土木工程中边坡支护技术研究

2021-04-03尹风五

城市建设理论研究（电子版） 2021年9期

尹风五

中核工程咨询有限公司北京 100073

经济的发展推动社会的发展，社会的发展带动经济的发展，也推动着各行各业的发展和创新。工程建设中，工程质量、工程安全始终是群众关注的焦点问题，一切土建施工都必须以保证工程质量为前提，同时还要确保施工安全。边坡施工技术多种多样，在施工过程中需要对土体进行细致的检测，确保施工环境安全稳定，技术人员对相关技术进行深入研究，选择合理的边坡支护方式，确保工程地基安全可靠。

1 土木工程施工中应用边坡防护技术的意义

目前，我国的边坡支护工程在实施过程中还存在着诸多方面的影响因素，有关人员在运用边坡支护技术进行施工时，需要综合分析和考虑多方面的影响因素。要切实保证施工工艺的合理性和选择施工方案的科学性，有效地避免在支护技术应用过程中出现的质量问题，同时要切实保证土木工程的实施质量和效果。总体而言，在当前的工程建设中，应用边坡支护技术的主要意义包括以下几点：

一是在当前工程施工过程中应用边坡支护技术，可以保证基坑开挖过程的稳定、安全，通过边坡支护技术避免了降水对基坑质量的不利影响。二是边坡支护技术应用于工程项目施工过程，既能保证主体结构的安全稳定，又能减少管涌、裂缝、坍塌等事故的发生，对提高工程项目的施工质量和施工效率，具有重要的价值和意义，应推广应用。

2 常见的土木工程边坡支护技术类型

2.1 土钉墙支护技术

土钉墙支护技术属于一种常见的支护形式，一般是先构造相对密集排列的土钉体，然后喷射混凝土以形成混凝土面层。该支护方法成本相对较低，且能保证施工速度，对材料需求小。土钉属于整体支撑结构中的核心受力构件，也就是将细长的金属杆插入事先钻好的斜孔处，然后在混凝土面层结构中的混凝土网中钉端进行焊接，在完成上述工序后即可进行全孔注浆作业，即可完成最后封填面。

在具体使用过程中，首先进行工作面开挖作业，然后进行边坡修理，随后进行混凝土浇筑作业和钢筋网绑扎施工，同时还需安排排水系统等。一般情况下，为了提高支撑质量，需要对侧墙进行适当的开挖处理，使其能够形成一个角为0度至25度且不陡于1:0.1的斜坡。此外，土钉墙材料的选择，也要根据开挖深度而定，一般前者的长度应为后者的0.5-1.2倍。虽然土钉墙支护技术具有很高的稳定性，但这种支护方法仅适用于部分施工环境，即非软土场地，并且基坑侧壁的安全程度能够达到二三等级，同时属于是特殊土质。

2.2 地下连续墙施工要点

地下连续墙结构是许多土木工程中都会考虑采用的一种边坡支护方法，这种边坡支护方法比较先进，它的工作流程是先在施工现场周围确定沟槽的开挖区域，然后通过特殊的挖槽设备进行沟槽的开挖，具体的开挖深度要根据项目规定制定，然后需要对泥渣进行全面的清理，利用导管装置深入水下对沟槽进行灌注混凝土，确保混凝土材料已全部替换掉泥浆，混凝土穿过深挖的沟槽凝固后，能形成一道混凝土连续墙，能起到承重挡土、防渗拦水等多种作用。

该技术具有许多优点，使其广泛应用于土木建筑工程中，特别是地下连续墙结构不会对土层产生影响，地下管道不会受到过高的影响。采用传统的桩基处理技术对复杂地质条件和软土地基进行处理时，周边土层可能受到不利影响，使基础稳定性下降，同时又增加了排水井的设置难度，从而大大提高了抗渗排水的复杂性，但采用地下连续墙技术可使软土地基和复杂地基处理得很好；采用地下连续墙方法产生的噪声相对较小，不会对周围人群的工作、生活造成太大的不良影响；形成的连续墙不仅刚度大，而且强度高，除能形成临时深基础支护结构外，同时又能与相关结构配合使用，达到降低工程造价的目的，从而为施工企业带来更大的经济效益。

2.3 喷锚网支护技术

喷锚网支护技术是目前应用最为广泛的一种边坡支护技术，在实施喷锚网支护过程中，相关施工人员首先要做的是按施工设计要求对需要支护的部位进行开挖处理，在开挖完成后对坡面进行调整，然后以设计图纸为准，确定钉位，并在钉位上打孔，打孔完成后，施工人员可对土钉进行安装，再对成孔灌浆。为保证灌浆质量，最大限度地保证灌浆结束后，有关人员对灌浆状态进行检查，如果灌浆桩的密实度未达到要求，则可进行二次灌浆处理。注浆完成后，施工人员根据工况进行混凝土喷射处理，这是边坡支护的一个重要环节。与其他支护方式相比，喷锚网支护具有应用广泛、支护效果良好等特点，其采用喷锚网支护不仅能达到基坑施工的支护目的，而且能在一定程度上提高边坡的强度，对整个建筑工程具有重要意义。

