边坡支护工程设计的岩土工程勘察研究

陈友佳 张俊 向海浪

摘要：随着我国建筑行业的迅速发展，建筑场地的开挖常伴随着边坡的出现，甚至是高边坡，多数开挖形成的边坡稳定性无法满足要求，需要进行边坡支护，支护设计必须有相应的边坡专项勘察工作。文章结合工程实例探讨岩质边坡的勘察，为相关工程实践提供指导和参考。

关键词：高边坡;岩土工程设计;注意问题;

引言

近年来，我国基础建设越来越完善，各种工程边坡的稳定性就显得极其重要。高边坡的失稳和破坏主要表现为高边坡和挖方边坡的塌陷，根据破坏的原因和程度，可分为塌方、滑坡、崩塌和剥落等。岩石和土壤体松散、降雨大、地表径流侵蚀、季节性冻结、反复冻结和融化都会破坏高边坡。滑坡一旦发生，将会造成极大的经济损失。在建设高边坡防护工程中，有必要根据工程的实际地质情况选择相应的防护措施。

1、边坡开挖的方式

1.1土质边坡

在岩土工程实际施工过程中，对土质边坡开挖时，需要遵循自上而下的方式实行开挖施工，同时与工程施工的客观要求和各项标准相结合，将削坡层的厚度控制在合理范围内，尽量减少或规避削坡层的厚度超出限定值（过大或过小），从而对开挖质量造成影响，制约边坡后续功能的发挥。在对边坡进行减退削坡处理时，需要充分利用反铲挖掘机，保证边坡开挖施工能高效完成。

1.2岩质边坡

岩质边坡开挖方式与质边坡开挖施工要求有所不同，在具体施工过程中，难免会遇到岩石材质的边层，所以在开挖时，须对开挖方法进行合理且科学的选取。按照岩石性质及硬度，选择对应的爆破方式，并遵循自上而下的基本原则，全面提升边坡开挖质量和施工效率，从而使水利工程边坡开挖施工，不但能够达到相关标准要求，还可高效完成。

2、边坡岩土工程设计的注意问题

①由于坡顶、坡脚要设置截洪沟和排水沟，并且截洪沟到坡肩要有一定的距离，以确保坡肩土不坍滑，而且边坡需要有一定的坡率及中间平台等等，就要求建筑师在平面上要顾及这些因素，在建筑物或道路与红线之间留出足够的空间。这样，边坡支护就可以考虑采用较为经济的格构式锚索挡墙方案，而避免采用不经济的锚杆预应力锚索+抗滑桩等方案。

②当对岩体的边坡加以挖掘时，这样就会对一些岩体机构带来影响，例如：碎裂机构以及散体状结构等，所以在利用爆破技术进行开挖时，一定要对其工艺加以控制。而且在对边坡进行设计时，也要考虑到Ⅳ类岩体的坡度要控制在0.3范围内，尽量避免碎石或者其他塌落杂质出现，也要尽量避免由于爆破震动带来的不利危害。

③地质构造呈现顺层的岩质高边坡，要积极选择大的坡度，岩面上面的土层很容易对岩石产生腐蚀作用，特别是当被雨水浸泡过以后，这些土层会沿着岩石的层面滑下来，如果暴雨来袭，则很有可能形成滑坡，构成岩石本身的材料或质地在雨水的冲击与浸泡下，很容易在造成岩石的风化，所以，放坡要尽量采用最大的坡率。

④在对边坡之护进行设计的过程中，要将那些最不利的因素考虑在内，例如：在选择格构式锚杆挡土墙逆的方法进行建设时，一般要分别从不同的层次入手进行建设，然而这种做法也会有一定的难度，例如：竖向格构梁的钢筋无法有效地联系在一起，为了解决这些问题，可以选择以下方法：将边坡按照不同的等级进行间距划分，具体的距离可以控制在8到12米范围内，不同的等级中要增设平台，在施工过程中要以级别为单位，在各个级别都成型以后，再凑个整个的等级进行施工，完成后在整级施工格构梁，在整级张拉锚杆，在实际的设计过程中要将一些不利的情况纳入考虑范围。

