基于山地建筑工程的高边坡治理技术和质量管理策略探讨

胡亚华

（大理州设计院有限公司，云南 大理 671000）

0 引言

随着城市化进程的加速，城市规模的扩张，大量的山地建设用地被开发。但由于山地地形复杂，地势起伏不定，导致建筑物高边坡问题十分突出，对工程建设及周边环境产生了一定的影响。高边坡若得不到有效治理，将会造成滑坡、泥石流等灾害，严重影响山区建筑物的安全。因此，加强山区高边坡治理技术的研究以及提高工程建设的质量，是改善高边坡坡治理效果的关键。

1 山地建筑高边坡处理技术

1.1 改善高边坡条件

在适当的工艺条件下，可以有效地改善高边坡岩体的机械性能和土力学性能，从而提高其抗滑移能力。一般的治理措施是减少边坡负荷和加强高边坡。减少高边坡荷载，是为了提高边坡的稳定性，减少边坡的高度，减缓边坡角。在确定消减方案时，必须对边坡的地质情况有一个全面的认识，并尽可能减少边坡。高边坡的加固方式主要是采用支护结构。支挡结构的种类很多，有混凝土挡土墙、块石挡土墙、钢筋石挡土墙、桩板墙等。

1.2 稳定高边坡的土质

高边坡的土质不稳定或岩体性质较差，很容易发生塌方，因此必须采取相应的加固措施。加强措施有：①在高边坡边沿地区栽植根系较强的植物，使其根系向高边坡延伸，达到涵养水土，防止水土流失，增强边坡稳定性的目的。②改造高边坡。通过减少高边坡本身的自重，使其陡降。高边坡的治理应遵守下列原则：a.在目前的工程建设条件下，应保证山顶建筑物的安全，并尽可能地排除不安全隐患。b.最大限度地减少山地建筑物落在高填方区，并加强对地下水、地表水的有组织排放。c.加强对实地的踏勘及地质调查，根据山地建筑工程的实际条件提出合理设计方案，使高边坡治理费用最小化，高边坡治理周期最短，高边坡治理的成效得到保证。d.根据实际需要确定是否按永久边坡进行设计[1]。

1.3 山地建筑设计原则

1.3.1 因地制宜原则

在山地建筑中，应充分考虑地形与周边环境之间的相互影响，并对建筑的朝向与外部交通的衔接进行合理的布置。根据施工场地的高差、朝向、坡度等特点，按照线状、带状、转折的布局，构成不同的群落，将它们插入不同的自然生态中，使山地建筑具有丰富的变化。一般采用等高线与等高线相结合的方式。通常情况下，地势较高的建筑物会采用平行等高线，而地势较低的则会采用垂直等高线。

1.3.2 突出山体建筑的特色

山体建筑的设计要充分考虑山区的人居环境，强调自然生态的概念，充分发挥场地的地形、植被、地物，使其与建筑融为一体，降低建筑建设对周边的影响，同时也要以山地的形态来营造别致的建筑使用空间。根据地形、环境等因素，合理布置，营造出优美的建筑环境，同时，借助地势的高低变化，营造出一种独特的山地建筑风格。

2 山地建筑工程高边坡治理技术具体施工

2.1 挡土墙的结构组成以及布置

2.1.1 挡土墙的结构组成

通常，挡土墙由墙体、基础、排水设施和伸缩缝组成。对于挡土墙，在回填土附近的一侧称为墙背；裸露在外的一面，一般叫做墙面。墙壁的顶端自然而然地变成了墙顶；墙的底部就是所谓的基础，也叫做基脚[2]。也就是说，墙背、墙面、墙顶，再加上护栏，结合起来就构成了挡土墙的墙体。这些部分，可以按要求单独建造，构成墙体的一部分。

（1）墙体的介绍。如上所述，墙的主体结构包括墙背、墙和护栏。墙背：一般情况下，墙背的倾角方向是不一样的，根据它们的差异，可以区分出斜坡、竖直坡、平衡坡等几种截面。墙面：一般在基础之上，墙面应该是平坦的。斜坡不仅要与墙背的斜率相互协调，还要考虑到墙体所处的水平斜率。护栏：在墙体顶部安装护栏，是因为它具有很大的高度，可以增强人的心理安全感及确保安全。

