淺談山地城市道路邊坡工程綜合支擋技術

王巖，李平，李金會，閆獻一，溫明越

（中建二局土木工程集團有限公司，北京 101100）

1 引言

山地城市道路邊坡具有地質條件復雜和地勢高度落差較大等特點，同時邊坡也是植物生長的主要載體。當山體受到施工活動影響后，其主體結構會出現破壞，在繼續受到外力條件影響后，會出現崩塌、滑坡和脫落等地質災害，嚴重影響山地城市道路及周邊環境的安全。為此，本文將針對山地城市的幾種主要邊坡形式進行分析，探究綜合支擋技術在其治理中的應用效果，以期提高工程邊坡的穩定性，維護當地生態環境平衡。

2 影響邊坡穩定性的因素

2.1 組成結構因素

邊坡自身結構是導致滑坡和崩塌等地質災害的主要原因。從巖體角度來看，巖體自身結構會直接導致邊坡出現失穩，例如，某邊坡不具有結構穩定性，當受到外力影響后便會產生連鎖反應，引發大面積的邊坡塌方地質災害，若組成邊坡結構的巖性穩定，則不易受到外界條件影響。從巖體完整性角度來看，若施工導致該地區地質結構出現斷層或者巖體內部本身具有斷裂、褶皺以及破碎等情況，則同樣會造成邊坡失穩的情況發生，若受到降雨、地質變化或者施工擾動等因素影響，則會直接造成大面積的邊坡滑坡災害[1]。從邊坡所處地質的構造與走向角度來看，若邊坡巖層走向朝山體主體方向，那么邊坡的結構會相對穩定，若邊坡巖體走向與山體相反，則會出現一種結構受力失衡的地質結構，這種邊坡穩定系數較低，在受到其他影響后極易引發邊坡滑移或者塌方等災害。

2.2 人為因素

受道路交通等建設活動的影響，一些原本穩定的地層或遭到破壞，進而導致邊坡結構失衡的情況。從施工防治角度來看，若工程具有科學的理論指導，能夠在短時間內實現對施工區域的開挖與支護，則不會對其邊坡產生較大影響，且受到外界條件影響后出現失穩的概率也會較低，若施工沒有科學的理論指導，則會增加施工過程中邊坡垮塌的概率，造成施工人員的傷亡[2]。另外，邊坡還會受到施工方式的影響[3]。

3 山地邊坡支擋技術應用

3.1 高陡邊坡支擋

3.1.1 開挖防護

使用拉錨格構擋墻技術可以治理高陡邊坡水土流失和結構失穩等問題。該技術采用錨桿與混凝土框架相結合的方式，在目標邊坡面施工成格構結構，并借助錨桿的方式進行加固，支護能力強，并且有良好的固土能力，可適用于以各種沙土為主的挖方邊坡。該開挖防護技術與土工格柵擋墻相比，因牢固邊坡的方式主要以錨桿與面板結構為主，所以，治理沙土邊坡的效果更加顯著，且便于后續的綠化施工。其中，錨桿主要安裝在混凝土框架的承力結構點區域，需要深入邊坡的巖層內部，通過注漿、拉緊等方式使錨桿與墻面和土層形成一個整體結構，通過小區域多錨固的方式牢固邊坡，增加其在受到雨水沖擊后的水土流失抗性[4]。以某邊坡治理工程為例，該施工段屬于巖層邊坡，其治理坡高為11 m，坡長約為41 m，邊坡共分為兩段，上層邊坡高約5 m，下層邊坡高約為6 m，均使用柱板式擋土墻結構進行護坡。其中，錨桿設置在擋土墻橫縱向柱的交叉位置，柱間土均使用現澆混凝土進行固定。邊坡頂層、底層以及底層邊緣設有排水溝，因邊坡主體以網格擋土墻為主，所以，邊坡表面設置排水渠，工程設計簡圖如圖1所示，圖中L表示錨桿長度。

圖1 邊坡的橫向截面示意圖

3.1.2 綠化施工方案

當邊坡加固施工完成之后，需要在加固施工的基礎上進行綠化，通過該方式進一步提高邊坡的表面抗性，加固邊坡表面土壤并實現邊坡的綠化。因上述邊坡加固方法設有加固位置，所以，只需進行掛網操作即可進行綠化作業，對于支護邊緣屬于防護區域的，需要借助土釘作為加固點，并實現與周邊擋土墻的掛網結合。使用孔底注漿法安裝土釘，選用42.5R普硅水泥作為注漿材料，水灰比設為0.4，要求土釘鋼筋的保護層能夠達到1 cm厚度。借助鋼絲網的方式固定邊坡上的植物，維持植物生長初期的形態，因此，結合工程實際情況可選擇直徑為2 mm的鋼絲作為主體，編制成網孔為5 cm×5 cm的網格，在合理控制安裝位置情況下，注意網面與邊坡表面的距離，考慮到邊坡表面平整性問題，其距離通常會控制在5～6 mm。當上述準備工作完成之后，可進行種植基材的噴播活動，為保障噴播能夠均勻覆蓋整個邊坡，需要對噴播材料進行篩選，篩出粒經較大的材料，然后將其進行攪拌噴灑在邊坡表面。

