基于山地建筑工程的高邊坡治理技術和質(zhì)量管理策略探討

胡亞華

（大理州設計院有限公司，云南 大理 671000）

0 引言

隨著城市化進程的加速，城市規(guī)模的擴張，大量的山地建設用地被開發(fā)。但由于山地地形復雜，地勢起伏不定，導致建筑物高邊坡問題十分突出，對工程建設及周邊環(huán)境產(chǎn)生了一定的影響。高邊坡若得不到有效治理，將會造成滑坡、泥石流等災害，嚴重影響山區(qū)建筑物的安全。因此，加強山區(qū)高邊坡治理技術的研究以及提高工程建設的質(zhì)量，是改善高邊坡坡治理效果的關鍵。

1 山地建筑高邊坡處理技術

1.1 改善高邊坡條件

在適當?shù)墓に嚄l件下，可以有效地改善高邊坡巖體的機械性能和土力學性能，從而提高其抗滑移能力。一般的治理措施是減少邊坡負荷和加強高邊坡。減少高邊坡荷載，是為了提高邊坡的穩(wěn)定性，減少邊坡的高度，減緩邊坡角。在確定消減方案時，必須對邊坡的地質(zhì)情況有一個全面的認識，并盡可能減少邊坡。高邊坡的加固方式主要是采用支護結構。支擋結構的種類很多，有混凝土擋土墻、塊石擋土墻、鋼筋石擋土墻、樁板墻等。

1.2 穩(wěn)定高邊坡的土質(zhì)

高邊坡的土質(zhì)不穩(wěn)定或巖體性質(zhì)較差，很容易發(fā)生塌方，因此必須采取相應的加固措施。加強措施有：①在高邊坡邊沿地區(qū)栽植根系較強的植物，使其根系向高邊坡延伸，達到涵養(yǎng)水土，防止水土流失，增強邊坡穩(wěn)定性的目的。②改造高邊坡。通過減少高邊坡本身的自重，使其陡降。高邊坡的治理應遵守下列原則：a.在目前的工程建設條件下，應保證山頂建筑物的安全，并盡可能地排除不安全隱患。b.最大限度地減少山地建筑物落在高填方區(qū)，并加強對地下水、地表水的有組織排放。c.加強對實地的踏勘及地質(zhì)調(diào)查，根據(jù)山地建筑工程的實際條件提出合理設計方案，使高邊坡治理費用最小化，高邊坡治理周期最短，高邊坡治理的成效得到保證。d.根據(jù)實際需要確定是否按永久邊坡進行設計[1]。

1.3 山地建筑設計原則

1.3.1 因地制宜原則

在山地建筑中，應充分考慮地形與周邊環(huán)境之間的相互影響，并對建筑的朝向與外部交通的銜接進行合理的布置。根據(jù)施工場地的高差、朝向、坡度等特點，按照線狀、帶狀、轉折的布局，構成不同的群落，將它們插入不同的自然生態(tài)中，使山地建筑具有豐富的變化。一般采用等高線與等高線相結合的方式。通常情況下，地勢較高的建筑物會采用平行等高線，而地勢較低的則會采用垂直等高線。

1.3.2 突出山體建筑的特色

山體建筑的設計要充分考慮山區(qū)的人居環(huán)境，強調(diào)自然生態(tài)的概念，充分發(fā)揮場地的地形、植被、地物，使其與建筑融為一體，降低建筑建設對周邊的影響，同時也要以山地的形態(tài)來營造別致的建筑使用空間。根據(jù)地形、環(huán)境等因素，合理布置，營造出優(yōu)美的建筑環(huán)境，同時，借助地勢的高低變化，營造出一種獨特的山地建筑風格。

2 山地建筑工程高邊坡治理技術具體施工

2.1 擋土墻的結構組成以及布置

2.1.1 擋土墻的結構組成

通常，擋土墻由墻體、基礎、排水設施和伸縮縫組成。對于擋土墻，在回填土附近的一側稱為墻背；裸露在外的一面，一般叫做墻面。墻壁的頂端自然而然地變成了墻頂；墻的底部就是所謂的基礎，也叫做基腳[2]。也就是說，墻背、墻面、墻頂，再加上護欄，結合起來就構成了擋土墻的墻體。這些部分，可以按要求單獨建造，構成墻體的一部分。

（1）墻體的介紹。如上所述，墻的主體結構包括墻背、墻和護欄。墻背：一般情況下，墻背的傾角方向是不一樣的，根據(jù)它們的差異，可以區(qū)分出斜坡、豎直坡、平衡坡等幾種截面。墻面：一般在基礎之上，墻面應該是平坦的。斜坡不僅要與墻背的斜率相互協(xié)調(diào)，還要考慮到墻體所處的水平斜率。護欄：在墻體頂部安裝護欄，是因為它具有很大的高度，可以增強人的心理安全感及確保安全。

