岩土工程基坑边坡失稳加固技术的探讨

贺帅帅

（西北政法大学，陕西 西安 710100）

0 引言

在岩土工程施工过程中，边坡失稳问题经常发生，如果某一区域边坡发生失稳问题，就极容易埋下施工安全事故隐患。现阶段，在岩土工程施工过程中，广泛采用边坡加固措施，但基坑边坡失稳问题仍是控制重点。就目前而言，深基坑岩土工程的增加趋势明显，而且岩土工程大都位于软土区域，所以要想提升岩土工程建设水平，应高度重视基坑边坡失稳问题的解决，科学施策。本文分析了基坑边坡稳固性的影响因素，并阐述了抗滑桩加固、防渗膜加固、填石层和砂砾层加固、边坡基坑排水等加固技术及措施。

1 影响岩土工程边坡稳定性的因素

如果岩土工程边坡施工管理力度不足，就极容易出现失稳现象[1]。因此，为了对岩土工程边坡稳定性提供保障，应深入分析影响边坡稳定性的因素。

1.1 地形地貌因素

因为不同岩土工程的施工环境有明显的区别，而不同环境的地形地貌有明显的差异，所以在岩土工程基坑施工中，应全面勘察施工现场情况，提高对地形地貌的了解程度，有针对性地制定解决方案，切实保护好基坑边坡的稳定性。比如在凹型地段施工中，强降雨天气所产生的积水较多，在此影响下，基坑边坡极易被冲垮[2]，从而导致基坑边坡失稳。

1.2 岩体结构

在岩土工程基坑施工时，岩体结构对于基坑边坡的稳定性起到决定性的作用。比如在岩土工程基坑挖掘时，岩石的切割问题比较常见，而不同种类岩石的硬度有明显的差异，不同的硬度也会对岩石切割的平整度造成影响，从而不利于基坑边坡稳定性的提升。此外，岩石结构体的黏着性与泥土的黏着性之间有密切的联系，泥土的黏着性与岩石结构体的黏着性成正比。所以，岩石结构体自身的黏着性较差或泥土的黏着性较低，就会影响到基坑边坡的稳定性。

1.3 土质因素

在基坑开挖过程中，砂土或冲击砂土比较常见，其松软程度和渗透性较强，而且其土质黏聚力缺失，从而自身承载力较低；而且在施工中及施工后，超负荷的情况难以避免[4]，就极易引起严重的滑移情况；此外，如果基坑土质情况变化较大，也会对支护结构造成影响，不仅无法发挥出实际支撑防护作用，而且也会影响到岩土工程施工基坑边坡的稳定性。

1.4 人为因素

在基坑施工中，工作人员的施工质量或施工技术是基坑边坡稳定性的重要影响因素。基坑支护工程涉及到多专业、多学科，且彼此之间有密切的联系，施工人员应熟悉各个学科知识，综合性和系统性地应对基坑支护工程的施工[3]。此外，专业技术人员应从施工场地的地形地貌、实际需求出发，严格遵循设计标准展开施工。

2 岩土工程边坡加固处理技术

2.1 抗滑桩预加固技术

在边坡失稳的加固技术类型中，抗滑桩支护加固技术较为常见。利用该技术对边坡进行加固，可以抑制边坡各区域土体的不良移动，也可以避免塑性形变的产生。桩是深入土层或岩层的柱形构件，通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体，依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力，而使边坡保持平衡或稳定。抗滑桩与一般桩基类似，但主要是承担水平荷载。抗滑桩也是边坡处治工程中常见常用的处治方案之一，从早期的木桩，到近代的钢桩和目前在边坡工程中常用的钢筋混凝土桩，断面型式有圆形和矩形，施工方法有打入、机械成孔和人工成孔等方法，结构型式有单桩、排桩、群桩，有锚桩和预应力锚索桩等。

抗滑桩是一项质量要求高的工程，搞滑桩的施工质量直接关系到工程的成败。抗滑桩多采用灌注桩，要特别把好成孔(包括钻孔和清孔)、下钢筋笼和灌注混凝土等几道关键工序。每一工序完毕时，均应及时进行质量检验，上道工序不清，下道工序就不能进行，以免留下隐患。

施工时每一工地应设专职质量检验员，对施工质量进行全面检查，质量责任落实到人，落实到每一根桩。灌注桩的质量控制，主要是指钻孔、清孔，钢筋笼制作、安放，混凝土配制、灌注等工艺工序过程的质量标准和控制方法，应以设计文件和国家或行业标准为准，制定出切合工程实际和易于操作的具体标准和要求。

2.2 防渗膜加固技术

在护坡作业的加固方式中，防渗膜具有较高的应用价值，借助HDPE 防渗膜，可以免受相关不利因素的威胁，如自重增加以及滑移面力学参数改变等，所以对于露天边坡，使用防渗膜进行护坡施工，可以保证良好的边坡加固效果。该加固方案的施工步骤如下：

（1）对于专用防渗膜的选择，其厚度应在1mm左右，全面覆盖露天松散土体。在铺设防渗膜之前，应全方位、多角度地检查好边坡表层，对各种尖锐杂物进行清除，以免对防渗膜造成影响。

