岩土工程施工中基坑边坡失稳及加固处理技术

2021-01-16吴吉贵州省建筑设计研究院有限责任公司

环球市场 2021年26期

吴吉贵州省建筑设计研究院有限责任公司

在基坑工程的施工中影响边坡稳定性的因素相对比较复杂，比较常见的影响因素包含了挖掘面积过大、上层土壤结构不稳定以及后续的支护工作不到位等问题。如果基坑边坡出现不良的塌方问题，不但会影响到工程的施工周期，同时也会对工程施工人员的人身安全形成重大的影响。

一、岩土工程施工中基坑边坡失稳的原因

（一）岩体结构

岩体结构主要包括2个方面，分别是结构面和结构体。结构面就是指岩石的方向、形态或者规模等；而结构体则是指由多个结构面构成的整体。在进行岩土工程基坑施工时，岩体结构会直接影响到基坑边坡的稳定性。比如，在进行岩土工程基坑挖掘时，会涉及岩石的切割问题，而不同种类的岩石有不同的硬度，不同的硬度又会直接影响岩石切割的平整度或者顺利度，影响基坑边坡的稳定性。岩体又有不同规模的结构体，结构体越大说明这个区域的泥土越少，而岩石结构体本身不具备粘着性，岩石结构体的粘着性主要依靠泥土的粘着性，泥土的粘着性越高，这个岩石结构体的粘着性就越高，所以区域内岩石结构体越大，粘着性就越低，而粘着性一旦降低，就会导致基坑边坡的稳定性降低，基坑边坡的稳定性就会下降。

（二）人为因素

在岩土工程实际开展施工的过程中，若某个区域开发程度相对较大，则会出现周围岩土结构失衡的情况，进而影响基坑边坡施工的稳定性与安全性。再加上土方开挖影响边坡的稳定性，主要包含坡体高度及坡体比例等，若基坑开挖深度超过了工程设计标准，则边坡周围的稳定性影响较为明显，甚至较为严重的还会形成边坡岩体位移及塌陷的情况。除此之外，在岩土工程实际开展施工的过程中，给排水也是影响边坡稳定性的主要因素，需要得到建筑企业的重视，尽可能强化工作人员的责任意识，加强对每一环节施工制度的理解，避免人为因素影响基坑边坡稳定性。

（三）前期准备不到位

在岩土工程施工过程中，一旦支护设计不科学，工程师不实地勘察岩土工程条件，不充分掌握土质、环境和含水量，容易影响支护设计方案的合理性，不能满足岩土工程施工的实际需要。测量员一旦疏于工作，实际测量场地不是开挖场地，会严重影响土壤测量和承载力测量数据的准确性和可靠性。在前期准备阶段，如果测量数据的准确性和可靠性不足，必然会影响支护方案和降水方案的合理性，不能满足实际施工需要。如果计算方法不合理，很容易出现计算误差，影响设计的合理性。如果支护结构的支护强度和防护强度不达标，会影响支护结构的实际功能，进而影响岩土工程的施工质量。如果前期准备阶段不设计覆膜或挡水膨胀，容易造成雨水渗透，影响基坑边坡稳定。

二、岩土工程施工中基坑边坡加固处理技术

（一）填石层、砂砾层的加固处理

在岩土工程施工中可以采用旋挖灌注桩方式进行施工，其主要表现为以下两个方面：一方面，填石层的施工。一般在处理厚度较小的填石层时主要采用换填或者直接清除的方式进行处理，这样做的目的就是能够达到边坡加固的需求。而对于厚度较大的填实层，岩土工程施工过程中可以采用人工挖孔桩的方式进行施工，然后再运用旋挖灌注桩的方式开展施工。另一方面，开展砂硕层的加固处理。首先，选择合适的钻具，并根据实际的土层情况，合理的调整钻具外径的厚度。其能够让选择的钻具更快的适应土层的实际需求，提高施工的效果，使得基坑边坡更加牢固和稳定。其次，施工人员还需要对砂浆的比重等进行全面的控制，即将泥浆控制在1.1-1.15之间，粘度控制在22S。最后，选择出性能较高的膨润土，加强对黏度和含砂量等指标的控制，以让土层能够达到边坡加固的要求，减少边坡发生塌方的危险。

