边坡支护技术在土木工程中的应用

王佳男 孙叶俊 姚 露

（中建七局（上海）有限公司，上海 202106）

土木工程自身的建设特点决定了其在施工过程中存在着更多的风险因素和安全隐患，而边坡支护技术可以减轻周围环境干扰因素对工程结构造成的危害，保证工程项目持续安全运行，为土木工程的稳定建设打下了坚实基础。为了有效发挥边坡支护技术的应用价值，应根据施工现场的地质环境特点，有针对性地选择支护技术，并紧抓边坡支护技术的应用要点，把握每一环节的质量关键点，从而最大限度地保证边坡支护技术的应用效果，确保土木工程保质保量按时完成。

1 土木工程中边坡支护技术的重要性

整个土木工程项目是无数个施工环节完美呈现的结果，这些分项工程所应用的技术、应用的条件、面临的风险和隐患千差万别，复杂多变的地质条件和各种不可控因素的存在会增加施工难度，处理不当将引发地面塌陷、结构坍塌等问题，影响施工进度，危害到施工、居住人员的人身安全。另外，恶劣的自然气候、河流水位的变化、不可抗拒的自然灾害等都会增加土体滑坡、塌陷等质量和安全问题的发生概率，而合理、有效地应用边坡支护技术可以控制上述危害，增强结构稳定性，为土木工程安全高效的完成提供保障。

2 土木工程中边坡支护技术类型

2.1 土钉墙支护技术

土钉墙支护技术常用于深度不超过12m的基坑，特别适用于地下水位低或经过降排水处理的素填土、黏性土、沙土等较均匀的土质，当地下水位较高、含水率高的粉细沙土及砂砾、卵石层和淤泥质土时，不宜应用土钉墙支护技术。土钉墙支护技术在施工过程中的开挖和支护按一前一后顺序施工，工作空间不受限制，工序简洁流畅，可提高施工效率。在成本投入上，土钉墙支护施工借助于土体自身的承载力和土钉墙共同形成支护结构，降低工程造价，经济效益显著。实际应用时，首先确定好需要应用土钉墙技术的基坑墙面，然后用钻墙设备为土钉打出一个安放的空间，孔径和孔深要严格按照设计标准精确控制，打孔工作结束后，由专人对成孔质量进行测量检查，并将检查合格的孔洞进行编号，再打入预先检验合格的土钉，利用拉拔实验方法检测土钉墙支护技术的施工效果，根据检验结果，优化调整土钉墙技术的注浆力和注浆量，确保土钉墙支护技术应用效果。施工示意图如图1所示。

图1 某工程土钉墙支护施工示意图

2.2 锚杆边坡支护技术

锚杆边坡支护技术利用锚杆和挡土墙共同组成的支护体系来完成对基坑的支护，它是土木工程边坡支护技术中比较常见的技术类型之一，适用于隧道、采场等基坑深度低于6m的滑坡和切坡区域的加固支护。该技术主要是借助锚杆来增强边坡的稳定性，而质量较轻的锚杆不仅可以使支护结构轻便，而且可以减少圬工的工作量、降低工程造价。另外，挡土墙施工的机械化和装配化，可减轻工人的劳动强度和工作量，使施工效率大幅提高，整个过程中对基坑的开挖量不大，避免了因不良地基开挖造成的诸多困难，保证了施工环境和作业人员的安全。然而，锚杆边坡支护技术对工艺技术标准要求较高，在钻孔、灌浆等操作环节需要使用专用设备，施工过程中大量使用钢材，也增加了设计和施工难度。施工过程如图2所示。

图2 锚杆边坡支护技术施工过程

2.3 地下连续墙技术

地下连续墙技术采用钢筋混凝土或素混凝土作为主要施工原料，其支护结构的稳定性和承压效果更佳，能适应除熔岩区域外的各种复杂地质条件，被广泛应用于地下水位较高的深厚软土地层工程区域。该技术不仅支护效果好，而且对基坑起到挡土止水、减少地面沉降的作用。除造价较高的水位低、地下管线少的岩溶地形外，该技术适用于所有软弱地层或建筑物密集区域，且基坑开挖无需放坡，为混凝土浇筑开挖好符合标准的沟槽后，即可进行混凝土的浇筑施工，无需进行结构支护和混凝土养护施工，不会对周围建筑、地下管线等造成伤害，在夜间、低温条件下仍然适用。地下连续墙结构不仅具有防水、防渗的作用，而且可以稳固工程结构挡土、支撑体系。施工过程如图3所示。

图3 地下连续墙施工过程

3 土木工程施工中边坡支护技术的具体应用

3.1 边坡支护技术在深基坑土方开挖中的应用

基坑土坑开挖操作改变了土体原有结构，随着开挖工作的深入，土体结构出现的变形、位移也会增加基坑开挖的难度和危险性。因此，在基坑开挖的实际操作中，应先对施工区域的地质进行详细分析，了解基坑开挖过程中的各种潜在及外部风险因素，并在开挖方案中融入相应的预防对策。对较大规模的深基坑应采取分区开挖支护的方式，保证一个分区基坑开挖稳定安全后，再进行下一区域的开挖作业。整体基坑开挖应遵循先支护、后开挖的原则，如土钉墙支护技术是边开挖边支护，而地下连续墙则是按预先分好的区域逐层、逐段开挖，在开挖过程中应严格控制土方开挖量，避免因超挖、欠挖而造成安全问题。对基坑的分段开挖有一定的长度限制，当基坑开挖范围距离边坡8m左右时，可对开挖范围进行分段设计，一般每段开挖范围控制在25m左右，并可采用分段跳挖的方式来提高施工效率。表1为某工程边坡开挖与支护施工进度安排表。

表1 某工程边坡开挖与支护施工进度安排表

3.2 边坡支护技术在深基坑支护施工中的应用

边坡支护工程施工前，应制定科学合理的施工方案，明确各施工环节的工作内容和工作目标，并以此作为施工人员实际工作的指南。因此，边坡支护技术人员在制定施工方案时，要保证每个细节与现场实际情况一一对应，技术人员应提前深入现场，了解土层状态、周围环境等情况，作为施工方案制定的基础，然后，综合考虑施工进度、质量、成本等因素，通过优化调整达到最佳平衡。边坡支护施工方案应明确土木工程中所使用的具体边坡技术、技术标准、施工流程及相应的材料、设备等，技术标准和质量控制点应根据不同的边坡支护技术区别对待，保证不同边坡支护技术的最佳应用效果。

4 结语

综上所述，不同的边坡支护技术都有其适用范围和局限性，在选择时应根据实际情况单独使用，还可以综合运用两种或两种以上的技术类型，从而最大限度地发挥各自的应用优势，达到优劣互补、提高整体效果的目的。施工前期，技术人员应做好充分的准备，从组织管理、人员配备、技术选用等方面加强控制，通过多方面的措施为边坡支护技术的应用创造条件，为促进土木工程步入良性发展的快车道保驾护航。