高邊坡巖土工程設計探討

楊 圣

（貴州省有色金屬和核工業地質勘查局地質勘測設計院，貴州 貴陽 550001）

大規模的基礎建設過程中，勢必產生大量的邊坡，部分邊坡存在較為復雜的巖土工程問題，安全性較差，極易發生滑坡、坍塌等安全事故，必須采用科學的方法對其進行治理。因此，研究分析高邊坡巖土工程設計具有重要的現實意義。

1 高邊坡巖土工程設計要點

（1）裂隙發育高邊坡。對于裂隙發育的高邊坡，如果采用噴射混凝土護面設計，高邊坡外觀和城市的綠化環境存在不協調的問題，因此一般不采用噴射混凝土護面設計。此外，對于此類高邊坡，地下水很容易利用巖體間的裂隙入滲，在水頭的作用下，地下水在入滲過程中帶走的細小顆粒越來越多，導致高邊坡的空隙也越來越多[1]。最終可能導致噴射混凝土與高邊坡坡面產生脫離，導致其防護作用失效。

（2）巖質邊坡設計。對于巖質邊坡，如果進行爆破開挖施工，可能會對巖質邊坡本身的碎裂結構、毛石等造成影響，不利于邊坡的穩定性，必須嚴格控制爆破的工藝。此外，在針對此類邊坡進行支護方案設計時，對于Ⅳ類巖體的巖質邊坡，應確保其坡率不低于0.3，從而減少邊坡出現落實或者崩落破壞等問題。

（3）邊坡支護設計。在格構式錨桿擋土墻逆作法施工過程中，如果采用分層施工，即每層的錨桿張拉施工完畢后，再進行下一層的施工，不利于豎向格構梁的鋼筋連接施工。因此可以結合高邊坡的實際情況，將邊坡按照8m～12m的間距，劃分為數個等級，并在每級設置平臺，按級進行錨桿和格構梁施工，最后進行張拉錨桿。

（4）高邊坡巖土工程的動態設計。在巖土工程設計過程中，很難一次性的全面掌握巖土的具體參數，導致巖土工程設計只能根據現有的資料進行定量進行估算。因此，應結合信息化施工，對高邊坡巖土工程進行動態設計。尤其是坡度較為陡峭的區域，地質結構相對不穩定，可能時刻存在著變化，而簡單的勘查和地質測繪并不能完全的反應該區域的地質情況、巖土體特點等，只有對邊坡進行開挖才能清楚的掌握高邊坡的實際情況。通過對比新開挖出來的地質情況與原來的地質勘查結果，對產生差異的區域進行復核計算，進而對設計方案進行對應的修改。

（5）巖質高邊坡的坡率。如果高邊坡巖質屬于順層結構，且地質構造發育，其上層的巖層很容易在雨水的作用下，產生位移，嚴重時甚至可能出現滑坡等地質災害。為了避免該種問題的出現，在進行高邊坡巖土工程設計過程中，應適當放大邊坡的坡率。

（6）大承載力預應力錨桿設計。對于部分氣候條件較為潮濕的地區，高應力作用下的錨頭與自由段之間的桿體材料，很容易受潮出現銹蝕斷裂問題。再加上邊坡可能存在的變形問題，因此，必須對預加應力進行嚴格的控制。很多工程在高邊坡巖土工程設計過程中，預應力錨桿防腐措施做的不好，導致錨桿在投入運行10年左右時間，就因為錨頭處錨筋銹斷而失效，進而引發邊坡坍塌。

2 高邊坡巖土工程設計案例概述

某山地住宅小區項目，住宅小區的背面靠近山體，在施工過程中形成了高約20m，長約120m的邊坡。為了避免邊坡出現大面積的垮塌，對新建小區造成巨大的安全威脅，必須采取有效的措施對該處高邊坡進行治理。

（1）地質勘查結果。通過對該高邊坡進行詳細的地質勘查分析，高邊坡屬于順層坡結構，主要場地地質為沉積巖，局部區域存在有粉砂巖、砂礫巖以及細砂巖等間雜分布的巖層，地質存在發育不良問題。

（2）工程設計重點。①為了提高高邊坡巖土工程規劃設計的質量，本工程對高邊坡進行了地質測繪、邊坡勘查以及地形圖的測繪，最終確定了地質的穩定性狀態，并對存在的不良地質情況進行了初步評估，便于巖體高邊坡結構的總體設計。②對本工程區域的地下水分布情況進行了詳細的勘查，同時在巖質邊坡鉆探過程中，受到區域內植被覆蓋的影響，給鉆機的搬遷以及水源的補給帶來了困難，再加上巖層存在破損發育情況，導致設計取樣結果可能存在不準確的問題。③在對高邊坡坡腳以及坡頂進行設計過程中，為了避免坡肩出現坍塌等問題，對排水溝與截水溝，截洪溝到坡肩設置了一定的距離。④本工程在進行邊坡支護方案設計過程中，基于確保邊坡支護質量的基礎上，采用相對經濟的支護方案。選擇了經濟和施工效果較好的格構式錨索擋墻方案。

（3）高邊皮巖土工程設計方案。針對本工程的實際情況，最終的設計方案為：首先為了減少坡后的土應力，對高邊坡坡后山脊坡度較陡區域的部分進行拆除處理，并對高邊坡底部兩級巖質坡的坡率進行了適當降低。然后放大了本工程高邊坡中上部包括風化巖層部的坡率，從而提高邊坡的穩定性和安全性。最后高邊坡的支護方案采用錨桿（索）格構支護方案，并在高邊坡坡面種植灌木等作物，提高邊坡的穩定性。

3 巖土高邊坡方案的設計過程分析

（1）動態化設計。本高邊坡巖土工程設計屬于丘陵地帶，地質情況存在較大的變化。本工程在設計過程中，相關設計人員在施工現場進行了實地勘查，通過開挖施工，現場收集相關的地質數據資料，基于準確的基礎上對設計方案進行優化，減少了設計差錯。

（2）邊坡支護設計。結合本工程的實際情況，在進行支護方案設計過程中，沒有采用噴射混凝土的護面設計方案，主要是因為本工程的邊坡存在裂隙發育情況，很容易受到地下水的影響，導致混凝土結構出現地下空洞的問題，不僅不利于高邊坡的加固支護，而且在美觀度方面，與周圍的建筑環境存在不協調問題。

（3）優化成本的設計原則。本工程高邊坡巖體的上層土體結構，很容易在雨水的作用下，出現位移甚至滑坡等地質災害，給周圍的居民帶來嚴重的安全威脅。因此為了提高高邊坡巖土工程的設計質量，本工程采用了承載能力較強的預應力錨索支護設計方案。此外，由于工程所在地區氣候相對潮濕，為了避免錨頭材料產生銹蝕，出現斷裂問題，在進行高邊坡支護設計過程中，對巖土高邊坡結構的預加應力進行了嚴格的計算和試驗。

4 結語

綜上所述，隨著社會的發展進步，各類工程項目日漸增多，高邊坡巖土工程也越來越多。在高邊坡巖土工程設計過程中，如果設計質量存在問題，將給后期的工程建設埋下嚴重的安全隱患。因此，本文結合實例分析了高邊坡巖土工程合計中的重點，通過采用動態化的設計策略，深入工程現場進行實地勘查，精準的掌握高邊坡的實際地址構造，對高邊坡巖土工程設計方案不斷優化，有效的減少了高邊坡巖土工程的安全隱患，確保了工程建設的順利開展。