巖土工程施工中基坑邊坡失穩及加固處理技術

吳吉 貴州省建筑設計研究院有限責任公司

在基坑工程的施工中影響邊坡穩定性的因素相對比較復雜，比較常見的影響因素包含了挖掘面積過大、上層土壤結構不穩定以及后續的支護工作不到位等問題。如果基坑邊坡出現不良的塌方問題，不但會影響到工程的施工周期，同時也會對工程施工人員的人身安全形成重大的影響。

一、巖土工程施工中基坑邊坡失穩的原因

（一）巖體結構

巖體結構主要包括2個方面，分別是結構面和結構體。結構面就是指巖石的方向、形態或者規模等；而結構體則是指由多個結構面構成的整體。在進行巖土工程基坑施工時，巖體結構會直接影響到基坑邊坡的穩定性。比如，在進行巖土工程基坑挖掘時，會涉及巖石的切割問題，而不同種類的巖石有不同的硬度，不同的硬度又會直接影響巖石切割的平整度或者順利度，影響基坑邊坡的穩定性。巖體又有不同規模的結構體，結構體越大說明這個區域的泥土越少，而巖石結構體本身不具備粘著性，巖石結構體的粘著性主要依靠泥土的粘著性，泥土的粘著性越高，這個巖石結構體的粘著性就越高，所以區域內巖石結構體越大，粘著性就越低，而粘著性一旦降低，就會導致基坑邊坡的穩定性降低，基坑邊坡的穩定性就會下降。

（二）人為因素

在巖土工程實際開展施工的過程中，若某個區域開發程度相對較大，則會出現周圍巖土結構失衡的情況，進而影響基坑邊坡施工的穩定性與安全性。再加上土方開挖影響邊坡的穩定性，主要包含坡體高度及坡體比例等，若基坑開挖深度超過了工程設計標準，則邊坡周圍的穩定性影響較為明顯，甚至較為嚴重的還會形成邊坡巖體位移及塌陷的情況。除此之外，在巖土工程實際開展施工的過程中，給排水也是影響邊坡穩定性的主要因素，需要得到建筑企業的重視，盡可能強化工作人員的責任意識，加強對每一環節施工制度的理解，避免人為因素影響基坑邊坡穩定性。

（三）前期準備不到位

在巖土工程施工過程中，一旦支護設計不科學，工程師不實地勘察巖土工程條件，不充分掌握土質、環境和含水量，容易影響支護設計方案的合理性，不能滿足巖土工程施工的實際需要。測量員一旦疏于工作，實際測量場地不是開挖場地，會嚴重影響土壤測量和承載力測量數據的準確性和可靠性。在前期準備階段，如果測量數據的準確性和可靠性不足，必然會影響支護方案和降水方案的合理性，不能滿足實際施工需要。如果計算方法不合理，很容易出現計算誤差，影響設計的合理性。如果支護結構的支護強度和防護強度不達標，會影響支護結構的實際功能，進而影響巖土工程的施工質量。如果前期準備階段不設計覆膜或擋水膨脹，容易造成雨水滲透，影響基坑邊坡穩定。

二、巖土工程施工中基坑邊坡加固處理技術

（一）填石層、砂礫層的加固處理

在巖土工程施工中可以采用旋挖灌注樁方式進行施工，其主要表現為以下兩個方面：一方面，填石層的施工。一般在處理厚度較小的填石層時主要采用換填或者直接清除的方式進行處理，這樣做的目的就是能夠達到邊坡加固的需求。而對于厚度較大的填實層，巖土工程施工過程中可以采用人工挖孔樁的方式進行施工，然后再運用旋挖灌注樁的方式開展施工。另一方面，開展砂碩層的加固處理。首先，選擇合適的鉆具，并根據實際的土層情況，合理的調整鉆具外徑的厚度。其能夠讓選擇的鉆具更快的適應土層的實際需求，提高施工的效果，使得基坑邊坡更加牢固和穩定。其次，施工人員還需要對砂漿的比重等進行全面的控制，即將泥漿控制在1.1-1.15之間，粘度控制在22S。最后，選擇出性能較高的膨潤土，加強對黏度和含砂量等指標的控制，以讓土層能夠達到邊坡加固的要求，減少邊坡發生塌方的危險。

（二）土質邊坡加固處理

由于該工程邊坡上部坡體為粘性土，從而導致其穩定性相對較差，在實際開展施工的過程中具有較高的難度，需要得到施工人員的重視，而且在此環節施工的過程中還應該保障邊坡施工美觀性、牢固性及經濟性原則，并合理設計多樣化施工方案，通過對比的方式選擇最佳施工方案，提高土質邊坡加固處理的質量。其中在實際運用三維網植草帶方案的過程中，需要事先對邊坡的坡面進行全面清理，尤其是針對土質邊坡上存在的石塊，應該將其清理，避免影響后期工程的順利進行，針對松動的石塊，在清理的過程中應該制定針對性方案，避免受多種因素影響砸傷施工人員。在清理工作完成后，還會有巖石空洞出現，為了避免受其影響而無法提高基坑邊坡施工效果，則需要對其進行及時填補，保障坡面的平整性，為后續施工提供條件。在實際開展錨桿施工時，應該先進行布孔，并對邊坡巖石情況進行全面分析，掌握坡度比，并確定布孔點及打孔方式。在此環節施工過程中需要注重掛網工作的開展，事先掛好植生帶，發揮導水與蓄水的作用，其中植生帶可以采用縱向設計方案，橫向間距控制在1m，這樣可以避免植物生長過程中水分不充足。而且掛網施工需要從坡面位置開始，孔目規格為5×5m，并合理的運用半徑2mm的編織網，提高掛網鋪設的效果，還應該將剩余20cm壓入到平臺當中，確保施工過程中掛網始終處于緊繃狀態，避免掛網表面出現褶皺而影響施工質量。