（2）加强沟槽锚固方式的应用，以此来固定好防渗膜,对于开槽宽度和深度，应分别在60cm、50cm以上,在锚固后，还要严格检查好单块防渗膜固定的效果。需要注意的是，保障膜与膜之间的搭接宽度应在100mm以上。HDPE防渗膜边坡加护技术的施工比较简单，非常适用于整体规模较小的露天边坡加固。

2.3 填石层和砂砾层加固技术

在岩土工程基坑开挖过程中，填石层和砂砾层难以避免，由于应力承载能力难以保证，极易引起滑动变形问题。针对填石层的处理，通过直接挖出填石层，换填其他土体，这在厚度较小的填石层中较为适用[6]，但是如果填石层厚度较大，则应通过挖孔灌浆加固的方式，以此来使填石层的不良性质得到有效改善。而对于砂砾层的加固措施，主要以钻孔灌浆为主，应严格控制砂砾层的砂浆比重，最高不得超过1.15，而且在加固处理时，应将钻孔孔径控制在合理范围内，并对钻孔参数进行合理设置，以此促进砂砾层承载能力的提升。

2.4 边坡基坑排水技术

如果地下水位较高，且土层渗透性较强，就适合应用边坡排水的方式。在部分岩土工程基坑开挖中，相比于基坑底面高度，地下水平面高度较高，边坡失稳问题的发生几率大，应高度重视基坑降水措施的应用。在基坑降水的方式中，井点降水、沟渠排水等比较常见。对于单层轻型井点，其土层渗透系数最低为0.1m/d，最高为50m/d，而深井井点的适用土层渗透系数最低为10m/d，最高为250m/d。而井点数量的计算，应充分考虑基坑总涌水量、设计的单井出水量，所需的井点数量为1.1乘上基坑总涌水量除以单井出水量。以轻型井点降水为例，应从基坑的宽度、降水深度出发，以此为单排井点、双排井点的设置提供合理的依据。

3 岩土工程边坡复合型加固技术的应用案例

以某工程为例，在场地平整施工后，北部形成的挖方边坡高为12m左右，这在岩土结合边坡类型中比较常见。在边坡上部2～6m处，可塑的硬黏土较多。该工程地下水主要为上层滞水、岩溶裂隙水。该工程采用岩石边坡加固和土质边坡加固进行复合加固。

3.1 岩石边坡加固

在边坡下部岩石坡体加固方案选择中，挂网喷混凝土支护方案得到了广泛应用。对于挂网喷射混凝土支护技术[7]，应紧密配合边坡开挖工程，有序推进每个环节和工序的施工。在实际施工中，应加强施工流程和方法的控制，并加强施工质量控制。

在挂网喷射混凝土前，应严格检查边坡稳定性，及时清理好边坡，如松土、危土等，并且处理好凹凸不平的岩石，借助高压水枪，保证良好的清洗效果，并使用高压风机，保证表面的干燥程度。为确保岩石坡面稳定性的稳步提升，应每隔2m左右进行定中支架的焊接，以此保证锚杆在孔中心部位安装。在钻孔施工时，应先确定钻孔位置并在相应位置上对孔位进行标注，并做好钻孔验收记录。

3.2 土质边坡加固

对于该工程边坡上部，其土质坡体稳定性难以保证，影响到边坡的美观性、牢固性和稳定性等[8]。通过方案对比，选用了三维网植草支护方案。主要包括以下内容：

（1）清理边坡坡面。及时清除土质边坡上的一些石块，然后及时填补岩石孔洞，使坡面的平整性得到提升，以便于后续的正常施工。

（2）放样钻锚杆孔。在布孔前，应深入分析边坡岩石情况，确定边坡比。

（3）挂上植生带。在挂网施工前，植生带可以保证导水、蓄水作用的提升。为了避免边坡水分不足问题的产生，其横向间隔距离应为1m。

（4）挂网。为了促进挂网施工的顺利进行，应先关注坡面位置，在挂网铺设过程中，应保证挂网的紧绷性，防止任何褶皱出现在挂网表面。

（5）喷射材料。在喷射有机材料时，应明确具体的边坡比例，基于边坡比例来测定有机材料用量，并保证边坡喷射材料的质量，同时，边坡表面材料应满足均匀性要求。此外，网层表面基材的厚度应在3cm以上，以此促进边坡植被的健康生长。

（6）喷射草籽。在这一过程中，液压喷播植草方案比较适用，对喷草生长的最佳时期加以密切关注，同时也要对喷草的类型进行合理选择，从而确保草籽发芽率。

3.3 边坡加固的注意事项

要想提升基坑边坡的加固处理效果，防止坍塌问题的发生，在正式施工前，应高度明确基坑边坡的施工工序，加强对基坑的支护工作进行落实。在基坑的开挖和支撑施工环节，应做到分层开挖、严禁超挖。如果采用单纯开槽的方式，雨水天气边坡塌方的问题则难以避免，同时也不利于施工效率的提升[9]。

4 结束语

综上所述，在岩土工程中，基坑边坡因地形地貌、岩体结构、土质因素等影响，常常发生失稳问题。对此，应高度重视边坡加固方面的处理，可采取抗滑桩加固、防渗膜加固、填石层和砂砾层加固、边坡基坑排水等有效的加固处理措施，切实维护好基坑边坡的稳定性。