基于高边坡岩土工程设计的探究

龙文武

贵州省铜仁公路勘察设计院有限公司 贵州 铜仁 554300

随着我国经济水平和科学技术的提高，岩土工程技术也得到了很好的发展，工程技术得到了一定的保障，同时对工程质量也有了一定的要求。高边坡岩土工程作为一些丘陵地区住宅经常出现的工程，需要相应的开发商和建设单位重视起来[1]。高边坡岩土工程设计要考虑的因素很多，首先要考虑使用的年限以及具体的功能，对于当地的场地和岩土性质以及是否发生变异都要考虑进去，并且工程可能会受到当地环境的影响，因此对于边坡支挡方案的选择和工程实施环境条件都要谨慎考虑，使用合理的地区资源来保障工程有效性。

1 高边坡岩土工程的特点

高边坡一般指的是边坡的高度大于二十米和小于一百米或者是岩石边坡的高度大于三十米小于一百米的边坡，并且这些边坡受到高度影响稳定性非常不平衡，对于这些边坡的稳定性采取加固工程设计或者是防护措施简称高边坡，并且边坡的分类有很多种，例如土质边坡和岩石边坡，一般是由自然形成的[2]。

1.1 与自然环境的关系

岩土工程进行方案支挡设计时要求与自然环境联系起来，要对周围的环境、气候、地质、水文都有一个具体的掌握，对于当地地区可能发生的自然灾害和工程引发的问题都要有一个了解，作好工程的勘探工作，保障边坡设计合理。

1.2 具有很强的不确定性

边坡的岩土层是不一样的，并且随着当地环境的影响变化也不同，因此要采用不同的方式对岩石参数进行检测，得到不同岩石的参数，进行岩石边坡设计时要掌握具体的参数，并且用不同的测试方式来满足工程设计的需求。

1.3 重视经验

随着时代的发展，土力学为当前的岩土边坡设计提供了很大的帮助，为方案设计提供了理论的支持，在如今的工程中被广泛使用，但是由于岩石的特征和性质经常发生变化，同一个地区的岩石都可能具备两个参数，因此要简化当前的处理方式，对于这种岩石存在两个参数的地区要采取合理的设计方案，这就需要工程设计人员具备良好的技术经验，处理这些不确定现象，做好边坡的防护工作。

2 高边坡岩土工程规划设计

在如今工程实施过程中经常因为工程设计不到位导致存在一些隐患问题，严重影响工程的质量[3]，因此需要对实施方案进行合理的设计，保障设计技术落实到位，降低造价投资的同时提高工程质量，避免为后续的施工留下安全隐患问题，并且工程设计的技术人员要根据现场的情况进行及时动态调整，确保设计的合理性，保障工程的正常进行，避免因为设计造成的隐患问题。因此好的方案设计对于当前的高边坡岩土工程具有推动作用。

2.1 引入经验丰富的设计师

一般的建筑规划设计都是按照正常小区设计，设计的程序一般按照结构到岩土再到机电，最后是园林的设计，这种设计方式不适合丘陵和山区地区的小区设计，由于丘陵地和山区区地质结构复杂，建筑设计师的经验和理论水平有限，无法满足高边坡岩土设计所要求的技术水准，并且设计出的方案可能存在不合理性，因此对后期的维护和处理可能会投入较高的维护费用，因此对于高边坡岩土工程的设计人员要引用经验丰富、理论知识过硬的工程师，保障岩土工程设计满足规范和实际环境条件要求。

2.2 测绘和勘探工作要准确

对高边坡岩土工程进行设计时可以根据工程红线范围的边坡进行勘探和测绘，对边坡的稳定度进行研究，找到数据存在问题的地质，设计出合理的支挡设计方案，这与地形测绘、地质勘探有很大的关系，测绘数据和勘察参数为边坡防护方案设计奠定基础。以往的航拍图没有具体的修测，随着时间的发展，图形可能存在不准的现象，高程可能存在偏差，因此要进行精准测绘。对于当地的岩石边坡的勘探工作可能会被附近植被挡住，增加了工作的难度，由于部分地区勘探难度太高，勘探人员可能为了节省时间，提供基础资料参数不准确，导致后续边坡支护设计不合理，为边坡工程带来相应的安全隐患问题。

2.3 边坡支护要做到预留空间

当前的大部分建筑开发商为了追求自身利益得到最大化，一般会对规划区域的边坡都进行利用，建筑实际用地经常超出了红线范围，导致高边坡的排水沟被占用，导致边坡防护设计方案不合理，因此在进行相应建筑设计规划时要考虑留出相应的边坡支挡方案的设计空间，使建筑和边坡之间有一定安全空间距离。