2.4 锚杆施工技术

在现阶段国内土木工程边坡支护施工过程中，锚杆施工技术应用较为广泛，这种技术方法的应用优势明显，如其应用安全可靠，工程施工占地面积较小等，这些都是其实用性和应用价值的体现。值得注意的是，锚杆技术在实际应用过程中还存在着一些不足，如：在工程建设过程中选用的材料应择优选用，其管理方式和方法还需进一步完善。同时还存在抗浮锚成孔除渣不及时、不到位的问题。针对这一问题，在锚孔结束后，锚孔周围的成孔所产生的碎石等废弃物应立即清理到位，在锚孔周围至少50 cm范围内不能有碎石等废弃物的锚孔成孔后，如不能立即进行下锚注浆施工而造成淤泥污水流入，则需要在下锚施工前进行二次清理。

2.5 重力式挡墙支护

重力式挡墙的施工机理，主要是将墙体的重量与土体的侧向压力相抵消，墙体的形状一般为正梯形，墙体的建筑材料也多为混凝土、硬石等。这种墙体对材料的需求量不大，一般可在当地取材，具有一定的经济性。重力式挡墙也有一些缺点，在受力过程中，主要以自身重力作为主要的受力载体，在固定材料的情况下，挡墙的整体体积一般都比较大，但若支护区域地基为软土性质，则在承载力限制下，挡墙的体积与质量会产生一定的偏差。在设计和使用过程中，重力式挡墙作用于现场后，需要通过填土使挡墙自身受力增大，此时要求墙本身有一定的稳定性。因此，在实际设计中，应根据挡土墙在实际荷载作用下的相对滑移性、墙体的剪力性和倾覆稳定性等进行计算，并正确核实软土层的深度位置，确保重力式挡墙能够作用在相对平滑的区域。挖掘挡土墙时，应保证挡土墙下部土体具有一定的活动压力区间，使挡墙的斜面能最大限度地承受原土的结构力。

3 边坡支护应注意的各项要求

土木工程边坡支护全过程中，为了防止各种因素造成的安全隐患，必须注重各环节的具体控制和监督。

3.1 前期的注意事项

第一，提高开发企业的重视程度，从开发企业管理者的思想意识上贯彻实施土木工程边坡支护的重要性，从思想上扭转临建无关紧要的观念，达到上下一致的安全意识；第二，从设计人员的安全设计管理，针对工程区域的土地等自然条件充分认识，结合实际情况进行土木工程边坡支护设计工作；第三，提高施工单位施工技术水平，加强监督管理，形成有效的安全监控体系。

3.2 土木工程边坡支护的具体应用方法

3.2.1 设计为先，控制隐患

施工全过程中，首先要进行详细的方案论证，设计人员和施工单位的具体负责人要多次到现场进行实地考察和测量，特别是对土层情况要反复论证，并结合土层情况制定相应的边坡支护方案，以达到实现挡土、挡水及防止坑壁位移、塌陷的目的。

3.2.2 具体施工，落实细节

本文以深基坑主动支档式喷锚支护型挡土墙为例，在土木工程边坡支护的具体施工过程中，首先是基坑开挖，根据整个工程的要求进行基坑施工，在整个基坑施工过程中，必须同步进行已开挖部分的边坡支护施工。

第一，在支护开始前，对坡面进行修整，将整块坡面修成较平的小斜坡，以便于后续施工；第二，在钉位确定的过程中，根据设计的具体要求进行钉位打点，然后对各钉位点进行扩孔处理，使后续灌浆过程相对平稳；第三，灌浆处理是按一定比例将水泥砂浆通过机械进行灌注，注意灌注均匀，避免形成空心部分，如出现空心部分必须进行二次补浆，以保证整个支撑体系基础安全；第四，进行各地桩的焊接工艺，使各地桩的稳定性达到设计要求，注意各焊接点的焊实，进行后注意清理焊渣；第五，做好混凝土喷射工作，在做大面积支撑喷射时，必须保证整体的平整度和连续性，在完成整体喷射后，要注意后续养护，以达到安全防护的效果。在一般大型工程中，比较常用的是喷锚网边坡支护，这种支护方法既节省费用，又能快速施工，但在实际施工中，为了保证边坡安全稳定，还是会将多种支护方法结合起来使用。

3.3 施工中的注意事项

第一，注意保护现有地下各种管线设施。整个开挖过程中，应先了解地下敷设的电缆、光缆、水管、天然气管道等，做支撑固定位置时，还应注意坑壁周围的各种管道，避免对各种管道造成损害；第二，确定了各种管道的铺设方向后，无论是开挖时，还是定位预留周围土方位置时，都要注意安全，防止发生爆管现象；第三，注重对整个工程周边现有建筑物的安全监测，防止发生倾斜、坍塌等事故，对重点地区土木工程边坡支护要提前做好预案，同时加强重点地区的监督和支护强度。