關于巖土工程基坑邊坡失穩加固技術的探討
——以日照嵐山疏港鐵路工程對應項目為例

劉海超LIU Hai-chao

（濟南清河巖土工程有限公司，濟南 250022）

0 引言

巖土工程基坑邊坡失穩是巖土工程中的重要問題之一。在建筑和土木工程中，為了進行基礎設施建設，經常需要進行地下挖掘或基坑開挖。然而，這些挖掘活動會導致周圍土壤和巖石的變形和失穩，從而引發基坑邊坡失穩的問題。日照嵐山疏港鐵路工程是一個重要的基礎設施項目，該項目所處的地理環境復雜，地質條件惡劣，巖土工程基坑邊坡的失穩問題十分突出，給項目進度和工程質量帶來了嚴重的影響。因此，對于巖土工程基坑邊坡失穩的加固技術進行探討，具有非常重要的現實意義，可以提高工程施工的安全性和可靠性，保護人員和財產的安全。

我國針對基坑邊坡失穩加固技術進行的研究主要集中在實踐應用方面，以解決具體工程項目中的問題為主。國內一些研究通過理論分析、試驗和數值模擬等手段，探索了不同類型的基坑邊坡失穩機制和加固方法，如支護結構、地下連續墻、噴射混凝土等。個別研究還對新型材料和新技術在基坑邊坡加固中的應用進行了嘗試，如纖維增強土工材料、微生物固化技術等。但是，目前在這方面的研究仍存在一些問題有待完善，即缺乏系統化的理論研究、缺乏適用于不同地質條件的通用性解決方案、長期監測與評估不足。未來的研究應加強理論研究、尋找通用性解決方案，并注重長期監測與評估，以進一步提升基坑邊坡失穩加固技術的可靠性和可持續性。

1 項目概況

日照嵐山疏港鐵路是日照市規劃主導報批建設的第一條貨運鐵路，是日照港嵐山港區集疏港體系建設的重要一環，是山東鋼鐵日照精品基地的生命線工程。線路全長36.67 公里，北接瓦日鐵路，南至嵐山港區，設高興嶺線路所、懷古站、山鋼站、嵐山港站，途經2 區、4 鎮、62 個村莊，聯通山鋼、日鋼、嵐橋港和嵐山港，全線電氣化設計標準，時速80 公里，運力3500 萬噸，工程總投資25.99 億元。日照嵐山疏港鐵路建設標準為電力牽引、單線、貨運鐵路，計劃工期24 個月。該線路全長44 公里，新建正線31.57 公里，有七座特大橋。涵蓋跨鐵路轉體橋、跨高速公路懸灌梁、預制梁等多項施工內容，多處下穿上跨重載鐵路、高速鐵路、市政道路，技術難度高。本文主要是解決該項目中巖土工程基坑邊坡失穩問題，并提供相應的加固技術。通過對日照嵐山疏港鐵路工程中的實際情況進行分析和研究。

該項目是日照嵐山疏港鐵路工程的對應項目（如圖1），旨在解決巖土工程基坑邊坡失穩問題，并提供相應的加固技術。日照嵐山疏港鐵路工程是一項重要的交通基礎設施建設項目，為了確保項目安全順利完成，基坑邊坡的穩定性成為關鍵問題。該項目的主要目標是通過研究和探討，提供一種有效的巖土工程基坑邊坡失穩加固技術，以確保基坑邊坡的穩定性和安全性。通過對日照嵐山疏港鐵路工程中的實際情況進行分析和研究，找出基坑邊坡失穩的原因，并提出相應的加固方案，為類似的巖土工程項目提供參考和借鑒。

