土木工程施工中的边坡支护技术分析 郑骥欣

发表时间:2021/7/6   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:郑骥欣
[导读] 摘要:目前,随着建筑科技的不断发展,在建筑工程设计上不仅要满足更大的功能和更优的结构,同时建筑规模也逐渐由高层向超高层发展。
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        摘要:目前,随着建筑科技的不断发展,在建筑工程设计上不仅要满足更大的功能和更优的结构,同时建筑规模也逐渐由高层向超高层发展。为了提高大型建筑的稳定性和安全性,利用边坡支护技术以保证基坑质量安全已成为建筑施工企业常用的施工方式。合理的边坡支护技术可以有效提升建筑基坑的稳定性,从而确保建筑大厦的安全稳固。本文以工程施工边坡支护技术为出发点,总结了目前边坡支护技术应用形式,并提出了有效的应用对策,以供同行们参考。
        关键词:土木工程;边坡支护技术
        引言
        各类房建、道路建设工程中,都涉及到地基和边坡支护的设计与施工工作,边坡支护是保证基坑及后期结构施工安全的必要措施。边坡指高度超过30m的岩质边坡或高度超过15m的土质边坡,较一般高度的边坡而言,其在稳定性等方面更为特殊,需要考虑地质情况进行相关的设计与施工,因此其勘察设计与施工就显得十分重要。该勘察工作主要是对地质进行勘察,结合边坡设计开展稳定性评价,山区经常存在顺向坡、陡倾坡体、滑坡蠕变体等情况,若勘察不到位,或对坡体加固的设计与施工不到位,采取的工程措施不合理,可能引发诸如滑坡、边坡坍塌、地基下陷等工程问题,不仅为延误工期、破坏环境、增加资金投入,还会造成不好的社会声誉,给相关企业后续发展产生不利影响。
        1工程施工中边坡支护方式及技术形式
        1.1地下连续墙支护形式
        地下连续墙支护形式支护结构需要构建地下连续墙,利用挖槽机械设备在地下挖出一条相应的沟槽,沟槽尺寸根据设计需要而定,然后用混凝土泥浆喷涂,形成连续墙结构的支护体,以保证沟槽周围土体的稳定性。由于水泥具有固化的特点,通过适当添加软土剂和水泥浆,并搅拌均匀,最终可在沟槽内形成水泥土柱状和挡墙状。该形式构建的连续墙需要满足边坡支护所需的承载能力和降水要求等技术指标,要求支护墙体结构质量可靠、经久耐用,并具备适应性强、抗扰动高、震动量小、防渗性好等特点,否则不能保证边坡支护的安全稳定。但要达到以上设计要求,其施工难度相对较大,对施工技术要求标准也较高,同时工程造价方面也不低。因此,这种支护方式在大型建筑项目施工中如地标建筑或大型高层建筑的地下防护工程、地铁工程、矿井工程等项目上较为常用[2]。
        1.2 排桩式支护形式
        排桩式支护方式主要是建立支护桩的形式,通过沿着基坑周围打桩,并利用锚固构件共同作用形成支护结构,从而达到稳定边坡的目的。采用排桩支护形式对基坑深度有一定要求,一般在基坑深度 6 m 以上采用排桩锚固的边坡支护方式。由于采用排桩 + 锚固构件组成,对排桩的变形控制要求较高,因此对排桩平面布局形式的选择要慎重考虑。目前,常见的排桩形式分为隔排列、一字形排列、交错相切排列等,具体可根据不同土质、地下水防渗要求等选用不同的布置方式,并确保排桩支护在控制变形量上满足相应的技术条件。
        1.3土钉墙式支护形式
        土钉墙式支护形式在工程施工边坡支护中也较常用。首先,在边坡上下斜面喷射一定厚度的细石混凝土面,混凝土厚度根据边坡大小、斜度等计算确定。其次,等混凝土凝固以后,在斜面铺设垫板。最后,在基坑边坡上钉入不同数量的钢钉,以达到固定周围土体的支护方式。这种支护方式具有承载能力强、边坡稳定性高、空间占用小、安全、经济等优点,尤其适用于地下水位以上或人工降水后的黏性土、粉土、杂填土及非松散的卵石土等土质结构[3]。


        2边坡防护工程勘察设计的关键点分析
        2.1地质勘查