3 高边坡岩土工程设计要点

3.1 注重裂缝的维护工作

对于高边坡岩土工程进行设计时，要结合边坡的实际情况，综合考虑边坡实际存在的问题，对于一些存在裂缝问题的边坡不能使用喷射混凝土的方式来加固边坡，这会增加边坡自重、增大边坡的下滑力，加快边坡的下滑速度，这会对整个边坡造成更加严重的破坏，这使边坡的绿化被破坏，因此影响工程整体美观，并且这种边坡对于混凝土结构的凝固也会产生影响，混凝土未完全密封边坡裂缝，这使边坡会继续渗水，会把附近边坡的泥土带走，加大边坡的水土流失问题，没办法稳固当前边坡。因此存在裂缝的边坡，坡顶要设置截水沟，坡面设置排水管，及时排除边坡内部水源，对裂缝采取严密的密封措施，坡脚采取支挡加固措施。

3.2 高边坡岩土工程支护设计

一般的支护采用格构式锚杆挡土墙的防护方案，一般进行分级设计，设计方案实施过程中，上级边坡锚杆张拉、锚孔注浆强度达到设计要求后，方可挖掘下级边坡，然后再施工下级边坡锚杆，但是这种施工方式往往应为坡面不平整，框架梁横向的钢筋连接十分复杂，施工当中十分困难。因此在当前的高边坡岩土工程当中采用的分级高度按照8-12米进行分级，每两级边坡之间设置平台，施工时候按照分级进行，每级边坡开挖成形以后进行锚杆施工，锚杆完成以后再进行整级张拉锚杆，然后注浆锚固。同时高边坡岩土工程要加强锚杆的防锈蚀措施，对于一些湿度大含水量较高的地区，使用的边坡支护材料会出现生锈等问题，长时间影响下可能会出现锚固抗力下降以及杆体断裂的问题，致使边坡发生较大变形甚至边坡坍塌，因此要采取合理的防护措施，减少锚杆应力损失，部分地区的高边坡岩土工程锚杆保护措施没有按设计以及施工标准要求进行，使用一段时间后就会出现生锈和断裂问题，严重影响高边坡的安全性。

3.3 现场勘探工作

进行高边坡岩土工程支护设计的时候要做好地质勘探工作，对工程区域内的环境、地质、气候都进行勘探，对当地地形、地质进行深入研究，对整个地形样貌和山丘、凹地形成的情况进行探究，对于工程区域内存在堆积物有一个了解，在地形勘探的过程中，要对边坡地质情况进行勘探，对岩土层结构有一个详细的认知，保障岩土工程设计质量，同时工程实施以前作好二次勘探工作，提高工程的稳定性的安全储备。

3.4 岩质高边坡的坡率

当高边坡的地质结构处于发育状态，或者部分边坡的岩层属于顺层坡，一般边坡坡率会选择坡度较小的坡面。岩层的表面受到外界因素影响容易出现风化，以及容易出现滑坡问题，岩层边坡存在软弱结构面时，受到雨水天气的影响，岩石边坡裂缝中的填充物就会随着雨水滑落，从而带动整个岩土层的滑落，为了避免这一现象，高边坡岩土工程要选择坡度较小的边坡进行设计，并进行坡脚加固。

3.5 动态设计法的使用

当边坡的岩层比较复杂，并且地质结构也处于不稳定状态，出现这种情况以后需要对环境进行深入勘探，掌握边坡岩土结构分布状况，对于一些地质复杂的边坡，需要对该段落的边坡岩石进行挖掘研究，由于工程设计人员受到自身经验影响、技术有限，对于边坡地质内部情况无法真实掌握，因此需要多次对岩土层进行勘探，把数据进行对比，动态设计、编制严谨的勘察报告，研究设计方案，选择合理的施工方法，保障高边坡岩土工程设计的合理性。

4 高边坡岩土工程设计的经验探究

4.1 岩质边坡开挖的施工方法

软质岩边坡，岩体坚硬程度小，可采用机械开挖，而坚硬的岩质边坡采用机械开挖施工效率较低、施工成本较大，在没有受到施工环境和条件限制前提下，可采用爆破施工，但要控制火工品用量，炸药用量过多，会造成边坡超挖，形成坡面不平整，这将会对格构梁施工造成影响，因此要合理选择爆破工艺的使用，在进行边坡支护设计时候，要注意岩体设计的边坡坡率不要大于0.3。

4.2 对于地质结构正在处于发育的地段选择坡度较小的坡率

岩层上层部分的土很容易受到外界的影响，列如雨水会对岩层的表面冲刷、造成边坡表层松动，从而导致出现滑坡等危害，当边坡的岩石为凝灰岩或者灰质岩的时候，岩石之间的填充物就会被雨水浸湿，软弱结构面摩擦角和粘聚力降低，当抗滑力不足以抵抗下滑力的时候，就会出现边坡下滑的现象，因此选择的放坡要选择坡率小的坡面，减小边坡自重，降低下滑力。

