余雪禎

摘 要 本文對巖土工程設(shè)計中存在的關(guān)聯(lián)性、不確定性和復雜性等特征進行分析，并通過案例分析的方式，提出高邊坡巖土工程的設(shè)計策略，主要包括地質(zhì)勘查、方案制定、動態(tài)設(shè)計、裂縫維護以及邊坡支護設(shè)計等方面，旨在提高巖土工程設(shè)計效果，使邊坡的穩(wěn)定性和安全性得到顯著提升。

關(guān)鍵詞 高邊坡;巖土工程;設(shè)計方法

引言

在城市化不斷深入背景下，城市土地資源日益緊缺，開發(fā)商逐漸將開發(fā)重心向郊外轉(zhuǎn)移，此種開發(fā)模式勢必會產(chǎn)生高邊坡、高填土等引發(fā)嚴重的巖土工程問題，增加后期治理難度。對此，開發(fā)商應明確不同巖土層的特征，根據(jù)不同情況實施針對性設(shè)計，確保高邊坡的安全和穩(wěn)定。

1巖土工程設(shè)計特點

1.1 關(guān)聯(lián)性

在巖土工程施工中，與自然環(huán)境之間存在著緊密關(guān)聯(lián)，這將要求工程設(shè)計時應綜合考慮地質(zhì)、氣候、水文等多種因素變化，提前預測工程所處區(qū)域可能發(fā)生的自然災害或者因工程建設(shè)而誘發(fā)的自然災害，并事先制定完善的應急方案，做好工程勘查和防護工作。

1.2 不確定性

對于不同區(qū)域來說，巖土層的特征不盡相同，參數(shù)也會隨機發(fā)生改變，采用多樣化方式獲取各項參數(shù)信息，所得結(jié)果也有所區(qū)別，可見巖土性能具有較強的不確定性。因此，在工程設(shè)計時，應確切把握巖土的實際參數(shù)值，根據(jù)工程的實際需求采取相應的測試方法，最大限度地提高測試結(jié)果準確度，以此保障整體工程質(zhì)量。

1.3 復雜性

近年來，土力學的創(chuàng)建為巖土工程的建設(shè)和發(fā)展提供科學的理論指導，在巖土工程設(shè)計中起到不可忽視的重要作用。但是，由于巖土性能存在不確定性，不同地區(qū)的巖土結(jié)構(gòu)、參數(shù)均有所區(qū)別，整體較為復雜，為了便于計算則需要對各項數(shù)值進行統(tǒng)一處理，導致計算誤差增加。目前，巖土工程計算方式仍然有待完善，要求設(shè)計師給予高度重視，依靠自身豐富經(jīng)驗和高超的設(shè)計水平使巖土工程的復雜情況得到有效解決[1]。

2高邊坡巖土工程設(shè)計的策略

以某山地住宅小區(qū)項目為例，該小區(qū)背靠山體，在施工過程中產(chǎn)生高邊坡，高度在20m左右，長度在120m左右。一旦邊坡出現(xiàn)大范圍的垮塌，勢必會對新小區(qū)的安全構(gòu)成嚴重威脅，對此應采取積極有效的措施，對高邊坡進行有效治理。

2.1 地質(zhì)勘查

在巖土工程設(shè)計之前，應對工程所在地進行現(xiàn)場勘查，包括當?shù)刈匀画h(huán)境、氣候、地質(zhì)等多個方面，尤其是當?shù)氐牡貏莪h(huán)境更要重點勘查，例如，整體地形特征、山丘和凹地具體位置、區(qū)域是否存在堆積物等等，在地形勘查時還要注重巖土內(nèi)部結(jié)構(gòu)勘查，了解地下堆積層結(jié)構(gòu)情況，如若發(fā)現(xiàn)其可能對施工帶來不利影響，則需要二次勘探。在本工程中，通過地質(zhì)勘查得知高邊坡為順層坡結(jié)構(gòu)，主要場地地質(zhì)為沉積巖，少數(shù)區(qū)域存在沙礫巖、粉砂巖和細砂巖等巖層，地質(zhì)發(fā)育狀態(tài)不夠良好。

2.2 方案制定

根據(jù)本工程實際情況進行方案制定：首先，為了減少坡后土應力，應對高邊坡后方山脊坡度較陡的位置進行拆除，并對底部兩級巖質(zhì)坡坡率進行下調(diào);然后，提高高邊坡中部、上部的坡率，使邊坡更加安全穩(wěn)定;最后，采用錨桿格構(gòu)支護方案，并種植灌木等相關(guān)作物，提高邊坡穩(wěn)定度。

