边坡支护技术在土木工程中的运用

陶 玲

（甘肃工程建设监理有限公司，甘肃 兰州 730000）

土木工程在我国的工程建设中占有举足轻重的位置，其质量对建筑业的持续发展起着至关重要的作用。在土建工程中，边坡支护技术的运用是工程建设中的一个关键问题，它对确保工程的安全、稳定起着举足轻重的作用。鉴于此，参与土木工程施工的单位和技术人员一定要格外重视边坡支护工作的开展，并结合工程项目的具体情况对可能影响边坡支护技术的各类因素展开综合分析，以此来确定最佳的边坡支护施工方案，并在此基础上做好边坡质量管控工作，以此来确保建筑工程项目整体的施工质量和工程安全性。

1 土木工程施工中边坡支护技术的常见类型

1.1 地下连续墙支护

在土木工程施工中，地下连续墙是一种非常重要的技术措施，应用原理如下：第一，要求施工技术人员要开挖出一条符合施工设计方案的沟槽，然后将混凝土或水泥砂浆注入沟道中，通过注入的物料，在土木工程的局部区域形成一道牢固的、连续的墙壁，起到稳定的支撑作用，同时地下连续墙还可以起到一定的防洪救灾作用。利用地下连续墙支护技术，既可以增强土木工程结构的稳定性，又可以增强土木工程的抗灾能力。近年来，在我国一些洪水多发区域开展工程项目建设的过程中普遍采用了地下连续墙施工工艺，该工艺的应用不仅具有较好的支护能力，同时也不会对地下管线的建设工作产生影响。将该边坡支护工艺应用于地质条件比较复杂的区域可显著减少对周边环境产生的影响。除此之外，在开展地下连续墙支护作业的过程中，为降低工程项目施工成本花费，可在施工前期完善施工方案，最大限度利用地下连续墙支护结构。

挡土构件的相关现场检测试验要满足设计要求，其结构及各构件规格型号、强度等级也都应当符合要求。需将支撑标高偏差和水平位置偏差控制在30 mm以内，将临时立柱平面偏差控制在50 mm以内，垂直度偏差控制在1/150以内。

1.2 锚杆支护技术

锚杆支护技术是边坡支护工程中最为基础的一项技术之一，该技术主要依靠锚杆来完成对边坡的支护。在土锚杆的作用下可实现地基基础结构和墙体结构的有效融合，并利用其独特的结构特征实现对支撑力和拉力的有效分散。此外，还可以采用螺栓支撑结构来提升边坡支护效果，在施工中，施工人员要熟悉锚杆的强度、工作环境，并根据现场勘察分析，找到最合适的锚杆位置，使锚杆的支护能力得到最大程度的发挥，确保施工组织的稳定，确保施工的顺利进行。然而该技术也存在一定的不足之处，应有施工技术无法降低岩土剥落概率，也不利于施工技术人员时刻检查边坡支护结构变化情况。除此之外，由于该施工技术广泛应用于滑坡区域，若建筑物基坑边坡高度大于6 m，严禁使用该技术。建筑基坑边坡高度大于6 m时，难以确保锚杆支护效果，很容易诱发塌方事故。

1.3 基坑开挖

土木工程项目施工作业阶段要求同步开展基坑开挖和支护工艺，否则容易增加施工安全风险，对土木工程施工效率产生不良影响，如果操作不当还会导致基坑变形，进一步降低基坑的稳定性。在土木工程基坑开挖作业过程中应结合现场实际情况，秉承分层、均匀、对称、平衡、先支后开挖等施工原则，确保了基坑的稳定性。存在坑中坑时，要在位于支护根部附近的坑中坑开挖。同时，在基坑开挖的过程中要严格按照作业流程进行作业，确保施工安全和施工质量。并同步做好施工现场的工程质量监督管理工作，针对基坑开挖作业中出现的各类问题制定整改方案，最大限度提升基坑土体的稳定性，避免因边坡土体失稳对土木工程建设质量产生影响。

1.4 土钉墙支护

开展土木工程边坡支护作业时，可采用土钉墙支护技术，该技术成本花费较少，主要通过土钉来支撑墙体，以确保其稳定，从而达到较好的支护效果。与锚杆、地下连续墙的支护不同，在工程实践中，应设置好排水管网，以最小化水流冲刷对整个支护结构的破坏，保证其稳定、可靠。尽管土钉墙支护技术在工程应用中有一定的经济效益，但是它对工程建设的要求很高。采用土钉墙结构进行施工时，要求基坑深度数值不得超过12 m，超过12 m将很难保证其有效的支护，进而导致支护结构的稳定性下降，甚至丧失其支撑作用。若施工作业区域地下水位较低，土质为未处理的素填土、粘土等，建议采用土钉墙支护技术。若地下水水位较高，土质为含水率高的砂土、卵石、淤泥等，不建议采用土钉墙支护技术。

