試析土木工程施工中邊坡支護技術的應用

王智美 烏拉特中旗住房和城鄉建設局

1 前言

基坑施工質量作為影響土木工程整體施工效率和質量的重要因素，加強基坑穩固性，保證基礎結構安全性，對土木工程行業的發展具有重要作用。與傳統技術相比，邊坡支護技術具有較強的優勢，可以根據施工現場環境和土質條件，選擇合適的支護技術，進而提高基坑穩固性，促進土木工程行業的健康持續發展。

2 土木工程中邊坡支護技術應用的意義

首先，土木工程中通常存在施工環境差和環境復雜的特點，支護技術的應用可以采用防護、加固、支擋等措施，以保證施工環境和邊坡的穩定性，減少施工安全事故的發生。在土木工程中應用支護技術，為地基結構提供支撐，進一步保證施工安全性，同時也能夠提高地基開挖穩定性，確保邊坡結構堅固性和穩定性，減少安全施工問題的發生。此外，支護技術也能夠減少積水對地基穩固性的影響，保證建筑結構安全性和穩定性，以減少管道變形、破裂和坍塌等事故的發生[1]。

其次，支護技術有利于提高建筑工程施工技術水平和專業性，保證施工工作的有序和順利開展。在施工中，施工單位需組建一支綜合素養高、專業技能高的施工隊伍，根據施工要求和施工目的，選擇合適的支護技術，同時制定規范的施工流程。在施工過程中，施工人員要明確支護技術的深度和強度，確保施工質量和施工效率滿足土木工程施工要求；合理規劃建筑邊坡支護結構，減少施工材料的損耗，進而促進建筑工程行業的持續發展。

3 邊坡支護技術的類型

3.1 錨固支護技術

該項技術主要是利用錨桿，將其打入地基滑動面，然后對邊坡進行固定。錨固技術具有較強的抗剪強度，因此可以在土層中形成抗滑力，避免土層出現移位的現象，進而保證邊坡穩定性。錨固技術在建筑工程中都有著廣泛的應用，如公路工程、隧道工程、基坑工程等。

錨固技術在物力和人力方面投入的成本相對較少，并且無需開展振搗作業和設立模板，可提高土木工程施工效率。錨固技術通常為隱蔽工程，因此，其廣泛應用于土木工程臨時作業中，能夠進一步減少土木工程施工成本[2]。

3.2 加筋土擋土墻支護

該項支護技術是由加筋筋材，即填料、墻面面板和格柵組成。其中土木格柵通常為網狀結構，能夠與填料形成咬合摩擦，并且格柵具有拉伸強度高、耐腐蝕、模量大、質量輕、抗老化等優勢，是加筋土擋墻主要的加筋材料，墻面面板的主要作用是避免加筋材料與填料之間出現膨脹和脫落的情況。

加筋土支護技術具有的優點是：施工操作簡便、材料損耗少、抗震性好、使用空間小等。但是該技術在地形陡峭、路段挖方等施工環境中不適合使用。在開展加筋土支護施工的過程中，施工人員首先要做好基坑排水工作，避免基坑出現大量的積水，導致基坑墻體和底部被腐蝕。其次，在墻面存放、墻面吊裝、墻面運輸的過程中，要避免墻面出現裂縫影響支護效果[3]。最后，對于墻面的安裝，施工人員需根據邊坡支護要求和標準，合理設置回填土料和拉筋，同時保證墻面與地面的垂直度。

3.3 地下連續墻支護

該支護技術是邊坡支護施工中相對先進的一種支護技術，其具有的應用優勢有以下幾點。

一是利用該技術可以最大程度提高土木工程地基穩定性。

二是該技術對于管線和原有土質的影響較小，能夠保證建筑物的穩定性。并且，其在施工過程中不會對地下管線產生影響，所以該項技術被廣泛應用于地質條件復雜的土木工程中。

三是該技術施工成本較低，因此，在一定程度上提高了土木工程的經濟效益，這也使得該項技術在土木工程邊坡施工中有著廣泛的應用。

3.4 復合土釘支護

該項支護技術具有施工周期短、支護效果好、施工成本少、操作簡便、適用性強等特點，即使土木工程施工場地和施工環境較為復雜，該項技術也能夠正常施工（圖1）。

當該支護技術無法實現坡度傾斜時，可采用地釘技術和水攔截技術，并根據實際施工條件和要求，選擇合適的支撐技術。如果將水攔截技術和地釘技術同時應用到支護施工過程中，不僅能進一步加強支護效果，也能夠保證地基的穩定性[4]。在邊坡支護施工過程中，土釘作為該技術的主要受力構件，其可以借助泥漿和土體的擠壓力，以及自身具有的支撐阻力，進而穩定地基中的土體，同時加固移動土體，促使邊坡穩定性得到加強。