（二）土质边坡加固处理

由于该工程边坡上部坡体为粘性土，从而导致其稳定性相对较差，在实际开展施工的过程中具有较高的难度，需要得到施工人员的重视，而且在此环节施工的过程中还应该保障边坡施工美观性、牢固性及经济性原则，并合理设计多样化施工方案，通过对比的方式选择最佳施工方案，提高土质边坡加固处理的质量。其中在实际运用三维网植草带方案的过程中，需要事先对边坡的坡面进行全面清理，尤其是针对土质边坡上存在的石块，应该将其清理，避免影响后期工程的顺利进行，针对松动的石块，在清理的过程中应该制定针对性方案，避免受多种因素影响砸伤施工人员。在清理工作完成后，还会有岩石空洞出现，为了避免受其影响而无法提高基坑边坡施工效果，则需要对其进行及时填补，保障坡面的平整性，为后续施工提供条件。在实际开展锚杆施工时，应该先进行布孔，并对边坡岩石情况进行全面分析，掌握坡度比，并确定布孔点及打孔方式。在此环节施工过程中需要注重挂网工作的开展，事先挂好植生带，发挥导水与蓄水的作用，其中植生带可以采用纵向设计方案，横向间距控制在1m，这样可以避免植物生长过程中水分不充足。而且挂网施工需要从坡面位置开始，孔目规格为5×5m，并合理的运用半径2mm的编织网，提高挂网铺设的效果，还应该将剩余20cm压入到平台当中，确保施工过程中挂网始终处于紧绷状态，避免挂网表面出现褶皱而影响施工质量。

（三）抗滑桩支护技术

抗滑桩支护技术是在基坑边坡内部进行的，依靠的原理主要是在基坑边坡内部建筑混凝土，由混凝土柱体增强基坑边坡内部碎石或者碎土的粘着性，进而减少基坑边坡内部碎石或者碎土的移动量，达到增加基坑边坡稳定性的目的，由混凝土浇筑而成的柱体就是抗滑桩。一般混凝土的浇筑过程可分为2个步骤，分别是打孔和浇筑，一般打孔的方式可以分为2种，分别是机器打孔和人为打孔，这主要要根据施工的环境和工程的需要，如果工程需求不大，并且工作环境相对简单的话，通常都会选择人为打孔，因为人为打孔不需要运输大型器材，就会减少很多工作步骤，进而可节省工作时间，但是如果工程需求较高，就要进行机器打孔，因为机器打孔的质量比较高；而混凝土浇筑比较简单，只不过是混凝土的种类不同，但是大部分的岩土工程在进行混凝土浇筑时，都会选择钢筋混凝土，因为钢筋混凝土原材料都比较常见，方便购买，价格也比较便宜，最主要的是，钢筋混凝土的硬度较高，在所有种类的混凝土里，对于岩土工程来说，钢筋混凝土的性价比较高。一般抗滑桩支护技术应用的环境都比较复杂，而抗滑桩支护技术就可以预防多种因素对基坑稳定性造成的影响，如减少基坑边坡内部碎石和碎土的移动量，降低基坑边坡变形的概率等。

（四）基坑排水设施

根据设计方案，沿基坑坡顶建立一个保护层（1 m 宽，100 mm 厚），以防止地表水对土体产生破坏及对基坑边坡的冲刷。还需要沿基坑周边建设排水沟，把地表水和基坑水经过处理后排进下水管道。另外，要在基坑内周边挖 6 ～ 8个临时集水坑，集水坑的深度由基坑的深度确定。通过集水坑把基坑渗水和施工废水收集起来，在经过处理之后使用水泵排入下水管道。在整个施工过程中要经常对排水沟进行检查，以保证排水沟时刻处于通畅状态。

（五）土质边坡加固处理

工程的边坡上部坡体的土质为粘性土，在很大程度上降低了边坡的稳定性，同时增加了工程施工的难度和复杂性，因此，施工人员需要提高对边坡加固处理工作的重视程度，在对边坡进行加固处理过程中要遵循经济性、美观性和牢固性的基本原则，结合施工现场的实际情况制定多套实施方案，并对各种方案的可行性与可靠性进行对比分析，从而选择最佳方案开展实际施工，提高工程施工的质量。三维网植草方案在该工程施工中的应用既能够满足保证边坡美观性和牢固性的要求，还能使边坡具有生态性的特点。在实际应用过程中，施工人员需要对边坡坡面上的垃圾、石块等物质进行清理，并对岩石空洞进行填补，保证坡面的平整度，保证后续施工的顺利进行。在应用该技术过程中同样需要进行锚杆施工，在此之前，需要结合边坡岩石和坡度比的实际情况选择布孔的方式和具体位置。在开展挂网工作过程中，需要先采用纵向设计方案挂好植生带，并将横向间距控制在 1m 左右，保证植物生长过程中充足的水分，从而使植生带具备良好的导水和蓄水功能。在挂网时要从坡面位置开始进行，利用半径为 2mm 的编织网提高挂网铺设的效果，并将剩余的 20cm 的网压入平台，使挂网始终处于紧绷状态，保证挂网施工的质量。此外，在喷射有机材料施工过程中，需要结合边坡的比例保证材料喷射的均匀程度，并将表面基材的厚度保持在 3cm 以上，从而有效促进植物的生长。在施工后期阶段，施工人员需要对植物的生长进行养护管理，对草坪定期进行修剪。在对土质边坡进行加固处理过程中，施工单位需要保证施工人员严格按照施工方案进行操作，避免不利因素的影响，从而提高工程施工的整体水平。