（2）基础。基础的设计应考虑到基础的形式和基础的埋深。基础一般为浅层基础，仅在一些特定的条件下才会采用。大部分都是直接建在自然地基上的挡墙。在基础薄弱、强度高的情况下，为了减小基底的压力，为了提高基底的稳定性，可以将墙头伸到梯级上，以扩大基底的宽度，阶梯宽度不低于20cm，高宽比可以是3:2或2:1[3]。在软土基础上，采用优质的碎石、矿渣、石灰土等物质进行充填，以改善基础的承载力。地基基础、地质条件、水文条件、冻土厚度等因素对基础的埋深影响较大。为确保围护结构的稳定，应使其埋入深度达到设计要求，且应特别注意基础侧向约束土的可靠性。

（3）排水设施的设计。“治坡先治水”，挡土墙的排水设施是否合理、设计是否完善，将直接关系到围护结构的安全性和使用效果。所以，在整个围护结构设计中，最重要的就是完善排水设施。挡土墙的排水设施可分为两大类：地表排水和墙体排水。为提高地面排水效果，可以在地面上铺设地面排水渠、铺设路面、采用密闭措施，减少雨水、地面水下渗。而墙内排水则是在墙身适当的位置开泄水口及反滤层，以快速地排出墙后的积水。

2.1.2 挡土墙的布置

挡墙的布置一般分为纵向布置、横向布置和平面布置3 种。一般情况下，要根据基坑的横向和纵向剖面进行布设，对一些比较复杂的工程，则要进行平面布置。

2.2 挡土墙选型

2.2.1 道路挡墙选型

在山地建筑工程中，根据不同位置，可以将其划分为路肩墙、路堤墙、路堑墙；根据周围的环境情况，可以划分为普通地区的挡墙、浸水地区的挡墙和震区的挡墙。对于山地建筑工程中来说，因为坡度比较陡，所以地基土较好时一般采用仰斜式挡墙，在路堑墙、墙趾处的地面造价比较合理。当挖方边坡较陡时，可以采取路堑式挡墙来降低边坡的高度，并能有效地减少斜坡的开挖，从而不会对山体的稳定性造成影响，保证工程的安全[4]。

2.2.2 红线挡墙选型

基地压力会增加挡墙的压力，应尽量防止建筑物的结构荷载传递给支挡结构，提高工程的安全性。在围墙右侧红线以内，开挖临时排水沟，建设临时排水设施，保证工地的安全，确保工地排水条件良好，能有效地防止农田冲刷、水流淤积，以此保障工地周边的安全，如图1 所示。

图1 高边坡治理中的红线挡墙

在山区建设中，围护结构的控制线是指总的控制线，在施工前必须认真检查、复核基准点的坐标、高程，并精确计算出与基准点、线的距离、高程的误差及角，并在实际测量时使用全站仪器进行测绘，并设置桩位，再用经纬仪对标线进行位置、标定、测量，并做好记录。

2.2.3 建筑物挡墙选型

在山地建筑工程中，在建筑物与挡墙的施工顺序选择上，若在主体工程开始后，才进行高边坡的支护，这会给山区建筑的高边坡治理带来一定的困难。这是由于在高边坡挡土墙工程中，其与已动工的山地建筑物的主体建筑之间的隔断，造成了边坡治理中工作面狭窄，从而增加了施工风险，所以在实际工程中，应先完成支挡结构来减少施工难度。

3 质量管理措施

3．1 做好高边坡治理准备工作

山地建筑工程高边坡工程建设前，必须对工程地质结构、地形地貌、水文地质条件等因素进行全面的分析，并对其进行有效的防范；在斜坡下进行施工时，必须认真地检查边坡的稳定性，并对其进行合理的清扫和支护。在山区建设项目中，斜坡的设计要考虑到长期的排涝问题，以减少山体水压的影响，提高山区建筑物的安全性。在不能采取植物保护措施的情况下，可以采用现场材料，采用水泥砂岩喷浆法对边坡进行保护。

3．2 设置高边坡安全施工方案

由于该区域的岩体与大气直接接触，由于长期受到自然条件的影响，它的物理性质和机械性能都有很大的变化。土壤含水量增大，土壤强度下降；经过干循环的时差，造成强度的衰减和剥落；地面水流的冲刷和地下水的渗入，很容易造成土壤的损坏，故开挖后的边坡危险度与放置时间成正比，必须快速完成。根据山区建设项目的规划和场地平坦度的需要，采用适当的支护措施，并对其进行适当的布置，以确保工程的安全性。在山区建设项目中进行高边坡的处理，应将钢筋网紧密地黏结在岩体上，同时将原有的锚杆固定在岩体上，从而形成一个完整的整体，有效地控制了塌滑、塌方等事故，确保了山区高边坡的安全。