4.3 边坡支护设计考虑不周到

使用格构式锚杆挡土墙设计的时候要考虑到锚杆的防腐工作，要考虑受环境因素影响、出现锚杆生锈等情况，导致边坡发生位移变形，并且在外力的作用下锚杆应力松弛，承载力下降，因此在锚杆设计的时候，要增加防腐措施，确保边坡支护不会出现松动情况。

5 提高高边坡岩土工程设计质量的方式

5.1 提高边坡设计方案的有效性

岩土工程设计在我国有着长久的发展历史，有着丰富的底蕴，但是也正是因为如此，岩土工程设计当中的传统的观念仍然难以转变。在当前工程设计中，往往是以粗放式的方式进行设计，不够细致的设计会导致设计方案难以落实到每一个施工环节中，容易留下一些漏洞。而为了改变这一现状，体现出工程方案设计的重要性，边坡工程首先要明确设计的工程质量，对现有的制度进行改变，让工程质量管理符合当前高边坡工程的需要，并通过实际与理论结合，建立一个现代化设计部门，配备专业的设计人员，同时提升它们的设计水平，对当前高边坡工程进行整体改革，落实责任制，确保高边坡设计每一个环节都有专门的人员负责，以此来带动边坡工程的整体发展，对高边坡工程当中的设计规范进行严格管理，为高边坡工程质量提供明确的保障。

5.2 加强设计人员理论知识的培训力度

高边坡工程设计是难度较高、情况比较复杂的工作，涉及到理论、现场、经验相结合，涵盖了一些复杂的环境工况。随着时代的进步，如今的高边坡工程使用了非常先进技术和施工机械设备，同时也会遇到许多的行业交叉问题，因此工作内容复杂，需要完成的任务量大，给整个高边坡设计人员带来了全新挑战，相关工程单位应当重视高边坡工程管理人员和设计人员的专业素质培训工作，除了要选拔具有较高专业知识和技能的人员，开展培训员工的技能水平，提升设计人员的安全意识以及新设备使用方式，以此来推动高边坡工程的质量，完成工程所需的一系列要求。

5.3 加强施工现场的排查工作

在高边坡工程施工过程中因极端天气、水文地质条件、设备缺陷及人员不安全行为等诸多因素影响，存在各种隐患问题，极易导致工程质量不符合要求。因此，建设、勘察设计单位及施工单位质量管理部门应加强设计方案实施的管理，建立相应的整治工作机制，开展定期不定期排查工作，建立健全质量管理措施，对发现的问题及时整改消除。对能立即整改的隐患问题责令现场立即整改，对不能立即整改的，制定整改方案，限期整改复查；对于无法整改的，立即控制现场，撤离作业人员，报项目负责人及项目主管部门进行相应处理，确保高边坡工程的施工质量，保障设计方案的有效性。

5.4 加强高边坡材料和设备的管理工作

在如今的高边坡工程项目当中，建设的材料和设备是必须的，因此要建立一个科学的材料和设备选择方案，从合理的设计上对材料和设备进行控制，对于建设材料进入现场以后进行严格管控，对材料的质量进行检测，同时要保障材料的质量和数量都符合设计要求，保障高边坡工程在建设时候不会出现中断，同时工程建设施工作业时要保障设计质量和成效，对于建设的材料要按照设计以及施工技术标准使用，提高材料的合理性。

5.5 做好边坡施工满足设计要求

在施工的过程当中要制定严格的施工方案，确保施工人员按照图纸进行施工，并且要根据图纸进行约束施工人员，明确施工队伍内部的一些纪律，对于图纸中与实际不符的情况要及时向上进行反馈，便于后续工作的展开，建立完善的管理制度，制定严格的设计规范要求，制定相应的奖励惩罚机制，保障工程建设按照设计要求实施，确保施工队保质保量完成任务，满足高边坡工程设计要求，提高工程质量。

6 结束语

高边坡工程的设计是否合理直接影响到工程建设的整体质量，关系到工程建设的整体使用功能，需要管理人员重视工程的设计，同时要预测工程建设当中可能出现的问题。简单来说，在当前的高边坡工程建设当中，工程设计非常重要，合理的设计可以提高工程建设的效率和影响工程的质量，能为工程提供良好的保障。目前高边坡工程设计还存在着一定的问题，列如一些安全问题和管理问题，并且边坡设计规范较为落后、专业人员缺乏理论知识和现场经验等问题，这些问题时刻影响着工程行业的健康发展，为此，因此相关的企业应当提升工程设计重视程度，并且从落实相应的设计规范要求、完善管理制度、加强员工技能培训等方面入手，切实保障工程实施的质量，以此来推动高边坡工程项目的健康有序发展，实现企业可持续发展的目标，为我国边坡工程行业发展起到带动作用。