3.5 重力式擋土墻

該技術是邊坡支護施工中常用的一種技術，主要原理是利用擋土墻的重力來穩定地基土體結構。該支護技術主要使用石材、混凝土材料等，可以就地取材，不僅有利于減少材料運輸成本，而且也能夠提高施工效益。但是，該支護技術施工難度和勞動量較大，因此在我國礦山、水利、鐵路、港灣、公路等工程中有著廣泛的應用。

重力式擋土墻根據工程墻背傾斜度，可以分為直立、俯斜、仰斜三種施工類型。

（1）根據土壓力理論，擋土墻仰斜墻背具有的土壓力較小，直立墻背土壓力適中，俯斜墻背土壓力最大。（2）在土木工程支護施工過程中需要對擋土墻進行開挖，由于仰斜墻背通常會與邊坡界限相重合，而俯斜墻背不會對邊坡重合，因此支護施工如果為挖方施工，則需選擇仰斜墻背；填方施工則選擇直立墻背或俯斜墻背。若在填方施工過程中需減少土壓力，則可以選擇仰斜墻背，但是施工人員需要注意墻背回填土質量[5]。（3）如果土木工程施工現場地形平坦，則選擇仰斜墻背；如果施工場地地形較陡，則選擇直立墻背或俯斜墻背。因為仰斜墻背會增加墻身高度，不利于后續施工工作的開展。

4 邊坡支護技術在土木工程中的應用

4.1 工程案例

以某土木工程為例，分析土木工程施工中邊坡支護施工技術的實踐應用。目前已知施工條件為工程剪力墻結構是建筑工程的主體結構，并且施工現場周邊無其他建筑。土木工程施工場地基坑深度為5.5m，施工現場為粉質黏土、粉細砂、粉土等。根據工程施工勘測數據和現場土質特征，本工程擬采用復合土釘支護技術。

4.2 支護施工工藝流程

在邊坡支護施工工作開始前，施工單位首先需做好準備工作，并通過人工方式對坡面加以修整，同時沿著基坑利用人工方式或機械打孔，每個孔洞直徑約為130mm，并且保持傾斜角度為15°，最后做好基坑排水工作。

通常情況下，鉆進施工一般在混凝土灌注完成后才能開展，該工程邊坡所使用的混凝土強度為C20，厚度為50mm，同時布設Ф6@200mm×200mm 的鋼筋網，針對不安放土釘的坡面，需要放置長度為1.0m的鋼筋作為固定網面，以此保證邊坡成孔質量。

對于混凝土注漿和土釘的安裝，需要分多次工作開展，當鋼筋網布設到位后，需再次灌注混凝土，以對其開展養護[6]。在基坑坡面上要安裝兩排排水管，并且管道之間間隔距離為3.0m，兩者相對于地面高度為1.0m 和4.0m。排水管道采用聚氯乙烯材料，管道長度為50cm，并沿著管道進行鉆孔和設置過濾層。

4.3 邊坡開挖施工

在邊坡開挖過程中以分段分層施工方法為主，分層厚度為1.5m～2.0m，分段長度為15m～20m。在施工過程中，為保證施工效率和施工質量，需要對施工人員予以監督和管理，同時協調邊坡支護和開挖施工工作，以確保邊坡施工工作的有序開展。

在邊坡支護施工過程中，施工人員要保證上層混凝土強度和灌注量符合施工標準，才能夠開展下一層邊坡開挖工作[7]。在開挖過程中需委派一名專業的施工人員指揮和管理施工現場，以減少超挖、漏挖等問題的發生，并且施工人員還需要在邊坡位置預留30cm 空地，以便于對邊坡進行整頓和修理。此外，在施工過程中，要注意邊坡平整度和傾斜度，以為后期支護施工的有序開展奠定基礎。

