淺談建筑邊坡工程及其應用

盧玉飛

【摘要】隨著人類工程建設的發展，邊坡作為一種常見的地質形態經常出現在工程建設當中。同時由于實際需要和科學技術的發展導致工程建設規模的擴大，目前的邊坡有往高、陡方面發展的趨勢，這也使得邊坡問題日益嚴峻，因此對邊坡的穩定性展開相關研究具有非常重大的意義。本文并結合實際的工程應用，就邊坡工程的幾個主要技術問題和解決辦法進行探討。

【關鍵詞】邊坡工程；穩定性；支護結構

邊坡是人類生活中十分常見的一種地理環境形式，和人們的許多活動聯系緊密，尤其是在土木工程行業中，公路邊坡、基坑邊坡等常常出現在各種工程項目建設當中。隨著近些年的經濟建設事業的不斷擴大，邊坡工程也越來越多，而邊坡工程的穩定性及其自然災害問題一直是工程領域中的熱點問題。

1概述

1.1邊坡工程的定義

邊坡是指地表面一切具有傾向臨空面的地質體，是廣泛分布于地表的一種地貌景觀。峰巒起伏的山川大地，有千變萬化的邊坡所顯現；蜿蜒曲折的河流湖泊，有水上和水下的邊坡所約束[1]。

邊坡工程是巖土工程的重要組成部分。邊坡的工作狀況直接或間接地影響工程建筑物的穩定和安全，尤其是道路邊坡，直接危及道路運營的車輛和人員安全性。

1.2邊坡工程的重要性

在公路、鐵路等交通設施的建設、水電工程、土壩工程、港口工程等天然資源的開發和利用以及房屋建筑和深基坑的開挖工程中都會遇到邊坡的穩定問題。由于不合理的設計、施工，邊坡垮塌、失穩等工程事故屢屢發生[2]。

由此可見，邊坡工程對于保障公路工程、路基工程、基坑工程的安全具有重要的意義，是保障生產和人民財產安全的重要措施。

2邊坡支護結構常用型式及工程應用

2.1重力式擋墻

重力式擋土墻是依靠墻體自身重力來抵擋土體的側壓力，主要的應用材料有混凝土的預制塊石、片石混凝土、混凝土以及漿砌毛石等。其中混凝土形式需要進行整體澆筑，而半重力式的擋墻可以采用混凝土或者是少筋混凝土進行澆筑重力式擋土墻的優勢在于材料來源廣泛、施工的時候快捷簡便、具有一定的經濟效益，因而重力式擋土墻的應用也是最為廣泛的，常見于我國的各種礦山、鐵路、港灣、水利以及支護工程項目中。但是重力式擋土墻的使用也有一定的局限性，其本質是依賴于自重應力，因而體積和重量上較大，因而不適用于軟弱圖層中，因為基礎得承載力要求較高，此外，墻體的高度較高的情況下，其材料消耗較大，因而經濟性大打折扣，只有在地基承載力較好，墻高不大，并且石材材料取材又較為方便時，可以首先選擇重力式擋墻。一般情況下，重力式擋土墻內部都是不配結構鋼筋的，只是在局部小范圍配上少量鋼筋，當高度在六米以下，并且地質條件較好，開挖對周邊影響較小時，其經濟性十分顯著。

2.2扶壁式擋土墻

扶壁式擋土墻是一種鋼筋混凝土薄壁式擋土墻，其主要特點是自重較輕、施工簡單、斷面小、結構構造簡單，并且適用于軟弱土層中，可以發揮材料的強度性質。尤其是在一些缺乏石材的地區或是地震帶區域。多用于在高填方工程上以此來保持路堤穩定，減少土石方占地面積。由于斷面尺寸較小，因而土體重力可有效地抵抗傾覆和滑移，其受力狀態較好，穩定性更佳。多用在六米到十二米的填方邊坡中，防止土體的側移和滑動。

2.3噴錨支護

噴錨支護是利用高壓噴射水泥混凝土和打入巖層中的金屬錨桿的聯合作用來對巖層進行加固作用，形成一定的保護結構。噴錨支護分為永久性支護和臨時性支護兩種結構形式。在洞室開挖后及時的進行噴錨支護，可以使圍巖之間的聯系更為緊密，同時具有較好的柔性，并且物理性質較好，可以封閉節理，侵入圍巖裂，加固結構面和層面，進而提升整個土體結構的承載能力，調整圍巖內部的盈利分布，控制變形和裂縫的進一步擴大發展。

