邊坡支護技術在土木工程施工中的應用

（寧夏大學基建處，寧夏 銀川 750021）

0 引言

在現代都市快速建設發展的背景下，施工作業技術持續提升，建筑物的主體結構規劃及功能設計也愈發強大，在受到外界不利因素作用下，提升基坑施工品質及安全性是極其重要的課題。尤其是近些年來各地發生的一些地震等災害帶來的大城市內部的巨大損失給民眾的心理造成了比較大的震撼，對于相關建筑物的安全性及穩定程度提出了更嚴格的需求。因此，在現階段的土木工程建設過程中，合理地采用邊坡支護的相關技術，大幅度提升基礎穩定程度及工程整體品質，具有非常重大的現實意義。

1 邊坡支護相關技術在土木工程建設過程中的重要意義

邊坡支護技術在土木工程建設過程中的使用可以減少環境因素對工程造成的不利影響。如在作業過程中，相關工程會遇到各類不同土質的情況，如果土質不理想，無法符合相關工程的實際需要，此時在原基礎上進行作業容易導致塌方或地表凹陷，不僅給現場人員的安全帶來了嚴重的威脅，還可能導致項目工程總體品質下降，并且增加建安成本。在現代化的土木工程作業過程中，不僅需要關注工程的品質，還必須強化作業過程的安全問題的比重，邊坡支護操作能夠提升基礎的安全系數，大幅度減少安全事故發生的概率，減少了不必要的人員傷亡事故，加速整體項目的施工進度，推動土木工程的全方位高速發展[1]。

2 邊坡支護相關技術的常規種類

2.1 （沖）鉆孔灌注樁支護技術

（沖）鉆孔灌注樁技術是邊坡支護相關技術中實用性價較好的一種，當地下水的水位＜11 m的情況下廣泛采用。其操作步驟有：排水、挖掘、修坡、混凝土初次噴灑、支護工程鉆孔、混凝土澆筑，鋼筋網的綁扎和混凝土二次噴灑等。

在該項目施工過程中，需要在開工后，施工企業進入現場130 d之內完成所有的工程樁（土釘）的建設工作，225 d內將立柱樁的工程進行完畢，278 d將所有的土方挖掘工作結束，且把全部工程移交給工程主體的施工企業，為了保證工程的整體施工質量，并且在設計的施工日期之內進行相關工程的交付任務。選取根據工程項目現場的地質、水文條件和周圍自然環境等因素，基坑的支護作業選用2道鋼筋險內支撐型排樁的支護構造進行支撐操作，使用鋼筋水泥混凝土圈撐方式，對撐方式和角撐方式，支護樁應用鉆孔型灌注樁，樁體的直徑尺寸為1 100 mm，樁的中心距尺寸為350 mm，支護樁和支護樁之間排布了直徑尺寸為500 mm的雙管型高壓旋噴樁用于止水，整個工程排布了155根立柱樁，立柱樁的形式為結構鋼柱和直徑尺寸為950 mm的鉆孔灌注樁組成，用散體形式的強風化花崗巖作為持力結構層，樁端埋入持力層的深度須＞6 m。

2.2 噴錨網類型的支護技術

現階段，在我國土木工程施工作業過程中，隨著技術水平的持續提升，邊坡支護的相關技術出現了許多不同的種類，根據工程現場的實際狀況挑選適應該項目進度的支護技術類型是極其重要的環節。噴錨網支護技術（如圖1所示）是一種非常重要并且應用廣泛的一項支護技術。其具體操作步驟相對簡單，比較復雜工藝過程，具備非常強的可操作特性，現場操作人員在作業過程中將土釘設置在適當的區域，然后進行灌漿。灌漿作業結束后，需要檢查是否滿足支護工序的相關要求，假如不符合就必須重新進行灌漿操作；滿足條件等到硬化之后進行焊接操作，全部工序執行完畢，然后進行養護。噴錨網不僅作業過程簡便，同時具有較好的穩定性，原材料消耗少，可以大幅度降低施工成本。

2.3 錨桿邊坡支護作業技術模式

錨桿支護技術指的是對支護孔進行灌注操作，進而把鋼絲絞線固定的操作方式。借助鋼絲絞線的存在擴充施工過程中灌注孔內部的壓力數值，用以完成基坑區域的支護及固定操作。在錨桿支護相關技術中，必須確保作業過程完善性，在深基坑進行支護作業之前必須做好相應的準備工作，對施工現場進行認真測量，確保作業過程的順利進行。錨桿支護相關技術需要工程技術人員掌握深度等有關參數信息，理解錨桿的使用具體區域及長度尺寸的有關規定。錨桿的實際放置區域確定之后，現場操作人員必須使用錨桿機裝置把錨桿的水平度和傾斜角度實施牢固的固定操作，并仔細進行檢查，這樣操作有益于錨桿位置的固定，確保錨桿在施工的過程中保持穩定。

