產生腐蝕作用，特別是當被雨水浸泡過以后，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，構成巖石本身的材料或質地在雨水的沖擊與浸泡下，很容易在造成巖石的風化，所以，放坡要盡量采用最大的坡率。

④在對邊坡之護進行設計的過程中，要將那些最不利的因素考慮在內，例如：在選擇格構式錨桿擋土墻逆的方法進行建設時，一般要分別從不同的層次入手進行建設，然而這種做法也會有一定的難度，例如：豎向格構梁的鋼筋無法有效地聯系在一起，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行間距劃分，具體的距離可以控制在8到12米范圍內，不同的等級中要增設平臺，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行施工，完成后在整級施工格構梁，在整級張拉錨桿，在實際的設計過程中要將一些不利的情況納入考慮范圍。

⑤在對邊坡支護進行設計之前，要對現場的自然環境等因素進行勘探與核查，要深入勘察這些地方的地理自然方位狀況，例如：地形特征，山谷或者凹凸狀地形等，在一些凹地處有無堆積物，以及堆積物的狀態等等，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務技能訓練基地邊坡及擋土墻的巖土工程勘察。本區域的現狀為林地和少量民居，已完成征地拆遷工作。根據場區總體規劃，本次勘察主要為1# （警營文化廣場）、2# （行政會議教學樓）、3-1# （階梯教室）、3-2# （圖書館、檔案館兼陳列館）、4# （餐廳及后勤服務樓）周邊建筑邊坡及擋土墻進行巖土工程勘察，根據擬建（構）筑物±0.00顯示，擬建整平后將形成高度不等的邊坡，根據邊坡位置，本次勘察將邊坡進行分（A-A'-I-I'）共9段。

各勘探點根據提供的1：1000建筑平面圖范圍圈定，坡率2#（行政會議教學樓）、3-2#（圖書館、檔案館兼陳列館）、4#（餐廳及后勤服務樓）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，邊坡地質環境復雜程度等級屬二級（地質環境中等復雜），綜合確定邊坡工程勘察等級為二級。場區各段巖質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，高程精度在0.05m以內，滿足勘察有關規范中勘探點放樣的要求。勘探工程主要采用鉆探，本次勘察共布置鉆孔28個，另外利用原房建勘察鉆孔60個，其中控制性鉆孔進入最下層潛在滑面以下不少于5.00米;一般性鉆孔進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。據原房建勘察現場剪切波測試數據表明第①層為軟弱土;第②-1 層粉質黏土為中軟土、第②-2 層卵石為中硬土、第②-3 層粉質黏土為中軟土、第③-1層強風化砂質泥巖為中硬土。均不同程度的對邊坡的穩定性造成影響。因而建議次工程的邊坡支護工程設計作如下調整：

①②-1層粉質黏土按 1：1.0 放坡;②-2層卵石按 1：1.0 放坡;③-1 層強風化砂質泥巖按 1：1.0 放坡;③-1層中風化砂質泥巖 1：0.5 放坡。

②場區邊坡工程施工應先進行邊坡清理，消除表面松動巖體和巖塊，以確保高邊坡的穩定性和施工安全。同時應控制地表排水，防止地面水侵入坡體、沖刷坡面，并應做好邊坡截排水工作。考慮到開挖邊坡使坡體內巖土的初始應力狀態改變，坡腳附近出現剪應力集中帶，建議在坡腳處設置護腳擋墻。

③建立健全邊坡范圍的截排水系統，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、外建立完善的排水系統，引導降雨的匯集與排泄，防止雨季時地表水橫溢漫流，影響邊坡的穩定性。

④建議A-A′段邊坡采用分級放坡+坡面噴錨支護 +重力式擋墻+截排水溝結構支護設計。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+護腳墻+截排水溝結構支護設計。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+截排水溝結構支護設計。

結語

綜上所述，邊坡穩定性預測及其治理方法是一項復雜的工作。當前，不斷涌現出新理論、新方法，豐富了邊坡穩定性的。我們應該注意邊坡系統內部的各個系統之間的聯系和與外部各要素的相互作用、相互制約的關系，特別是對邊坡失穩的進行研究分析，絕不能單單考慮某個要素，應該綜合全面、多方面的考慮，在充分考慮監測資料的基礎上，還要對周圍的滑坡地質有所了解，才能把高邊坡的危害將至最少，保障建筑工程的質量。

參考文獻

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

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

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