巖土工程施工中邊坡新型加固技術設計及應用

劉道芳

（江西省勘察設計研究，江西 南昌 330000）

邊坡按照其形成方式可分為天然邊坡和人工邊坡兩種，邊坡結構是各類工程建設項目當中是十分重要的組成部分。在開展各項活動及建筑施工的過程中，根據工程需要會通過人為方式改變巖石圈表層的構造。由于當前巖土工程施工的規模不斷擴大，使得邊坡工程的涉及范圍也逐漸擴大，加之地形地質條件的限制，巖土工程當中的邊坡施工穩定性受到了嚴重的威脅。一旦出現較大規模的滑坡事故，則會造成大量的人員傷亡以及經濟財產損失。因此，當前相關領域的研究人員逐漸將重點轉移到了巖土工程施工中對邊坡新型加固技術的研究上，但目前相關研究表示，研究人員仍然無法全面地認識到邊坡失穩破壞的機理以及準確的邊坡巖土力學參數，使得現有加固技術在實際應用中存在諸多問題，無法有效提高邊坡結構的穩定性。基于此，針對上述問題，本文對巖土工程在施工過程中的邊坡新型加固技術開展設計研究，并將新的加固技術應用到實際巖土工程項目當中，對其應用效果進行分析[1]。

1 巖土工程施工中邊坡新型加固技術設計

1.1 基于HDPE防滲膜的加固膜敷設

為了滿足邊坡施工加固設計需求，需要在工程實施過程中，對邊坡進行加固膜敷設。因此，在本章的研究中，引進HDPE防滲膜，進行加固施工的初步設計，所謂HDPE防滲膜技術，是指通過利用輔助膜結構，進行雨水滲漏過程中的隔離處理，以此種方式，避免土體結構的穩定性與強度受到影響，實現土體邊坡保持一定的面坡參數，提高結構在承載指定重力情況下具有較高的穩定性。

在實際加固處理時，使用此項技術，可以降低邊坡裂縫現象的出現，避免由于自身重力增加導致的邊坡土體位移。在現場作業時，施工人員需要先將HDPE防滲膜進行平鋪，并根據工程實際需求，控制膜結構的厚度。在此基礎上，按照標準的施工步驟，將膜結構覆蓋在邊坡表面上，使用錨固方法對其加以固定。在完成膜結構的固定后，按照60.0cm與50.0cm的標準，設定錨固溝槽的寬度及其對應深度，按照1.0m的標準搭建膜結構，確保工程接縫位置與邊坡踢腳線處于一種平行狀態。以此種方式，進行HDPE防滲膜的鋪設，不僅可以提高工程整體結構的牢固性，同時也可以在一定程度上解決由于降雨導致的漏水現象[2]。

1.2 錨桿構件選型與布設

完成對HDPE防滲膜的敷設后，對錨桿構件進行選型和布設，錨桿構件的主要作用是通過將錨桿釘入到邊坡地層當中，并依靠地層的抗剪強度傳遞起到加固作用。根據不同的邊坡結構，按照錨桿固定的方式對其進行選型。在巖土工程施工當中，針對其邊坡的加固可采用粘結式灌漿型錨桿。按照圖1所示內容對錨桿結構進行布設。

圖1 錨桿構件布設示意圖

在對錨桿構件進行布設時，需要在各個錨桿之間增加支擋結構，以此進一步提高錨桿的穩定性，從而起到加固的作用。在布設時還需要注意危險滑移面內巖土體的內摩擦角度大小應當在10.5°～12.6°范圍以內，并且邊坡滑移體底部邊界與堆積體底部巖層邊界應當重合，保證滑移面的底部邊緣傾斜角度始終與邊坡的傾斜角度一致，以此達到最佳的布設效果。同時在實際施工過程中，還應當將裸露在地表以外的錨桿通過錨頭對其進行固定處理。在固定過程中，可根據實際工程情況，將錨頭直接附著在錨桿結構頂端，或通過梁板結構將其產生的應力傳遞到巖土層結構上，以此達到良好的穩定效果。