3．3 做好施工监管

在山区高边坡的治理中，必须每日安排人员进行养护，确保道路通畅耐用。同时，对于山地建筑工程的高边坡处进行施工作业，要采取封闭的施工管理措施，在各主要出入口设立警示标志。山地建筑工程中，与高边坡治理工程无关的人员和设备，禁止进入山地建筑工程的作业区域。在进行高边坡工程治理时，必须严格遵守有关的劳动纪律，自觉服从施工安全检查。在进入工地后，要严格遵守高边坡治理工程的相关规定，佩戴好个人防护装备，防止出现穿硬底鞋、易滑鞋等。

4 实例分析

4.1 工程概况

为提升研究的实践价值，本文以某一项目作为研究对象，该项目位于云南省大理白族自治州某县，工程场区为拆除现场，场地东、北两个区域均有环境边坡，高0.90~25.50m。该工程边坡治理工程等级为一级，采用抗滑桩支护结构，其设计寿命为50 年。该地块是一片被侵蚀的丘陵地貌，主要由山间山谷和斜坡构成，目前的场地地势较低，南北两侧的停车场由于挖掘而产生了陡峭的坡度。现场地层从下到上依次为泥岩、砂岩、粉质黏土、素填土，无地质灾害，无地表沉降、泥石流、崩塌等不良地质活动[5]。

4.2 设计方案

工程高边坡治理工程，其主要工程内容有：挂网喷浆、桩板墙、放坡、排水等。在整体设计中，高边坡土体的变形破坏是由于边坡土沿基覆面或圆弧滑面发生滑动破坏，局部有可能发生浅表土滑，故采用“临时放坡+C15 素混凝土护面喷淋+截流”的处理方法；由于高边坡岩体的变形破坏主要是沿着岩体理论断裂角的断裂面发生滑动破坏和顺层滑动破坏，所以采取了“桩板墙+悬网式喷浆+放坡+截流”的处理方法。

4.3 施工要点

为了确保本工程高边坡治理的效果，施工单位在悬网式喷浆、抗滑桩、放坡、截排水等方面下了很大的功夫。由于篇幅原因，文章只对悬网型喷浆机和抗滑桩的施工技术进行了简要的论述：①悬网型喷浆机的施工要领。本项目采用直径4.80~13.8m 的长钢筋锚固，采用3 个^325 号螺栓进行单桩施工，锚杆纵向间距为1.5m，注浆用M30。面板钢筋采用^17 和^102 交叉排列，喷出90mmC20 混凝土板，并使用90mmPVC 管进行排水。在具体的工程中，钢筋采用了机械连接，并对其进行了随机的力学性能测试，注浆时的压力不应低于0.3MPa，浆料的灰砂比、水灰比分别为0.9~1.7，0.48~0.6。②抗滑桩工程施工要点。在抗滑桩工程中，抗滑桩的受荷段和嵌固段的长度分别为6.8m 和8.2m，桩长和桩间距一般为16.9m 和2.9m，桩间距一般为16.5m 和2.5m，抗滑桩的土压力以565.8kN/m 为基准，将抗滑桩用作桩基础。在抗滑桩的具体施工中，为了防止发生局部滑倒，应采取“逆作法”，每次开挖要求为设计强度的80%，然后在转到设计高度后，必须将沉淀物的厚度控制在100mm 以内，下一步必须在验槽合格后进行。采用分段制造的框架结构，并使用机械联结的受力钢筋，必须严格掌握节点数目，然后进行混凝土浇注时，每次浇注的标高应在1.5~2.0m，串口距孔的混凝土平面控制在1.5m 以内，并结合有针对性的振捣、桩顶浮浆处理、桩底板排水孔布置、40mm 宽伸缩缝控制、声波测试管桩的埋设。

5 结语

在山区建设项目中，应用高边坡的处理技术，不仅可以提高结构的稳定性，而且可以保证山区建设项目的安全性；山区建设项目的高边坡施工过程中，施工周期较长，安全隐患较多，因此，在施工过程中应采取措施，防止施工中出现事故；同时，也要做好相应的技术措施和质量管理，以保证山地建筑工程的质量能达到工程要求，使山地建筑工程创造较好的经济效益和社会效益。