基于高边坡岩土工程设计的探究

基于高边坡岩土工程设计的探究

徐胜勇

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摘要：随着我国城市化建设进程的逐渐加快，城市的建设用地也不断减少，开发商住小区通常会出现高填土和高边坡现象，很容易引发严重的岩土工程问题，威胁到建筑的安全，施工流程更加复杂且具有一定的不确定性，对施工人员的技术水平有着较高的要求，需要施工人员对不同岩层的特征进行详细的掌握。为此，本文主要对高边坡岩土工程设计进行了研究分析。

关键词：高边坡；岩土工程；设计

高边坡岩土工程在丘陵地区比较普遍，对工程设计提出了更高的要求，才能保障工程的安全性。贵州地区以丘陵为主，岩土比较松软，使得工程建设中的难度增加。因此，在高边坡岩土工程建设问题上，要针对地形、地势等特点具体分析工程中容易出现的问题，在工程设计的环节中将这些问题考虑进去，选择最佳的解决方案，做到预防结合，未雨绸缪。

1、岩土工程设计的特点

1.1受自然环境因素的影响

自然环境因素会对岩土工程施工带来一定的影响，因此在进行设计的过程中一定要对当地的地质情况、水文条件以及环境等进行严格的考察，对于该地区可能发生的自然灾害或曾经发生过的重大自然灾害也要进行掌握，并进行详细的分析，进而保证工程建设的合理性、安全性。

1.2具有一定的不确定性

岩土在外界因素的影响下，呈现的特征也是不一样，因为不同地区的岩土质量是不同的，这种参数的变化具有一定的随机性。因此应选择一种合适的办法来测试参数，进而才能得到正确的结果。但由于岩土的性能有着较强的不确定性，在实际设计的过程中应对岩土的参数进行很好的掌握，并选择正确的测试方式来更好地满足工程建设的需要[1]。

1.3地方经验非常重要

近年来，土力学的建立为岩土工程的设计和施工提供了理论上的支持，可以将其应用到实际的施工设计中。但是岩土性质的不确定性比较强，不同地区的岩土结构和参数是一样的，整体具有一定的复杂性，这就需要对其进行简化处理，处理后所得的结果与理论计算的结果就会存在较大的差异。目前，岩土工程的计算方式还有待完善，这就需要加强对设计经验的重视，只有丰富的经验才能面对岩土工程的复杂情况。

2、高边坡岩土工程设计要点

(1)裂隙发育高边坡。对于裂隙发育的高边坡，如果采用喷射混凝土护面设计，高边坡外观和城市的绿化环境存在不协调的问题，因此一般不采用喷射混凝土护面设计。此外，对于此类高边坡，地下水很容易利用岩体间的裂隙渗，在水头的作用下，地下水在入渗过程中带走的细小颗粒越来越多，导致高边坡的空隙也越来越多。最终可能导致喷射混凝土与高边坡坡面产生脱离，导致其防护作用失效。

(2)岩质边坡设计。对于岩质边坡，如果进行爆破开挖施工，可能会对岩质边坡本身的碎裂结构、毛石等造成影响，不利于边坡的稳定性，必须严格控制爆破的工艺。此外，在针对此类边坡进行支护方案设计时，对于Ⅳ类岩体的岩质边坡，应确保其坡率不低于0.3，从而减少边坡出现落实或者崩落破坏等问题[2]。

(3)边坡支护设计。在格构式锚杆挡土墙逆作法施工过程中，如果采用分层施工，即每层的锚杆张拉施工完毕后，再进行下一层的施工，不利于竖向格构梁的钢筋连接施工。因此可以结合高边坡的实际情况，将边坡按照8m～12m的间距，划分为数个等级，并在每级设置平台，按级进行锚杆和格构梁施工，最后进行张拉锚杆。

(4)高边坡岩土工程的动态设计。在岩土工程设计过程中，很难一次性的全面掌握岩土的具体参数，导致岩土工程设计只能根据现有的资料进行定量进行估算。因此，应结合信息化施工，对高边坡岩土工程进行动态设计。尤其是坡度较为陡峭的区域，地质结构相对不稳定，可能时刻存在着变化，而简单的勘查和地质测绘并不能完全的反应该区域的地质情况、岩土体特点等，只有对边坡进行开挖才能清楚的掌握高边坡的实际情况。通过对比新开挖出来的地质情况与原来的地质勘查结果，对产生差异的区域进行复核计算，进而对设计方案进行对应的修改。