4.4 鉆孔

（1）在開展鉆孔施工前，施工人員需根據土層條件和支護要求，合理設置鉆孔位置，并做好標記。（2）鉆孔前，需保證作業面堅固、平整，并且還要有排水溝，施工場地寬度應大于4m。（3）鉆機進場就位后，需保持平穩狀態，并使鉆桿與導桿或立軸傾角一致。（4）根據地質條件和使用要求選擇合適的錨桿鉆機或地質鉆機。（5）在利用巖心鉆進法鉆孔時，為保證鉆進效率和質量，施工人員需要準備充足的斷套管。（6）在鉆進施工過程中，要做好精細化操作，同時嚴格掌控鉆進速度和參數，避免出現卡鉆、埋鉆等事故發生。如果出現上述事故，施工人員必須立即停止鉆進，并打撈設備及時處理。（7）鉆孔施工結束后，施工人員要利用清水清洗孔洞，以保證孔洞的清潔。

4.5 灌注施工

在灌注施工過程中，要保證灌注作業的持續性，并一次完成。在開展灌注施工前，需要對孔洞進行清理，然后插入導管，導管與孔洞底部相距250mm～500mm。此外，還要在孔口位置設置排氣孔和止漿塞，然后在低壓環境下開展連續灌注施工，在灌注過程中需要將壓力調控在0.4MPa～0.6MPa 范圍內。在混凝土注漿時要緩慢提升導管，但需要注意，在提升管道時需保證導管下端在混凝土液面下[8]。

注漿階段要保證混凝土量的充足，同時控制水灰比在0.5。當混凝土出現硬化并且不能充滿錨固體時，需要及時補漿，并控制其充盈系數為1.1～1.3。在拔套管過程中，施工人員要注意鋼筋是否被帶出，如果有帶出的情況，需要再次壓入直至凝固，然后才能進行拔管。在混凝土灌注施工結束后，還需要及時清洗外露的構件，并采取相應的防護措施。

4.6 鋼筋掛網和混凝土噴射施工

土釘施工作業完成后，施工人員需要根據設計圖紙要求，在坡面上鋪設鋼絲網，同時牢固連接網筋和土釘鋼筋，然后利用HPC-6 型號混凝土噴射機開展噴射施工。對坡面整平處理后，需噴射混凝土，并按照邊坡支護要求，設定混凝土速凝劑加入量和噴射配料比。

在混凝土攪拌過程中，可利用攪拌機或人工攪拌方法，如采用人工攪拌，需要保證攪拌次數不少于3 次。對于沒有添加速凝劑的混凝土存放時間不能超過2h；添加速凝劑的混凝土存放時間不應超過20min。在混凝土噴射施工作業開展前，施工人員要檢查水管路、機械設備、電路等，如果噴射面存在積水，需做好排水工作。

在混凝土噴射施工過程中，首先需要送風，其次開始噴射設備，最后添加混凝土。在混凝土噴射施工結束后，需要再次進行送風操作，避免設備中殘留混凝土。在向噴射設備送料時，施工人員要保證送料的均勻性和連貫性，避免設備中殘留大量余料。此外，施工人員還需要將噴射壓力控制在0.1MPa，同時控制混凝土水灰比，以保證噴射面平整，并且呈現濕潤狀態。

在噴射施工中，嚴禁出現流淌、滑移或干斑的情況，并控制受噴面與設備噴頭傾角為90°，混凝土回彈率保持在0.15 內，噴射距離維持在0.8m～1.2m，同時采用螺旋狀噴射方法有序開展噴射施工，進而保證邊坡支護施工質量。

4.7 混凝土復噴施工

當混凝土初噴面硬度和強度達到邊坡支護施工標準后，需要開展二次混凝土噴施施工，即復噴施工，二次噴射操作流程與第一次一致，并且要保持受噴面與噴頭距離為0.6m～1.0m。

在混凝土復噴過程中，施工人員要嚴格控制混凝土水灰比，同時保證噴射面的平整度和濕潤度符合施工標準。在鋪設鋼筋網時，要按照由后向前鋪設的方法，避免形成較大空隙。

在邊坡支護施工完成后，需及時清理施工區域，同時利用剩余水泥和混凝土等物料對基坑地面進行硬化處理，以避免地表水下滲。

5 結束語

綜上所述，土木工程中邊坡支護技術有著極為重要的作用，其不僅能夠提高基坑穩固性，也能夠在一定程度上提高施工質量。在施工過程中，施工人員需根據實際施工現場情況和支護要求，合理選擇支護技術，同時做好施工前準備工作，以保證施工進度和施工質量滿足施工要求。