圖1 日照嵐山疏港鐵路工程項目實地剖面圖

2 項目內容和預期成果

2.1 項目內容

巖土工程基坑邊坡失穩的原因分析：通過對日照嵐山疏港鐵路工程中基坑邊坡失穩現象的調查和分析，找出失穩的主要原因，如土質條件、地下水位等。

加固技術的研究：基于對巖土工程基坑邊坡失穩原因的分析，研究并提出相應的加固技術方案，包括但不限于土體加固、排水措施、支護結構等。

加固效果評估：通過對日照嵐山疏港鐵路工程中采用的加固技術進行監測和評估，并總結經驗教訓，驗證加固技術的有效性和可行性。

經濟性和可持續性分析：在加固技術選擇時，考慮經濟性和可持續性因素，提出經濟合理且可持續發展的加固方案。

2.2 預期項目成果

基坑邊坡失穩原因的分析報告：分析日照嵐山疏港鐵路工程中基坑邊坡失穩原因的報告，為類似項目提供參考。

加固技術方案報告：提出針對基坑邊坡失穩問題的加固技術方案，包括詳細的實施步驟和注意事項。

加固效果評估報告：對日照嵐山疏港鐵路工程中采用的加固技術進行監測和評估，總結經驗教訓，并驗證加固技術的有效性和可行性。

經濟性和可持續性分析報告：考慮經濟性和可持續性因素，提出經濟合理且可持續發展的加固方案的報告。

3 實地觀測

日照嵐山疏港鐵路工程項目位于中國山東省日照市，是一項重要的交通基礎設施建設項目。該項目涉及大規模的巖土工程基坑開挖和邊坡處理，圖2 是日照嵐山疏港鐵路工程項目巖土工程基坑支護工程土方開挖示意圖。通過實地觀測，對工程地質和水文地質進行分析。

圖2 日照嵐山疏港鐵路工程項目巖土工程基坑支護工程土方開挖示意圖

3.1 工程地質分析

籌建場所勘測深層內巖土體名字以及地質年代為1層濕陷性黃土（Q4ml）、①—1 層污泥質粉質黏土（Q41），向下分別為②—1 層粉質黏土（Q4al）、②—2 層粉質黏土（Q3pl d1）、②—3 層粉質黏土（Q2e1d1）、②—4 層粉質黏土（Qlel）、③層圓礫；下伏巖層為第三系巖層（E），按照其類型和風化層情況不同（如圖3），在勘測深層范圍之內可以分為全風化泥質泥灰巖、強風化巖泥質泥灰巖、中風化泥質泥灰巖、全風化石灰巖、強風化巖石灰巖、中風化石灰巖。

圖3 邊坡治理基坑支護設備房段工程地質剖面圖

圖4 邊坡結構安全智能結構檢測系統

3.2 水文地質條件

地表水的種類主要分上層滯水、第四系孔隙度深潛和巖層承壓水，關鍵受降水危害。上層滯水勘測期內測出平穩地下水埋深為0.86～5.90m，設計標高為15.20～23.50m，上層滯水關鍵成藏于上端第四系覆蓋中，水流量比較小，主要是由大氣降水和周邊湖體補充，粉質黏土的裂隙水儲水、吸水性差；巖層承壓水關鍵成藏于巖層裂縫或軟巖中，因為裂隙發育情況不同，賦存條件略有不同，其富水性也具不均勻性。本層地下水補給由來大多為上端裂隙水的豎直滲入補充不同區域地表水的側面補充，以泥沙運動名義向低水壓處代謝。巖溶地貌承壓水則成藏于石灰巖裂縫及熔洞中，勘探揭開熔洞都有添充，巖溶水的連接性及透水性較弱，水流量比較小。

由于復雜的地質條件和工程規模，基坑與邊坡失穩問題成為該項目面臨的主要挑戰。一方面，日照嵐山疏港鐵路工程中的基坑開挖涉及大面積土方開挖和周圍土體的變形與調整，這可能引發基坑邊坡的失穩問題，基坑邊坡失穩可能導致邊坡滑坡、坍塌或沉降等不良后果，對工程安全和工期進度產生嚴重影響。

另一方面，日照嵐山疏港鐵路工程項目所處區域地質條件復雜，存在多種邊坡類型，如天然邊坡、填方邊坡等。地質構造活動、水文條件和土壤力學特性的變化等因素可能導致邊坡的失穩問題，增加了工程施工過程中的風險，還可能導致工程安全事故和財產損失，給施工人員和周圍環境帶來潛在威脅。因此，需要采取合適的加固措施來確保工程的安全性和可靠性。