(5)岩质高边坡的坡率。如果高边坡岩质属于顺层结构，且地质构造发育，其上层的岩层很容易在雨水的作用下产生位移，严重时甚至可能出现滑坡等地质灾害。为了避免该种问题的出现，在进行高边坡岩土工程设计过程中，应适当放大边坡的坡率。

(6)大承载力预应力锚杆设计。对于部分气候条件较为潮湿的地区，高应力作用下的锚头与自由段之间的杆体材料，很容易受潮出现锈蚀断裂问题。再加上边坡可能存在的变形问题，因此，必须对预加应力进行严格的控制。很多工程在高边坡岩土工程设计过程中，预应力锚杆防腐措施做的不好，导致锚杆在投入运行10年左右时间，就因为锚头处锚筋锈断而失效，进而引发边坡坍塌。

3、高边坡岩土工程设计的经验

3.1岩质边坡不宜采用爆破开挖的方式

爆破开挖的方式会产生大量的细碎结构和毛石，对格构梁造成严重的影响，因此应合理地对爆破工艺进行控制。除此之外，在开展边坡支护设计的过程中，还应注意Ⅳ类岩体的岩质边坡设置的坡率应低于0.3，以减少

落石或崩落破坏的事故，避免因爆破震动而带来的影响。对于地质构造发育且顺层的岩质高边坡应选择大坡率。岩层上面的土层极易受到外界因素的影响，如雨水的冲刷会导致其岩层面存在松动的现象，进而导致滑坡现象的出现。当边坡岩层为凝灰岩或凝灰质砂岩时，层间的充填会受到雨水的作用而使得岩层出现滑动，进而出现下滑的现象，因此放坡应尽量选择大的坡率。

3.2地质构造发育且顺层的岩质高边坡，应考虑采用尽可能大的坡率

岩层上面的土层甚至风化岩层本身，在雨水作用下较容易沿层面滑动，当遇上强降雨时容易造成滑坡，尤其是当边坡岩层为凝灰岩或凝灰质砂岩时，其层间或裂隙面的充填物在雨水作用下变成了岩层滑动的润滑剂，饱水的岩土层在重力作用下很容易下滑。因而放坡应采取尽可能大的坡率[3]。

3.3边坡支护设计的策略

首先，在边坡设计前，应该对地形、地质做全面的考察，分析工程建设的可行性，对后面的工程设计有一个详细的参考价值。其次，在边坡爆破时应该考虑到岩土松散的特点，选择合适的爆破方式，防止对岩土造成严重的破坏。在边坡的支护设计中，要根据已有的资料和经验，设想最困难的情况。此外，边坡支护设计中使用大承载力预应力锚杆时，考虑到地区的气候状况，要做好锚头的干燥工作，防止断裂而发生工程坍塌事故。

3.4坚持动态化的设计理念

丘陵地区地质情况比较复杂，有时候仅仅依靠设计前的勘测无法准确地做出判断，因此在工程的进程中要有动态化的理念，及时根据开挖的情况分析问题，快速商讨解决办法，保证工程的顺利进行。当然，动态化的设计理念并不是要否认工程建设前勘测的意义和价值，工程建设中的动态化设计只是作为补充。

结束语

岩土高边坡设计是一项十分重要的工程，在山地与丘陵上进行工程建设时，岩土高边坡的设计是否科学合理直接影响工程质量的高低。其作为一项重点环节应引起相应工程规划师与设计师以及开发商的高度重视，在设计时就要明确可能发生的各种安全隐患，这样才能在问题发生时有备无患，从而使工程建筑的结构稳定性得到有效提高，并保障住户的安全。

参考文献：

[1]赵俊霖.岩土工程中边坡加固工程施工技术研究探讨[J].城市建筑.2021,(21).160-162.

[2]李鑫.基于高边坡岩土工程设计的探究[J].工程技术研究,2019,4(7):158-159.

[3]廖建民.基于边坡支护工程设计常见的岩土工程勘察问题探究[J].砖瓦世界,2019(20):37.