（2）基礎。基礎的設計應考慮到基礎的形式和基礎的埋深。基礎一般為淺層基礎，僅在一些特定的條件下才會采用。大部分都是直接建在自然地基上的擋墻。在基礎薄弱、強度高的情況下，為了減小基底的壓力，為了提高基底的穩(wěn)定性，可以將墻頭伸到梯級上，以擴大基底的寬度，階梯寬度不低于20cm，高寬比可以是3:2或2:1[3]。在軟土基礎上，采用優(yōu)質(zhì)的碎石、礦渣、石灰土等物質(zhì)進行充填，以改善基礎的承載力。地基基礎、地質(zhì)條件、水文條件、凍土厚度等因素對基礎的埋深影響較大。為確保圍護結構的穩(wěn)定，應使其埋入深度達到設計要求，且應特別注意基礎側向約束土的可靠性。

（3）排水設施的設計。“治坡先治水”，擋土墻的排水設施是否合理、設計是否完善，將直接關系到圍護結構的安全性和使用效果。所以，在整個圍護結構設計中，最重要的就是完善排水設施。擋土墻的排水設施可分為兩大類：地表排水和墻體排水。為提高地面排水效果，可以在地面上鋪設地面排水渠、鋪設路面、采用密閉措施，減少雨水、地面水下滲。而墻內(nèi)排水則是在墻身適當?shù)奈恢瞄_泄水口及反濾層，以快速地排出墻后的積水。

2.1.2 擋土墻的布置

擋墻的布置一般分為縱向布置、橫向布置和平面布置3 種。一般情況下，要根據(jù)基坑的橫向和縱向剖面進行布設，對一些比較復雜的工程，則要進行平面布置。

2.2 擋土墻選型

2.2.1 道路擋墻選型

在山地建筑工程中，根據(jù)不同位置，可以將其劃分為路肩墻、路堤墻、路塹墻；根據(jù)周圍的環(huán)境情況，可以劃分為普通地區(qū)的擋墻、浸水地區(qū)的擋墻和震區(qū)的擋墻。對于山地建筑工程中來說，因為坡度比較陡，所以地基土較好時一般采用仰斜式擋墻，在路塹墻、墻趾處的地面造價比較合理。當挖方邊坡較陡時，可以采取路塹式擋墻來降低邊坡的高度，并能有效地減少斜坡的開挖，從而不會對山體的穩(wěn)定性造成影響，保證工程的安全[4]。

2.2.2 紅線擋墻選型

基地壓力會增加擋墻的壓力，應盡量防止建筑物的結構荷載傳遞給支擋結構，提高工程的安全性。在圍墻右側紅線以內(nèi)，開挖臨時排水溝，建設臨時排水設施，保證工地的安全，確保工地排水條件良好，能有效地防止農(nóng)田沖刷、水流淤積，以此保障工地周邊的安全，如圖1 所示。

圖1 高邊坡治理中的紅線擋墻

在山區(qū)建設中，圍護結構的控制線是指總的控制線，在施工前必須認真檢查、復核基準點的坐標、高程，并精確計算出與基準點、線的距離、高程的誤差及角，并在實際測量時使用全站儀器進行測繪，并設置樁位，再用經(jīng)緯儀對標線進行位置、標定、測量，并做好記錄。

2.2.3 建筑物擋墻選型

在山地建筑工程中，在建筑物與擋墻的施工順序選擇上，若在主體工程開始后，才進行高邊坡的支護，這會給山區(qū)建筑的高邊坡治理帶來一定的困難。這是由于在高邊坡?lián)跬翂こ讨校渑c已動工的山地建筑物的主體建筑之間的隔斷，造成了邊坡治理中工作面狹窄，從而增加了施工風險，所以在實際工程中，應先完成支擋結構來減少施工難度。

3 質(zhì)量管理措施

3．1 做好高邊坡治理準備工作

山地建筑工程高邊坡工程建設前，必須對工程地質(zhì)結構、地形地貌、水文地質(zhì)條件等因素進行全面的分析，并對其進行有效的防范；在斜坡下進行施工時，必須認真地檢查邊坡的穩(wěn)定性，并對其進行合理的清掃和支護。在山區(qū)建設項目中，斜坡的設計要考慮到長期的排澇問題，以減少山體水壓的影響，提高山區(qū)建筑物的安全性。在不能采取植物保護措施的情況下，可以采用現(xiàn)場材料，采用水泥砂巖噴漿法對邊坡進行保護。

3．2 設置高邊坡安全施工方案

由于該區(qū)域的巖體與大氣直接接觸，由于長期受到自然條件的影響，它的物理性質(zhì)和機械性能都有很大的變化。土壤含水量增大，土壤強度下降；經(jīng)過干循環(huán)的時差，造成強度的衰減和剝落；地面水流的沖刷和地下水的滲入，很容易造成土壤的損壞，故開挖后的邊坡危險度與放置時間成正比，必須快速完成。根據(jù)山區(qū)建設項目的規(guī)劃和場地平坦度的需要，采用適當?shù)闹ёo措施，并對其進行適當?shù)牟贾茫源_保工程的安全性。在山區(qū)建設項目中進行高邊坡的處理，應將鋼筋網(wǎng)緊密地黏結在巖體上，同時將原有的錨桿固定在巖體上，從而形成一個完整的整體，有效地控制了塌滑、塌方等事故，確保了山區(qū)高邊坡的安全。