3.2 低矮邊坡支擋

對于低矮邊坡的治理，主要以防治表面水土流失為主，除特殊條件的地質邊坡需要借助擋土墻網格技術給予治理，其余邊坡均可在基本的結構條件下實現加固。

3.2.1 錨桿錨固掛網

錨桿錨固+掛網噴播植草技術與上述方法大致相同。錨桿掛網的施工流程為：孔位確定→鉆孔→清孔→裝填錨桿→注漿。但因該方法并未與擋土墻結合使用，因此，無須規范錨固點位是否處于結構的受力點，只需嚴格按照設計圖的相關要求，使用定位識別明確固定樁在錨桿起止點的位置，以固定樁為基礎確定其他錨桿點位的位置，其中，已經測定的孔位點均要埋設半永久性的標志。為保障該治理技術能夠發揮邊坡的治理能力，需要保障錨桿具有長期穩定和抗地質擾動等能力，因此，需要在鉆孔時進行鉆孔治理，當鉆進達到預定位置后，需要繼續穩鉆1～3 min，從而保障孔底規格達到設計要求。同時，可采用32 mm螺紋鋼筋沿錨桿錨固的設計軸線設置鋼筋定位支架，以確保錨桿間的結構穩定性。錨桿的注漿作業應當從孔底開始，通常情況下錨桿的實際注漿量會高于設計注漿量，注漿完成以孔口漿液溢出為標準。為確保安裝錨桿具有較高的錨固力，需要在錨桿施工完成后隨機挑選幾個錨桿進行拉拔試驗，其試驗挑選孔數應大于3孔。當上述施工全部達到設計標準之后，可進行掛網施工。為使后期綠植噴射種植能夠牢固在邊坡表面，需要以錨桿點位為基礎設計掛網結構，通常掛網材料會使用14#鍍鋅焊接鐵絲網，其網孔設計為50 mm×50 mm。在進行掛網之前需要再次對錨桿的強勁性進行檢驗，防止在加裝掛網后受到重力影響而出現微量位移等情況。另外，為發揮掛網的牢固性能，需要保障每張網安裝完成之后都處于拉緊狀態，并且各掛網之間的重疊部分不應小于5 cm，掛網與掛網銜接處需要使用鋼絲進行固定。

3.2.2 掛網植草

采用掛網植草技術時，噴射基材應當結合邊坡坡度進行黏著性配置，即坡度越大噴射基材的黏著性應當越大，坡度越小噴射基材的黏著性應當相對減小。該配比可由試驗室試驗數據得出，然后按照該配比進行綠植基材的配置，將稱取基分別置于混凝土攪拌設備中進行攪拌，為使基材的流動性降低到設計標準，需要進行攪拌，并保重攪拌時間大于90 s，并且攪拌完成后需要再次對其流動性進行檢驗，檢驗合格后才可將其噴射到掛網邊坡上，隨后將綠植種子與培養液和基質進行攪拌，當基材噴射完成之后進行綠植種子的種植。

3.3 巖質邊坡支擋

3.3.1 巖質邊坡防護

巖質邊坡與高陡邊坡和低矮邊坡存在本質區別，在進行邊坡治理之前需要對其進行一次清坡。因邊坡下方為道路和城市，清坡時應當設置防護墻，必要時需結合邊坡高度和坡度設計分級防護，嚴格按照設一級防護墻清一級邊坡的方式進行，嚴禁無序開挖。為此，需要邊坡治理工作秉承以下幾點工作要求：首先，清坡應避免在陰雨天氣進行，同時需要在施工之前做好各級清坡的排水溝設計，避免坡面引排水影響清坡工作。其次，在同一區段進行清坡施工過程中，應嚴格落實同一連續工期內的施工銜接設計，預防交替施工導致其清坡強度未達標和遺漏施工等情況發生。此外，清坡施工完成之后，還要進行一次刷方施工，在該環節中，施工隊伍應重點完成對巖質邊坡的測量放樣和土石再清理工作。在施工測量放樣過程中，因山地城市道路邊坡范圍較大，可先借助GPS明確施工范圍，然后結合該數據進行邊坡場地二級控制點設計，以便于場地核算與測量放樣施工的監管。

3.3.2 復綠養護

對于巖質邊坡的加固施工，其重點在于綠植成活率。提高噴射綠植的成活率可以有效提高巖質邊坡的固土能力，因此，需要對其施工技術進行嚴格的控制。當巖質邊坡的坡度為35°～65°時，可采用混合基材噴播技術進行復綠施工。該技術的混合基材和綠植種子的噴射與上述方法相同，使用客土濕噴機將基材與種子噴射到巖質邊坡表面，噴射順序同樣為自上而下，但需要嚴格控制噴射量和速度，在噴射時需要保障噴出口與坡面垂直，并維持0.9～1.2 m的距離，從而增加基材的滲入程度，提高噴播種子的發芽率和成活率。首次噴射基材厚度為8～10 cm（基材穩定后的厚度）；二次噴播混有植物種子的混合基材，其噴播厚度控制在2～4 cm。噴射工作完成后需要進行抽檢，對種子分布不均區域進行補種。當上述活動達到施工標準之后，應當及時覆蓋一層無紡布或植物秸稈，在保障透氣性的同時防止雨水對邊坡的沖刷。

4 結語

本文通過對高陡邊坡、低矮邊坡和巖質邊坡的防護工作進行研究，在考慮經濟與防護等級的條件下，選擇最佳的防護與復綠配合模式，在提高邊坡水土穩定的同時恢復地區下的生態系統。從本文3種形態的邊坡治理中可以看出，巖質邊坡治理難度最大，因此，在對其進行水土防護與復綠治理中應當進一步提高防護設計水平，尋求最佳防護與復綠技術的配合方式，以期達到最佳防護效果。