⑤在对边坡支护进行设计之前，要对现场的自然环境等因素进行勘探与核查，要深入勘察这些地方的地理自然方位状况，例如：地形特征，山谷或者凹凸状地形等，在一些凹地处有无堆积物，以及堆积物的状态等等，在这一过程中也要深入勘察岩芯，要努力将坡积层分辨清楚，而且在有必要的情况下，也可以再次勘察，由于坡积物的土力学的性能不是很好，再加上由于分布面积小，会影响其平衡性，而且在勘察的过程中也很容易被遗漏或者被忽略。

3、案例分析

本项目位于某市人民警察业务技能训练基地边坡及挡土墙的岩土工程勘察。本区域的现状为林地和少量民居，已完成征地拆遷工作。根据场区总体规划，本次勘察主要为1# （警营文化广场）、2# （行政会议教学楼）、3-1# （阶梯教室）、3-2# （图书馆、档案馆兼陈列馆）、4# （餐厅及后勤服务楼）周边建筑边坡及挡土墙进行岩土工程勘察，根据拟建（构）筑物±0.00显示，拟建整平后将形成高度不等的边坡，根据边坡位置，本次勘察将边坡进行分（A-A'-I-I'）共9段。

各勘探点根据提供的1：1000建筑平面图范围圈定，坡率2#（行政会议教学楼）、3-2#（图书馆、档案馆兼陈列馆）、4#（餐厅及后勤服务楼）建筑物周边A-A´段边坡、B-B´段边坡、E-E´段边坡安全等级为二级，1#（警营文化广场）、3-1# （阶梯教室）周边边坡安全等级为三级，边坡地质环境复杂程度等级属二级（地质环境中等复杂），综合确定边坡工程勘察等级为二级。场区各段岩质边坡的岩体类型均为Ⅲ类。

勘察孔位采用GPS仪定点测放，钻孔平面位置精度在0.2m以内，高程精度在0.05m以内，满足勘察有关规范中勘探点放样的要求。勘探工程主要采用钻探，本次勘察共布置钻孔28个，另外利用原房建勘察钻孔60个，其中控制性钻孔进入最下层潜在滑面以下不少于5.00米;一般性钻孔进入最下层潜在滑面以下至少2.00米，通过勘察揭露，场地地层由第四系覆盖层和基岩两部分组成。据原房建勘察现场剪切波测试数据表明第①层为软弱土;第②-1 层粉质黏土为中软土、第②-2 层卵石为中硬土、第②-3 层粉质黏土为中软土、第③-1层强风化砂质泥岩为中硬土。均不同程度的对边坡的稳定性造成影响。因而建议次工程的边坡支护工程设计作如下调整：

①②-1层粉质黏土按 1：1.0 放坡;②-2层卵石按 1：1.0 放坡;③-1 层强风化砂质泥岩按 1：1.0 放坡;③-1层中风化砂质泥岩 1：0.5 放坡。

②场区边坡工程施工应先进行边坡清理，消除表面松动岩体和岩块，以确保高边坡的稳定性和施工安全。同时应控制地表排水，防止地面水侵入坡体、冲刷坡面，并应做好边坡截排水工作。考虑到开挖边坡使坡体内岩土的初始应力状态改变，坡脚附近出现剪应力集中带，建议在坡脚处设置护脚挡墙。

③建立健全边坡范围的截排水系统，一方面截引边坡以外的地表水，另一方面，防止边坡上自身水源的下渗。所以，在边坡体内、外建立完善的排水系统，引导降雨的汇集与排泄，防止雨季时地表水横溢漫流，影响边坡的稳定性。

④建议A-A´段边坡采用分级放坡+坡面喷锚支护 +重力式挡墙+截排水沟结构支护设计。B-B´段边坡、D-D´段边坡、E-E´段边坡采用分级放坡+坡面喷锚支护+护脚墙+截排水沟结构支护设计。C-C´段边坡、F-F´段边坡、G-G´段边坡、 H-H´段边坡、I-I´段边坡采用重力式挡墙+截排水沟结构支护设计。

结语

综上所述，边坡稳定性预测及其治理方法是一项复杂的工作。当前，不断涌现出新理论、新方法，丰富了边坡稳定性的。我们应该注意边坡系统内部的各个系统之间的联系和与外部各要素的相互作用、相互制约的关系，特别是对边坡失稳的进行研究分析，绝不能单单考虑某个要素，应该综合全面、多方面的考虑，在充分考虑监测资料的基础上，还要对周围的滑坡地质有所了解，才能把高边坡的危害将至最少，保障建筑工程的质量。

参考文献

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