2.4壁板式錨桿擋土墻

壁板式一般由鋼筋混凝土板和楔縫式錨桿組成，多用于邊坡防護。錨桿是錨桿擋土墻的主要受力構件，可為普通鋼筋、預應力錨桿或預應力錨索等，錨孔直徑100～150mm，一般向下傾斜10°～15°，間距不小于2m。錨孔內放置鋼筋或鋼束后，灌注水泥砂漿使其錨固于穩定地層，具有足夠的抗拔力。肋柱截面多為矩形，也有設計為T形，底端一般做成自由端或鉸接，如基礎埋置深，且為堅硬巖石，

3常見技術問題及解決辦法

3.1邊坡植草的退化問題

在公路、鐵路等工程建設中，其邊坡綠化防護上投入的資金比例較低，在低投入、低養護或無養護情況下，邊坡草坪處于自生自養狀態，極易退化、死亡。因為人工種植草種生長較弱、品種單一，隨著時間的增長，在養分水分供應較差的邊坡上都會呈現不同程度的草坡退化現象，這是一個十分突出和嚴重的問題，若草被退化得不到解決，不僅造成重復建設、資金浪費，而且起不到邊坡綠化防護效果，最終可能會引起水土流失、坡面坍塌等許多不良后果。防治邊坡草被退化的重要措施就是喬灌草相結合，天然植被一般都是草木混生的，在較高的貧瘠土質或石質邊坡上，采用草灌結合的客土噴播或噴混植生技術施工，可以將草種和灌木樹種進行混播，早期以草坪防護為主，后期以灌木防護為主，構建喬灌草立體防護生態體系，達到恢復自然植被的目的。

3.2邊坡的坡度問題

高速公路以及一級公路由于車流量比較大，如果發生問題，維護和養護問題將會變得很困難。因而邊坡的坡度確定問題應科學嚴謹。對于土質邊坡來說，應當按照土的密實程度、地表水的情況以及邊坡高度和圖的成因類型及時代而定。邊坡的坡度應當在1：1 到1：1.75之間進行取值，這樣做既能夠做到邊坡綠化，又能夠進一步增強邊坡的穩定性。至于巖石邊坡，應當依據巖石的風化程度、邊坡的高度、地質構造、巖性以及施工方法、地震作用等綜合因素進行分析，對于容易風化的巖石以及泥灰巖、千枚巖等等，坡度就應當比規定的取值范圍適當增大一些，同時要充分的考慮爆破過程中巖石坡面松動所帶來的碎石滑落問題等等。

3.3邊坡的形狀選擇問題

不同形狀邊坡有著不同破壞類型，邊坡的形狀對邊坡的穩定性產生很大的影響，邊坡的形狀主要有三種類型，如折線形、臺階性以及直線型。所謂折線形是指從上到下按照巖土的性質區別采取相應的不同坡度，但是當挖方高度范圍內巖土的密實程度以及破碎程度特別顯著時，應當采取適應各自穩定性的下緩上陡的折線形邊坡。同時變坡點的設置卻也不應該設置過于多，一般應當在3次左右較為適宜，以免讓施工超出掌控范圍或者是變坡點的附近遭到坡面水的侵蝕。

5 結論

本文就邊坡的工程應用問題展開了系統性的論述，邊坡工程對于保障公路工程、路基工程、基坑工程的安全具有重要的意義，是保障生產和人民財產安全的重要措施。邊坡支護形式有許多種，本文主要分析了重力式擋土墻、扶壁式擋土墻、噴錨支護、壁板式錨桿擋土墻。最后本文論述了邊坡工程中常見的邊坡植草的退化問題，邊坡設計中的坡度選擇問題、邊坡設計中的形狀選擇問題，論述了主要問題的解決措施。

參考文獻：

[1]靳付成.邊坡穩定性分析方法的研究現狀與展望[J].西部探礦工程.2014（04）：78-79

[2]王東，袁景.邊坡穩定性分析中不確定性方法的評價[J].遼寧工程技術大學學報.2015（S2）：101-111

[3]段隆臣，龐豐，謝蘭蘭，潘秉鎖，方小紅.低溫低壓下石墨對金剛石鉆頭胎體摩擦性能的影響[J].北京工業大學學報.2015（05）：31-36

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