4 加固方案

本次日照嵐山疏港鐵路工程中主要采用了地下注漿和巖土錨固兩個方式進行邊坡加固，以下是具體方法的實施策略：

4.1 地下注漿

日照嵐山疏港鐵路工程采用的巖土加固技術是地下注漿技術。這種技術通過將特定類型的漿液或水泥漿料注入地下，以填充空隙、增強土壤或巖石的強度，并提高地基的穩定性。除了適用于加固地下隧道、橋梁基礎和堤壩等結構外，它還可以用于其他土石方工程和隧道施工。在日照嵐山疏港鐵路工程中，地下注漿技術得到了廣泛應用。圖5 所示的就是一種動壓注漿法，這是一種將超聲波技術運用到注漿技術之中，通過與新科技的融合，精準控制高壓與漿液的注射。

圖5 動壓注漿法

通過合理的注漿設計和施工控制，有效地改善了地基條件，確保了工程的安全性和可持續性。具體而言，地下注漿技術在土石方工程中被用來填充土壤中的空隙，增加土壤的密實度和強度。對于隧道施工而言，注漿技術可以填補巖石裂縫和洞穴，鞏固地下巖體，確保隧道的穩定性和安全性。

通過選擇適當的注漿材料和施工方法，地下注漿技術能夠在不同地質條件下發揮出最佳效果。例如，在軟弱土壤中，可以使用高壓注漿法來提高土壤的強度和穩定性；而在巖石地層中，可以采用鉆孔注漿法來填補巖石裂縫并增強地質體的整體強度。總的來說，日照嵐山疏港鐵路工程成功應用了地下注漿技術，充分發揮了這一技術在巖土加固中的優勢。通過注漿技術的運用，工程得到了有效地加固和改良，確保了工程的安全可靠性，并為后續運營提供了可持續的基礎。

4.2 巖土錨固

本次日照嵐山疏港鐵路工程還采用了巖土錨固的技術，這種技術通常用于支護和穩定坡地、擋土墻、地下結構等。它涉及將鋼索或鋼筋錨固到巖石或土壤中，以提供額外的抗拉強度和穩定性。在日照嵐山疏港鐵路工程中，巖土錨固技術被廣泛用于山區路段的穩定，特別是在高邊坡區域。這種技術的優勢在于可以快速實施，降低工程成本，并有效防止坡地滑坡和土石流等自然災害。

4.3 應用效果

在日照嵐山疏港鐵路工程項目中，成功應用了地下注漿和巖土錨固等創新技術來解決邊坡失穩問題。地下注漿技術通過填充空隙、增強土壤或巖石的強度，提高了地基的穩定性。巖土錨固技術通過提供額外的抗拉強度和穩定性，有效防止了坡地滑坡和土石流等自然災害。

5 結語

本文以日照嵐山疏港鐵路工程項目為例，探討了巖土工程基坑邊坡失穩加固技術的重要性和應用。通過對創新技術的研究和相關案例的分析，我們得出以下結論：

基坑邊坡失穩是巖土工程中的重要問題，對工程安全性產生重大影響。在日照嵐山疏港鐵路工程項目中，成功應用了地下注漿和巖土錨固等創新技術來解決邊坡失穩問題。

地下注漿技術通過填充空隙、增強土壤或巖石的強度，提高了地基的穩定性。巖土錨固技術通過提供額外的抗拉強度和穩定性，有效防止了坡地滑坡和土石流等自然災害。

本項目的成功經驗表明，創新技術在巖土工程中具有巨大潛力，可以改善工程的可靠性和可持續性。未來的研究應繼續探索并改進這些技術，以滿足不斷變化的工程需求。

總之，巖土工程基坑邊坡失穩加固技術在日照嵐山疏港鐵路工程項目中發揮了關鍵作用。通過不斷的研究和創新，我們可以應對更復雜的工程挑戰，并為未來的基礎設施項目提供更安全和可靠的解決方案，共同推動巖土工程領域的發展，以保障人民生命財產的安全和社會的可持續發展。