圖1 噴錨網支護技術

2.4 土釘墻支護相關技術簡述

土釘墻支護技術（如圖2所示）是工程項目中深基坑作業過程中比較常規的一類支護相關技術方案，使用科學合理的方法進行連接，生成樁墻合一的結構。這類結構在支護作業過程中具備良好的一體性，作業過程操作比較簡便，可以達到深基坑內部水土阻隔的目的。土釘墻支護相關技術的施工過程成本相對較低，一般情況下可能將許多細長錨桿插入深基坑內，再向桿上部排布鋼筋材質的網結構，使用噴錨對相關結構進行保護，這樣操作可以起到保護現場土壤的作用。土釘墻相關技術通常用于6 m內及16 m左右的基坑施工過程之中，與另外的方法配合使用，能夠大大地節約工程的造價。缺點是該方法不適宜用到地下水位數值較高的情況中[2]。

圖2 土釘墻支護

2.5 護坡樁相關施工技術

在項目工程建設過程中，深基坑的支護施工過程具有較大的作業難度，并且隱蔽性較強。為了符合各類作業環境的實際情況，護坡樁相關技術的應用便能夠完美應對這類難題。護坡樁相關施工技術指的是利用特定的機械裝備朝灌注樁內部實施樁液的持續灌注，并按照適當的作業程序確保樁液的應用過程是正確的，然后針對樁液灌注到指定區域時，就必須將事先準備好的骨料及鋼筋籠填入護坡樁內部，填充過程完畢后再根據現場實際的狀況進行補漿操作，確保護坡樁的安全操作。支坡樁一般使用鉆孔型式的灌注樁，樁體直徑為1 005 mm，樁體中心距305 mm，每2個支坡樁之間安裝直徑605 mm雙管型高壓旋噴樁進行止水操作，需要安裝155根立柱樁，立柱樁使用格構形式的鋼柱和鉆孔型灌注樁（樁體直徑905 mm）組合樁形式，用強風化后的花崗巖作為持力層，樁端的斷面要求埋入持力層深度≥5.5 mm，地下水水位＜12.5 m、基坑的深度尺寸滿足＜15.5 m的工程作業中被廣泛采用。

2.6 重力形式的擋土墻技術

重力形式的擋土墻方案可以借助墻體本身的重量確保整體結構，保持足夠的穩定程度，在土木工程的基礎作業過程中屬于應用相對廣泛的一類支護技術形式。擋土墻技術在原材料的選取過程中，一般以石質或水泥混凝土材質為主，造型通常為梯形，具備較強的結構穩定性，在支護相關技術作業進程中，按照就近取材的原則，提高擋土墻的建造效率，保證良好的經濟效益。在重力形式的擋土墻的建造過程中，根據擋土墻的背坡角度的變化可以將其劃分為3種形式：及仰斜式、俯斜式及直立式擋土墻。配合土壓力計算原理，進行分析后得出下列結論：仰斜式墻的主動土壓力數值比較小，俯斜式墻的主動土壓力數值最大，對擋土墻實行建造時，需要根據施工現場實際狀況，進行有效應對。

3 邊坡支護相關技術的特征

3.1 技術操作比較復雜

現階段在土木工程建設過程的支護方案選擇過程中，測量方法主要有朗肯土壓力數值方法、庫侖土壓力數值方法。無論哪類測量模式都有非常精確的根據。由于在工程建設的實際作業過程中，局限性較明顯，因此采用提高工程建設水平的相關檢測方法，確保測量結果相對準確的目標。提升相關技術水平，改善作業參數的誤差。邊坡支護相關技術應用之前，相關工程技術人員的對現場的地形地貌特征必須進行深入的測量和研究，收集關鍵的原始數據，確保邊坡支護相關操作有據可查，最大限度地體現相關技術的優勢，確保基坑的作業過程平穩安全。

3.2 現場環境復雜多變

國內各個地區的地形地貌環境存在，土木工程建設過程中現場工程的結構也存在較大的差異。因為現場環境、地形地貌可能存在的顯著差異，所以現場操作人員必須在開工前對現場的地質、水文等自然條件的有關參數信息實施精準的勘察，確保工程有關數據滿足設計規定。根據周圍自然環境尤其是地形地貌的要求，嚴格按照有關的章程，確保地質、水文等參數對邊坡支護作業的品質起到促進作用[3]。土木工程造價相對較高、施工周期較長、在作業過程中可能存在許多不可預見的不利影響，在工程作業進程中，科學地使用邊坡支護相關技術，改善工程品質，增強邊坡土體的安全程度及穩定程度。邊坡支護相關技術可以確保邊坡的正常作業進度。