3．3 做好施工監(jiān)管

在山區(qū)高邊坡的治理中，必須每日安排人員進行養(yǎng)護，確保道路通暢耐用。同時，對于山地建筑工程的高邊坡處進行施工作業(yè)，要采取封閉的施工管理措施，在各主要出入口設立警示標志。山地建筑工程中，與高邊坡治理工程無關的人員和設備，禁止進入山地建筑工程的作業(yè)區(qū)域。在進行高邊坡工程治理時，必須嚴格遵守有關的勞動紀律，自覺服從施工安全檢查。在進入工地后，要嚴格遵守高邊坡治理工程的相關規(guī)定，佩戴好個人防護裝備，防止出現(xiàn)穿硬底鞋、易滑鞋等。

4 實例分析

4.1 工程概況

為提升研究的實踐價值，本文以某一項目作為研究對象，該項目位于云南省大理白族自治州某縣，工程場區(qū)為拆除現(xiàn)場，場地東、北兩個區(qū)域均有環(huán)境邊坡，高0.90~25.50m。該工程邊坡治理工程等級為一級，采用抗滑樁支護結構，其設計壽命為50 年。該地塊是一片被侵蝕的丘陵地貌，主要由山間山谷和斜坡構成，目前的場地地勢較低，南北兩側的停車場由于挖掘而產(chǎn)生了陡峭的坡度。現(xiàn)場地層從下到上依次為泥巖、砂巖、粉質(zhì)黏土、素填土，無地質(zhì)災害，無地表沉降、泥石流、崩塌等不良地質(zhì)活動[5]。

4.2 設計方案

工程高邊坡治理工程，其主要工程內(nèi)容有：掛網(wǎng)噴漿、樁板墻、放坡、排水等。在整體設計中，高邊坡土體的變形破壞是由于邊坡土沿基覆面或圓弧滑面發(fā)生滑動破壞，局部有可能發(fā)生淺表土滑，故采用“臨時放坡+C15 素混凝土護面噴淋+截流”的處理方法；由于高邊坡巖體的變形破壞主要是沿著巖體理論斷裂角的斷裂面發(fā)生滑動破壞和順層滑動破壞，所以采取了“樁板墻+懸網(wǎng)式噴漿+放坡+截流”的處理方法。

4.3 施工要點

為了確保本工程高邊坡治理的效果，施工單位在懸網(wǎng)式噴漿、抗滑樁、放坡、截排水等方面下了很大的功夫。由于篇幅原因，文章只對懸網(wǎng)型噴漿機和抗滑樁的施工技術進行了簡要的論述：①懸網(wǎng)型噴漿機的施工要領。本項目采用直徑4.80~13.8m 的長鋼筋錨固，采用3 個^325 號螺栓進行單樁施工，錨桿縱向間距為1.5m，注漿用M30。面板鋼筋采用^17 和^102 交叉排列，噴出90mmC20 混凝土板，并使用90mmPVC 管進行排水。在具體的工程中，鋼筋采用了機械連接，并對其進行了隨機的力學性能測試，注漿時的壓力不應低于0.3MPa，漿料的灰砂比、水灰比分別為0.9~1.7，0.48~0.6。②抗滑樁工程施工要點。在抗滑樁工程中，抗滑樁的受荷段和嵌固段的長度分別為6.8m 和8.2m，樁長和樁間距一般為16.9m 和2.9m，樁間距一般為16.5m 和2.5m，抗滑樁的土壓力以565.8kN/m 為基準，將抗滑樁用作樁基礎。在抗滑樁的具體施工中，為了防止發(fā)生局部滑倒，應采取“逆作法”，每次開挖要求為設計強度的80%，然后在轉到設計高度后，必須將沉淀物的厚度控制在100mm 以內(nèi)，下一步必須在驗槽合格后進行。采用分段制造的框架結構，并使用機械聯(lián)結的受力鋼筋，必須嚴格掌握節(jié)點數(shù)目，然后進行混凝土澆注時，每次澆注的標高應在1.5~2.0m，串口距孔的混凝土平面控制在1.5m 以內(nèi)，并結合有針對性的振搗、樁頂浮漿處理、樁底板排水孔布置、40mm 寬伸縮縫控制、聲波測試管樁的埋設。

5 結語

在山區(qū)建設項目中，應用高邊坡的處理技術，不僅可以提高結構的穩(wěn)定性，而且可以保證山區(qū)建設項目的安全性；山區(qū)建設項目的高邊坡施工過程中，施工周期較長，安全隱患較多，因此，在施工過程中應采取措施，防止施工中出現(xiàn)事故；同時，也要做好相應的技術措施和質(zhì)量管理，以保證山地建筑工程的質(zhì)量能達到工程要求，使山地建筑工程創(chuàng)造較好的經(jīng)濟效益和社會效益。