1.3 噴射混凝土材料加固

在完成上述相關工作的基礎上，需要使用混凝土作為加固材料，進行邊坡結構的綜合加固處理。在此過程中，需要將噴射機械設備作為輔助加固施工設備，利用壓縮空氣產生的動力，將混凝土攪拌料與其他加固材料噴射到邊坡加固表層，當材料凝結在一起后，可在2min～3min內，快速發生硬結反應，通過此種方式，可以實現在巖層表面增加一個保護層，從而降低巖土松動等現象的發生。

在上述提出內容的基礎上，引進干拌施工法，將攪拌完成的混凝土材料，按照一定的比例與施工中使用的骨料材料進行融合，當其充分融合后，裝入噴射設備，基于空氣壓力作用下，對其進行噴射處理，此時，前端材料將與噴射水體發生混合反應，可以直接噴射在結構表層，以此形成一個混凝土封閉面。按照此種方式進行加固施工，不僅可以提高結構整體的穩定性，同時也可以實現在施工過程中對材料的高空輸送，并避免地下水滲漏對工程施工造成的影響，從而達到一種對巖土工程邊坡結構加固處理的作用[3-6]。

2 應用效果分析

本文通過上述論述，提出了一種全新的邊坡加固技術，為了進一步驗證該技術的實際應用效果，將其應用到實際巖土工程項目當中，并對其應用效果進行分析研究。將某地區某巖質工程項目當中的邊坡作為依托，該工程場地與市區的距離約為19公里，其施工場地內部原始的地貌為丘陵地貌，巖土工程中各個邊坡的起點位置坐標為：水平方向1542463.25m，垂直方向234357.61m，邊坡坡底高程為46.24m；終點位置的坐標為：水平方向1537562.21m，垂直方向234064.21m，邊坡坡底高程為42.35m，邊坡高度為176m。該巖土工程項目當中的邊坡屬于天然巖質邊坡，在坡頂位置上沒有建筑物結構，在整個工程區域內存在一緊鄰坡底擬建的建筑物堆積體。該邊坡各個材料類型結構的相關物理力學參數如表1所示。

表1 巖土工程施工中邊坡物理力學參數對照表

在上述邊坡基礎條件下，利用本文上述提出的加固技術對該邊坡結構進行加固處理，并在完成加固后，選擇邊坡結構上的五個節點作為特征點，在巖土工程施工完成后，利用微變形雷達對邊坡五個節點的位移情況進行記錄，通過五個節點上的位移情況，對加固效果進行分析。從微變形雷達上獲取五個節點的位移數據，并將其繪制成如圖2所示的邊坡節點位移記錄圖。

圖2 邊坡節點位移記錄圖

圖2中，兩條（a）虛線表示為邊坡上各個節點穩定性標準允許的位移范圍；（b）虛線表示為引入本文新型加固技術后各個節點的位移范圍。從圖2中曲線可以看出，選擇的五個特征節點其位移量均未超過-1.0mm～+1.0mm，充分滿足巖土工程施工中邊坡的位移可允許范圍。因此，通過將本文提出的新型加固技術應用于實際進一步證明，該技術可有效降低邊坡結構的位移量，提高邊坡整體穩定性。

3 結束語

巖體是一種十分復雜的介質，對其內容、變形以及強度特性等認知仍沒有得到充分和完善，因此當前在開展各項巖土工程施工時，針對其巖質邊坡的穩定性及加固處理研究顯得十分迫切。本文通過開展上述研究，提出一種全新的邊坡加固方法，并通過將其應用于實際工程項目當中，證明了該技術的應用效果和價值。在后續的研究中，針對本文上述提出的錨桿結構還需要進行進一步優化，從而實現對新型加固技術的不斷完善。