2.3 設(shè)計方法

（1）動態(tài)設(shè)計。本工程位于丘陵地帶，地質(zhì)情況較為復雜、變化較大，有限的勘查孔和地質(zhì)測繪圖難以將全部地質(zhì)情況、巖土性能充分體現(xiàn)出來，特別是在巖體結(jié)構(gòu)方面，往往要開挖后才可清楚展示。對此，在工程設(shè)計過程中，要求相關(guān)人員針對施工現(xiàn)場進行實地勘查，通過開挖施工等方式，將暴露出的地質(zhì)情況與原本地質(zhì)情況進行對比，收集各類地質(zhì)數(shù)據(jù)信息，并在此基礎(chǔ)上制定設(shè)計方案，通過動態(tài)設(shè)計減少設(shè)計差錯的產(chǎn)生[2]。

（2）裂縫維護。本工程中邊坡存在裂隙發(fā)育不良等問題，不可采用噴射混凝土護面的方式解決，否則極易受到地下水影響，導致混凝土結(jié)構(gòu)地下空洞，不但不利于高邊坡加固支護，還會對工程美觀性、與周圍環(huán)境建筑的協(xié)調(diào)性產(chǎn)生不良影響。對此，在巖土工程設(shè)計時，應針對當?shù)剡吰麓嬖诘牟煌瑔栴}，采取針對性解決措施。

（3）邊坡支護設(shè)計。本工程在雨水作用下，巖體上方土體結(jié)構(gòu)很容易受到影響，出現(xiàn)位移、滑坡等情況，對當?shù)鼐用駧磔^大的安全隱患。對此，為了提高巖土工程設(shè)計效果，本工程將預應力錨索支護引入其中，該支護構(gòu)件雖然具有較強的承載力，但因本工程所處區(qū)域氣候潮濕，很容易使錨頭材料出現(xiàn)銹蝕、斷裂等情況，在邊坡支護設(shè)計時應對結(jié)構(gòu)預加應力進行嚴格的計算。在以往的格構(gòu)錨桿擋土墻施工中，采用分層施工的方式，每層錨桿先進行張拉，然后對下層土方、錨桿、腰梁等進行施工，由于豎向鋼筋的銜接較為困難，使整體施工難度增加。在本工程施工中，將邊坡按照8～12m的豎向間距分為數(shù)級，每個級之間設(shè)置平臺，在施工過程中，按照級進行劃分，各個邊坡在成型后對所有級進行錨桿施工，完畢后再施工格構(gòu)梁，最后整級張拉錨桿。

由于該地區(qū)氣候潮濕，空氣中水分含量較高，長此以往，勢必會支護材料出現(xiàn)銹蝕等情況，甚至會導致桿體斷裂，據(jù)調(diào)查研究得知，部分地區(qū)高邊坡錨桿因保護不當，在使用10y左右時便會因銹蝕而發(fā)生斷裂，嚴重影響邊坡穩(wěn)定。為了預防和避免上述問題發(fā)生，一定要控制好作用力，采用具有較大承載力的預應力錨桿，使邊坡安全和穩(wěn)定性得到最大保障。

（4）坡率選擇。由于本工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)為順層，通常選擇坡度較大的邊坡，巖體表面長期暴露在外部環(huán)境中，很容易受到多種因素影響出現(xiàn)滑坡等情況，尤其是巖土性質(zhì)較為特殊的情況下，當遇到暴雨天氣時，邊坡裂縫處填充物便會順勢滑動，在此作用力的影響下巖土層逐漸下滑。為了避免上述情況發(fā)生，在工程設(shè)計時應盡量選擇坡率較大的邊坡[3]。

3結(jié)束語

綜上所述，近年來，高邊坡巖土工程逐漸增加，在設(shè)計過程中如若忽視質(zhì)量問題則會為后續(xù)工程埋下安全隱患。對此，應積極采用動態(tài)設(shè)計、深入施工現(xiàn)場進行勘查，了解邊坡實際構(gòu)造，并制定出科學合理的優(yōu)化方案，使巖土工程消除安全隱患，確保工程順利實施。

參考文獻

[1] 王進思.京珠高速公路湖北大悟段巖石高邊坡設(shè)計與施工研究[D].西安：長安大學，2018.

[2] 薛麗影，楊文生.某高邊坡樁基立柱錨拉式擋土墻設(shè)計[J].巖土工程學報，2017，35（zk2）：1176-1179.

[3] 戴文奎，熊智彪，宮鶴，等.既有高邊坡下深基坑支護設(shè)計與施工監(jiān)測分析[J].建筑結(jié)構(gòu)，2018，（24）：68-71.