（三）抗滑樁支護技術

抗滑樁支護技術是在基坑邊坡內部進行的，依靠的原理主要是在基坑邊坡內部建筑混凝土，由混凝土柱體增強基坑邊坡內部碎石或者碎土的粘著性，進而減少基坑邊坡內部碎石或者碎土的移動量，達到增加基坑邊坡穩定性的目的，由混凝土澆筑而成的柱體就是抗滑樁。一般混凝土的澆筑過程可分為2個步驟，分別是打孔和澆筑，一般打孔的方式可以分為2種，分別是機器打孔和人為打孔，這主要要根據施工的環境和工程的需要，如果工程需求不大，并且工作環境相對簡單的話，通常都會選擇人為打孔，因為人為打孔不需要運輸大型器材，就會減少很多工作步驟，進而可節省工作時間，但是如果工程需求較高，就要進行機器打孔，因為機器打孔的質量比較高；而混凝土澆筑比較簡單，只不過是混凝土的種類不同，但是大部分的巖土工程在進行混凝土澆筑時，都會選擇鋼筋混凝土，因為鋼筋混凝土原材料都比較常見，方便購買，價格也比較便宜，最主要的是，鋼筋混凝土的硬度較高，在所有種類的混凝土里，對于巖土工程來說，鋼筋混凝土的性價比較高。一般抗滑樁支護技術應用的環境都比較復雜，而抗滑樁支護技術就可以預防多種因素對基坑穩定性造成的影響，如減少基坑邊坡內部碎石和碎土的移動量，降低基坑邊坡變形的概率等。

（四）基坑排水設施

根據設計方案，沿基坑坡頂建立一個保護層（1 m 寬，100 mm 厚），以防止地表水對土體產生破壞及對基坑邊坡的沖刷。還需要沿基坑周邊建設排水溝，把地表水和基坑水經過處理后排進下水管道。另外，要在基坑內周邊挖 6 ～ 8個臨時集水坑，集水坑的深度由基坑的深度確定。通過集水坑把基坑滲水和施工廢水收集起來，在經過處理之后使用水泵排入下水管道。在整個施工過程中要經常對排水溝進行檢查，以保證排水溝時刻處于通暢狀態。

（五）土質邊坡加固處理

工程的邊坡上部坡體的土質為粘性土，在很大程度上降低了邊坡的穩定性，同時增加了工程施工的難度和復雜性，因此，施工人員需要提高對邊坡加固處理工作的重視程度，在對邊坡進行加固處理過程中要遵循經濟性、美觀性和牢固性的基本原則，結合施工現場的實際情況制定多套實施方案，并對各種方案的可行性與可靠性進行對比分析，從而選擇最佳方案開展實際施工，提高工程施工的質量。三維網植草方案在該工程施工中的應用既能夠滿足保證邊坡美觀性和牢固性的要求，還能使邊坡具有生態性的特點。在實際應用過程中，施工人員需要對邊坡坡面上的垃圾、石塊等物質進行清理，并對巖石空洞進行填補，保證坡面的平整度，保證后續施工的順利進行。在應用該技術過程中同樣需要進行錨桿施工，在此之前，需要結合邊坡巖石和坡度比的實際情況選擇布孔的方式和具體位置。在開展掛網工作過程中，需要先采用縱向設計方案掛好植生帶，并將橫向間距控制在 1m 左右，保證植物生長過程中充足的水分，從而使植生帶具備良好的導水和蓄水功能。在掛網時要從坡面位置開始進行，利用半徑為 2mm 的編織網提高掛網鋪設的效果，并將剩余的 20cm 的網壓入平臺，使掛網始終處于緊繃狀態，保證掛網施工的質量。此外，在噴射有機材料施工過程中，需要結合邊坡的比例保證材料噴射的均勻程度，并將表面基材的厚度保持在 3cm 以上，從而有效促進植物的生長。在施工后期階段，施工人員需要對植物的生長進行養護管理，對草坪定期進行修剪。在對土質邊坡進行加固處理過程中，施工單位需要保證施工人員嚴格按照施工方案進行操作，避免不利因素的影響，從而提高工程施工的整體水平。

三、結語

我國對于巖土工程的研究較晚，相應的施工技術和理論知識也相對落后。在研究的過程中發現，基坑邊坡的穩定性可直接影響到巖土工程的施工質量，所以在進行巖土工程施工時，采取相應的基坑邊坡加固處理技術非常有必要。