4 土木工程邊坡支護相關技術的實際應用

4.1 深基坑支護的作業方法

深基坑的支護是現階段土木工程作業過程中相對普遍的一類作業模式，隨著工程結構的持續改進，深基坑的模式在現代建筑規劃設計過程中獲得了比較普遍的使用。相關設計人員為了保證工程的順利進行，在使用初期相關深基坑支護作業操作方案的時候，應該嚴格按照相關方案中規定的相應的技術要求完成具體操作流程，并重點關注項目整體的建設過程的安全性。結合深基坑的現場實際作業環境狀況，選擇土釘支護的模式進行操作，現場操作者需要使用土釘對于邊坡的土體采取保護措施，實現相對穩定的效果。對土質有相對較高的需求，土釘必須具備一定程度的抗壓能力，并需要實現土質和土釘的穩定狀態才可以保證支護作用完全發揮。在作業方案設計的時候，相關工程技術人員必須合理計算土釘鉆孔及成孔的深度數值，并且根據作業方案設定的打孔深度數值進行，對所有的孔位做好相關的標記，現場必須配備專業人員針對打孔效果實施檢驗和把控。土釘埋入地下之后，由相關檢測人員進行抗壓效果的檢測工作，然后進行注漿作業，以保證整體品質。必須保證漿體按照特定的水灰比進行制作，根據現場的實際情況選取相應的外加劑，要按照特定的范圍進行添加，確保注漿的品質。并根據規定制作試驗樣塊，送到檢測部門進行檢驗。

4.2 邊坡支護在基坑土方挖掘過程中的實際應用

為了保證邊坡支護的效果滿足工程的實際需要，首先需要做好基坑的建造工作。基坑挖掘的深度大約為15.5 m。一旦基坑的挖掘工作存在問題，就會導致周邊土質結構發生變化，破壞土體結構，增加挖掘工作的難度，甚至導致出現安全生產事故；其次，在基坑挖掘工作的后期時，存在各類因素的制約，基坑將會出現變形或位移等問題，根據現場實際狀況需要選擇分區開挖的模式，減少基坑的不平衡載荷。在此前提下，可以順利地進行挖掘任務，并且使用分區挖掘模式還可以合理地把控基坑的設計參數量。現場作業人員使用分區挖掘的方法操作，要預先進行基坑的支護作業，符合整體工程的相關要求，實現整體結構的平衡效果及穩定效果，對于后期的作業也有一定的幫助。例如，在邊坡支護過程中，按照特定的距離進行分段式的挖掘操作，不僅減少了設計參數量的計算量及計算難度，而且可以提升施工作業的效率。

4.3 邊坡支護在基坑周圍檢測過程中的運用

地質監測是邊坡支護操作中重要的方法：1）可以有效降低作業過程中土質引發的影響，保證邊坡支護作業的安全進行。2）能夠降低地質環境對支護引發的風險，尤其是在基坑挖掘過程中，現場操作人員借助地質監測，根據準確參數挑選適宜的支護方式，提升土木工程作業過程的整體施工質量[4]。

5 邊坡支護技術在施工過程中存在的問題及優化措施

5.1 不重視技術資料

優化措施是當設計無法匹配相關要求時，必須由相關單位根據現場實際狀況進一步進行設計，方便開工之前材料的準備，相關部門及人員的審核及監督工作的開展，方便持續完善工程基坑挖掘的邊坡支護相關技術。

5.2 開挖順序混亂

基坑挖掘及邊坡支護需要配合才可以達到最好的作業品質及施工過程的安全性，不過該過程通常缺少計劃，甚至開挖成型之后才實施邊坡的支護工作，增大了作業的難度及危險系數[5]。

優化開挖順序是在土木工程的基坑挖掘應依照的技術指南，和邊坡支護進行配套，或者先進行支護，在保證安全的基礎上再進行后續作業，做好相關支護操作后再進行挖掘作業，交叉進行施工，預防超挖導致的塌方風險。某些工程的基坑挖掘邊坡支護工序必須在挖掘前操作，在基礎進行挖掘的進程中，必須做好支護材料的維護及進一步支護操作，針對挖掘的工程機械需要充分考量邊坡支護工作方便的要求，提升支護工作的效果。

6 結語

總的來說，在土木工程作業過程中，邊坡支護相關技術是比較重要的，隨著社會的持續進步，建筑領域面臨愈發嚴峻的考驗，深基坑、復雜的基礎應用于工程中。為了保證基坑安全，基坑支護操作具有重大的實際意義，盡管邊坡支護相關技術已經逐步發展成熟，然而還存在相應的問題，因此要求工程技術人員持續對于基坑支護技術進行改進，提高基坑支護工程的竣工品質。