所有原材进场时都要进行现场的质量验收、原材复试，试块的留置及相关的现场检测试验。土坡表面喷射混凝土面层构造，如钢筋网规格、混凝土厚度等都要满足设计要求，存在锚杆施工时，要先探明附近的地下管线和地下构筑物，加以避让。如果采用预应力锚杆复合土钉墙，锚杆拉力设计值不应大于土钉墙墙面的局部受压承载力。钉墙支护技术主要依靠土体承载力和土钉墙构成支护结构，整体的成本造价较低，可有效提升土木工程施工效益。在土木工程中，如果初步确定采用土钉墙支护技术，必须进行全面勘察，分析各种可能的影响因素，以保证各种施工条件能够有效应用于土钉墙支护。

1.5 混凝土排桩支护

应用排桩支护施工技术施工作业时，通过发挥支护桩和止水帷幕的防渗效果提升深基坑支护工程项目的整体防水性能。排桩支护施工作业要点如下：第一，布设支护桩时要尽量沿着一条轴线，这样可以让支护桩和冠梁共同构成一个整体，实现对深基坑的有效支撑，若支护桩未处于同一轴线，难以和冠梁形成整体，会严重降低支护工程承载力，容易诱发施工事故；第二，支护桩施工作业时需同步做好测量和定位工作，保障支护工程施工质量；第三，严格控制支护桩成孔深度，严格按照设计方案中规定的支护桩长度施工，以此来保障支护桩承载力不受影响；第四，针对冠梁作业时要充分做好冠梁钢筋和桩身锚固工作，应用钢筋锚固后产生的拉结力实现基坑有效支护。

2 边坡支护技术在土木施工中的应用

2.1 边坡支护技术的应用工艺流程

在进行边坡支护之前，先安排现场施工人员开展一系列的前期工作，利用人工的方法对边坡进行修整，在开挖的过程中，采取人工或机械的施工方法进行钻孔，要求钻孔直径为130 mm，倾斜角度为15°，并同步做好基坑内部降排水等工作。在混凝土初喷工作结束后进行钻孔作业。结合本案例可知，选用混凝土强度为C20，厚度约为80 mm，并配设尺寸为6@200×200的钢筋网。针对部分墙面不适用土钉的情况，可在斜坡上打出1 m长的钢筋，以确保钻孔质量。然后进行土钉安装作业和注浆，在确定好的位置后，再进行喷水和混凝土养护。此外，在各斜坡上，应设两列排水管道，其最下端距离为1 m、3 m，两条排水管道的水平间距为3 m，排水管道可选用PVC材料，沿管身均匀地钻孔，并设有滤网，防止排水管道堵塞。

2.2 边坡开挖

在工程项目施工过程中，可采取分段分层开挖法，各层厚度为1.5～2 m，各段长度为15～20 m。在土木工程建设中，应加强现场监督，严格按照规范要求进行施工，确保边坡开挖和边坡支护等工作的顺利进行。在边坡开挖时，必须确保上部结构面浆强度达到设计要求，才能进行下一步的施工。基坑施工是一项重要的风险工程，施工期间必须有专业的施工监理人员在施工过程中进行监督和指导，以防止施工中出现超挖、漏挖等问题。同时，为了防止超挖、漏挖，在边坡处留出30 cm的空隙，采用人工的方式进行修整。同时，还要重视边坡的坡度和平整度，为以后的边坡支护打下坚实的基础。

2.3 钻孔作业

在钻进之前，必须与设计方案相一致，确定钻进的位置；确保孔洞施工面的平整。同时要求排水装置的布置要科学合理；根据工程场地的土壤条件，选用地质钻机或锚杆钻机进行钻探；采用岩芯钻孔法，配备足够数量且长度在0.1 m左右的套管来配合根管钻进。在钻进作业中，要严格执行规范，控制钻速，避免出现卡钻、埋钻等不良情况；钻进作业完成后，用清水冲洗孔底部直到不出现浑浊的液体。

2.4 灌浆

在进行灌浆时，要注意连续、一次性完成。在注浆之前，将钻孔内部完全清除，然后插入管道，并与孔底保持25～50 cm的间距。在适当的孔口处安装排气孔和止浆机构，并在低压下连续注入泥浆，以0.5 MPa为宜。在灌浆过程中，应缓慢地将管道上升，控制好尺寸，使管道底部始终处于浆液水平以下。注浆时，浆料的水灰比控制在0.5以内，以确保灌浆充分，如出现浆体不能有效地致密，则应及时进行灌浆，使灌浆过程中的灌浆总量要大于计算值，使灌浆系数保持在1.2以下。在拔出套管时，要密切注意钢筋的状况，防止与钢筋一同被拉出，否则必须将钢筋推到无法取出的部位，然后进行插管作业。注浆完毕后，应及时清除暴露在外的钢筋和其他零件，并实施维护。

