边坡加固治理工程

程静君

山西省交通科学研究院 山西太原 030000

近几年，因边坡稳定性不佳，导致边坡垮的事故逐渐增多，豆腐渣工程成为人们对工程建设的普遍印象，影响了我国建设行业的发展。边坡稳定性，直接决定着工程整体质量与安全，影响道路的安全运行，甚至诸多边坡工程成为制约工程进度的关键。对此，为提高工程建设进度，降低成本损失，推动工程更快更好的投入运行，边坡的加固与治理成为重点。

1 边坡加固机理

边坡加固是选择经济合理的方法解决边坡的稳定性。边坡加固一般主要考虑边坡的滑体荷载，通过假定滑动面，计算极限平衡状态的滑动力。

1.1 边坡加固设计原则

边坡加固采用极限状态设计方法。极限状态的设计方法包括正常使用和承载能力两种极限状态。承载力极限状态是指支撑结构强度的失效，如边坡失稳和锚固系统失效。正常使用极限状态是指支撑结构和斜坡变形影响受保护体的正常使用和耐久性，并且不能满足结构的设计要求。加固后边坡要满足稳定性和可靠性的要求，在规定的时间和条件下，保持边坡的自身稳定。边坡稳定性和可靠性主要由从支护结构的安全性、适用性和耐久性三个方面进行描述。（1）安全性。在施工或正常使用条件下边坡及其支护结构承受可能出现的各种荷载作用或在偶然发生特殊情况下保持整体稳定。（2）适用性。正常施工或正常使用条件下边坡及其支护结构能够满足预设的使用要求，如边坡能够满足支护的要求。（3）耐久性。在正常使用条件下，斜坡及其支撑结构可以长期保持稳定性，而斜坡的变形不会影响边坡的正常使用。

1.2 边坡加固荷载效应

边坡稳定性计算分析中的主要荷载有：(1)边坡滑体的荷载；(2)边坡支护建筑物的荷载；(3)水产生的荷载(包括地下水和环境水产生的渗透压力、静水压力等)；(4)地震、风、雨、雪等偶然荷载。

计算边坡加固的荷载组合，按照最不利状态进行计算，边坡与支护结构的稳定性及滑坡推力的荷载分项系数取1.0；在锚定杆、支护结构立柱、挡板挡地墙截面尺寸、内力及基底反力的计算时，选取相应的分项系数；当计算锚杆变形和支护结构的位移时，不考虑风荷载和地震荷载，荷载组合选取正常使用极限状态准永久组合。

承载力极限状态下荷载组合可按试⑴计算：

式中：rg为永久荷载分项系数；sgk为永久荷载标准值Gk下荷载效应值；rQi为可变荷载Qi的分项系数；jci为可变荷载Qi的组合系数；

在计算支护结构的抗裂性能时，应考虑荷载的长期影响，荷载的效应组合采用正常使用极限状态的标准组合，正常使用极限状态下荷载效应标准按试⑵计算：

式中：sgk为永久荷载标准值Gk下荷载效应值sQik为永久荷载标准值Qi下荷载的效应值；jci为可变荷载Qi的组合系数；

2 边坡加固治理的方法

2.1 锚固技术的应用

在边坡加固中，锚固技术的应用可以有效地承受土压力、水压力的影响，确保边坡的稳定性，减少滑坡的危险。在结构形式上，锚固分为四类：抗滑桩、喷锚、锚孔和预应力锚。喷锚支护：是一种生产效率高、施工进度快、无需模板的边坡加固技术，应用广泛。喷射混凝土和锚支护的结合，实现机械连续施工。与其他边坡加固技术不同，喷锚技术依靠一定的冲击速度，喷射出混凝土，为边坡提供支撑。喷锚支护的强度高于木结构支撑，经济性高于钢结构支撑。同时，喷锚支护不需要模板、拱架等，加快了施工速度，降低了工程成本。锚洞：在边坡加固中，锚洞加固是治理边坡稳定的一项有效手段。用锚洞加固时，为充分发挥其支撑、加固作用，施工人员应始终遵循由内而外、循序渐进、逐渐加固的原则，进行锚洞加固。在同一结构面，锚洞工程可采用跳洞开挖，有效避免结构面上的不利因素。预应力锚固具有以下优点：在边坡开挖时，采用该种加固方式，能够有效减少开挖量，增强边坡稳定性；在边坡垮塌时，能够有效修补混凝土裂缝，增强边坡强度；有效改善边坡的受力条件，提高边坡受力稳定性，保障边坡质量。

2.2 减载，排水的应用

减载反压：如在某工程北侧的边坡加固中，减载反压的应用，有效加固了再次修筑的边坡，提高了边坡的稳定性[1]。减载主要是降低边坡的下滑力。主要方法是将边坡后缘的岩土削去部分。但仅是减载，很难达到阻止边坡下滑的效果。因此，减载与反压同时进行，在削去部分边坡后缘岩土后，将削去的岩土堆积在边坡，以此有效降低下滑力，增加边坡的抗滑能力，提高边坡的稳定。排水 ：在雨季施工中，排水工程直接关系到边坡的质量。在边坡加固中，排水主要包括去除地下水和地表水。去除地下水的主要方法是降低岩体中的地下水位，减少渗漏问题，降低边坡坍塌的风险。对于后者，相关人员要及时拦截流入斜坡的地表水，以免斜坡变形。如在边坡外修建排水沟，及时将水排出，避免渗入边坡内。总之，排除地表水，能够有效减小边坡滑动力，降低附近岩土内的含水量，提高边坡的抗滑能力，保障边坡稳定。

2.3 混凝土抗滑结构的应用

混凝土抗滑桩主要被用于正在活动的地层浅层或中层。在边坡加固中，为避免边坡滑坡现象，应将抗滑桩全长的1/3埋入边坡下完整的基岩内，通过灌浆，将抗滑桩与周围的岩体形成一个完整的整体，以此提高抗滑桩的承压能力。混凝土挡土墙也是一种有效的抗滑结构，它主要依靠自身重量在斜坡上形成支撑，以防止斜坡向下滑动。混凝土挡土墙和排水措施的结合可以有效减少地下水的影响。此外，混凝土挡土墙可以局部改变滑坡体的应力平衡，防止边坡变形，这是边坡加固的常用方法。

3 结语

边坡加固的目的主要是维护岩体的完整性和稳定性。设计人员应结合现有施工设备、技术和能力，对边坡加固进行合理设计。对于地质条件复杂的大型边坡加固或边坡加固工程，还需要进行钻井勘探，并需听取当地设计部门的建议。边坡加固后，需要进行定期检查。在发现大位移、大变形、大裂缝威胁结构安全时，应及时组织专家论证边坡支护结构的安全性。