        开始边坡防护设计之前,需要通过地质勘查获取工程地质、水文条件等重要设计依据,常用的有钻探、物探、坑探及现场原位测试等方式,具体目的为 :①全面掌握边坡施工周围的地形地貌条件,如“息烽”项目通过全面勘查,发现其边坡施工区域为侵蚀-溶蚀斜坡地貌,其东南侧为山麓斜坡,坡面是耕地,部分区域为裸露基岩,平均的坡度为25° ~50°,地形的起伏较大 ;②通过勘查岩土特征,了解其风化情况工程特性,“息烽”项目岩土构成主要有素填土、红粘土、白云岩,通过采样分析,发现素填土由粘性土与碎块石组成,结构稍密,但厚度变化大、均匀性差 ;红粘土含少量角砾,局部有风化碎块,具有结构致密、粘性好、含水量低、均匀性差、层状分布等特点 ;白云岩处于中风化状态,通过钻探发现其岩芯呈短柱状、碎块状,整体较破碎,基本质量等级为Ⅳ级,属边坡岩体类型Ⅳ类 ;③了解项目周围河流等地表水及地下水等水文情况,包括水量、分布情况等内容。在获取边坡地质勘查信息后,评价其稳定性,有定量、定性两种评价方法,前者根据规范进行计算,后者采用类比法结合当地工程经验进行判断,如“息烽”根据《建筑边坡工程技术规范》进行定量稳定性评价,最终明确了各区段的安全等级、安全系数、稳定性系数、整体的稳定性评价结果及破坏模式、不利位置等信息,为边坡防护设计工作提供了具体、准确的依据。
        2.2边坡支护设计
        边坡支护设计应遵循经、合理等原则,应结合岩土性质,通过计算获得坡体岩土松动带、深挖产生的新松动带及相应的松弛带规模、变形量等具体信息,然后采取喷浆、锚固等措施,如“息烽”项目中在计算出相关参数后,对不同区段采取不同支护技术,有衡重式挡土墙、重力式挡土墙及放坡开挖+锚杆+挂网喷砼+格构梁三种处理方式(对路基进行加固等)。
        2.3截排水设计
        截水、排水设计也是边坡设计的要点,排水设计主要以保障通畅排除路面、坡面雨水为目标,截水主要是基于支护安全性考虑,避免雨水下渗影响地质情况,主要通过截水沟扽构造拦截地表的水体,使其向排水沟方向流动,汇入边坡排水系统。一般在坡脚位置设置排水孔,在坡顶附近设置截水沟,在各级边坡坡脚位置设置外倾式的排水沟,需要通过计算汇水量等数据,最终确定合理的排水沟断面尺寸[4]。
        2.4坡度设计
        坡率设计,需综合考虑地质条件及边坡高度各项因素,并结合施工需求,通过力学分析,在保障边坡稳定性、考虑边坡使用年限等因素的基础上,合理的确定边坡施工坡度,制定可行的支护施工方案,如坡率较高的边坡,应采用衡重式挡土墙等支挡加固措施,保障边坡及填土的稳定性,避免沉降变形。
        2.5边坡抗滑设计
        边坡设计中,为增加土坡稳定性,还应通过增加支护结构,以施加更多外力抵消或平衡土坡下滑力,或通过提升边坡土体强度等措施,保障斜坡土地维持稳定状态。
        结束语
        现代工程施工过程中,由于工程规模和工程形式的要求,往往应用边坡支护技术。边坡支护技术的应用是工程施工安全稳固的重要保障,施工单位对边坡支护技术的实施应引起足够重视。为了提边坡支护技术应用质量,施工单位应及时总结相关工程经验,加强边坡支护技术培训,合理选择边坡支护施工形式,确定边坡支护施工工艺,确保施工过程中人员、技术、机械等各方面的管理井然有序,以保证建筑工程施工的安全性[5]。
        参考文献:
        [1]张玉欣.工程施工中边坡支护技术的有效应用对策[J].房地产世界,2021(10):82-84.
        [2]朱建其,孙晓阳,曹刘明,费新新,房晓宇.陡峭山体边坡房屋建造的基础与边坡支护施工技术[J].工程技术研究,2021,6(07):70-71.
        [3]张凯.边坡临时性支护方案探讨[J].工程技术研究,2021,6(05):199-200.
        [4]冯禄强.边坡防护工程的勘察设计关键与施工分析[J].世界有色金属,2021(05):115-116.
        [5]蓝家锐.边坡支护工程设计中的岩土工程勘察问题分析[J].世界有色金属,2021(02):200-201.
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