2.5 钢筋挂网及混凝土喷射施工

在完成土钉施工后，根据设计图纸在斜坡上铺上钢筋网片，以保证土钉与网筋的牢固结合，然后使用混凝土喷射器进行C20级的细石混凝土，以保证斜坡的施工质量达到规范要求。在坡面平整后，再进行喷射处理。按施工需要，合理选择搅拌比例及添加速凝剂。在搅拌混凝土时，如果采用人工搅拌，应至少进行3次的混合，并尽可能做到随用。若掺有速凝剂的混凝土，20 min之内用完；如果不加速凝剂，2 h之内就可以用完。在进行喷水之前，必须对机械、管道等进行认真地检查，当坡面上有水时，首先要进行导流、排水。

在混凝土喷射施工中，必须按照“启动”“送风”“最后加料”的原则进行。在喷射完成后，等所有的混合料都喷出后，才能进行吹气。在给喷射器提供混凝土时，必须保持连续、均匀的状态，并确保在喷出期间，料仓内的混凝土总是存在。在喷淋部位，必须将压强控制在0.1 MPa左右，并对混凝土的水灰比进行严格的控制，以确保混凝土表面光滑、光滑，不允许干裂、滑移、流淌等情况发生。喷水后的混凝土回弹率小于0.15，喷嘴与斜坡成90°，间隔不超过0.1 m。为了确保喷射施工的质量，必须采用螺旋形的喷射工艺。

2.6 钢筋挂网及混凝土喷射施工需要注意以下几点

（1）针对面层混凝土，需分两次进行喷射。第一次喷射时，可先在钢筋网上喷射30 mm后混凝土材料。第二次喷射前，施工作业人员要认真检查内层钢筋网粘合牢固程度，重点做好筋、主筋、锚杆的焊接工作，针对钢筋进行绑扎时，至少针对一半钢筋进行绑扎。

（2）选择混凝土材料时，要求喷射混凝土标号为C20，施工技术人员可在喷射混凝土中添加提前经过配比试验的速凝剂和早强剂。喷射混凝土时要控制胶凝时长，直到喷射面不滴落混凝土为止。喷射混凝土集料中砂砾粒径需低于15 mm。

（3）若坡面平整度低于15 mm/m时，可喷射混凝土。两次喷射厚度分别为80 mm、100 mm，应均匀喷射混凝土，凸起部分要及时进行修正，对回弹物要及时进行清理。

（4）喷射混凝土材料时应分段操作，按照从下到上的方式进行喷射，混凝土碰头和喷射面间距控制在0.6～1.0 m以内，喷射完成后续根据施工现场气温条件做好养护工作，养护时间控制在3～7 h以内。

（5）水泥砂浆材料随取随用，根据工程项目施工需求随拌合，混合后的水泥砂浆材料需在混凝土初凝前用完。

2.7 复喷混凝土施工

通过对混凝土表面强度的检测，达到设计要求后，可以进行二次喷射，其操作流程和规范标准按照第一次喷射就可以了。调整喷嘴与斜坡的间距为0.6～1.0 m。同时，在就喷时，必须注意混凝土料水灰比例的控制，以确保喷淋后的路面平整程度达到设计规范的要求。

3 土木施工中边坡支护的质量控制

首先，需充分做好施工方案设计工作。负责工程设计的人员要结合工程项目实际情况，从细节层面入手确保工程设计方案的科学性和合理性，根据工程量确定施工进度，选择适合本工程项目施工的施工技术、机械设备、物料，提前研判施工阶段潜藏的施工风险，制定对应的干预措施。

其次，明确工程任务量后，设计人员要根据施工进度对任务进行分配，明确各个部门的施工任务量和职责。除此之外，还要结合实际情况对施工组织结构进行完善，选择合适的施工技术，做好工程人力资源分配工作，确保工程项目按期完工。

最后，工程项目设计人员需结合现场情况做好工程优化设计工作，最大限度发挥边坡支护技术的价值，进一步提升工程项目施工效率和建设质量。

4 结束语

综上所述，边坡支护是土木工程建设中的一个重要环节。边坡支护的施工质量是影响工程质量与安全的重要因素。因此，在边坡支护施工中，必须充分考虑边坡支护的重要性，并根据实际情况，对各种支护技术的优劣进行了分析，确定了最佳的支护工艺，并加强了支护技术的规范化应用，为今后的工程质量打下了良好的基础。