基于高邊坡巖土工程設(shè)計方案的分析

張奇

摘要：在當今時代經(jīng)濟快速發(fā)展，國內(nèi)城市化進程十分迅速，大量農(nóng)村居民涌入城市造成了城市用地的緊張，基于此工程開發(fā)商們在進行工程建設(shè)時常常將住宅樓修筑在山地上以節(jié)約土地資源。然而在山地上進行住宅區(qū)建設(shè)時高邊坡、高填方等問題時常出現(xiàn)，本文中筆者就對高邊坡巖土工程設(shè)計中存在的相應(yīng)問題與解決措施進行相應(yīng)的分析研究，以及明確巖土工程師的職責，從而在工程設(shè)計時就減少發(fā)生安全隱患與可能性，并且對促進工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的提高也有一定幫助。

關(guān)鍵詞：巖土工程；高邊坡；設(shè)計方案

引 言：由于在山地丘陵地區(qū)進行工程建設(shè)時常常碰到高邊坡巖土工程設(shè)計問題，相應(yīng)問題若是得不到恰當?shù)慕鉀Q，往往會使住宅區(qū)的建設(shè)過程中存在安全隱患，因此在進行山地丘陵上的工程設(shè)計時對于高邊坡巖土工程問題就要高度重視，而開發(fā)商，建筑設(shè)計師與規(guī)劃師在解決高邊坡巖土工程問題時要對自身責任了解明確，本文中就對高邊坡巖土工程設(shè)計問題的相應(yīng)解決措施進行了討論。

1、巖土高邊坡設(shè)計方案的案例概況

本文以一處巖土高邊坡工程為例進行講述，首先其屬于某一地區(qū)的山地住宅小區(qū)，北面為山嶺，削山處理后在山體北側(cè)形成高數(shù)十米、長約一百多米的邊坡，但在邊坡支護設(shè)計時由于考慮到工程結(jié)構(gòu)上部會發(fā)生大面積垮塌，同時結(jié)構(gòu)的中部會形成扇形結(jié)構(gòu)的張性裂縫，因此被迫修改設(shè)計方案。原設(shè)計在道路地質(zhì)勘察時并沒有經(jīng)過專門的邊坡勘察，只是附帶做邊坡勘察，因此設(shè)計院按照 1：1.0 的坡率對巖土高邊坡進行 8 級支護劃分設(shè)計，坡面設(shè)計采用噴砼。經(jīng)過地質(zhì)勘察分析，該巖土高邊坡為順層坡結(jié)構(gòu)，工程場地的地質(zhì)為沉積巖，后經(jīng)過地質(zhì)作用以及巖層的分化作用局部有粉砂巖、砂礫巖以及細砂巖等間雜分布的巖層，因此該工程的地質(zhì)情況并不樂觀。

2、巖土高邊坡方案的設(shè)計重點

首先在該工程的規(guī)劃設(shè)計中應(yīng)該引進巖土工程設(shè)計師，小區(qū)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計通常應(yīng)該有建筑師或規(guī)劃師進行總體規(guī)劃設(shè)計。其次在設(shè)計階段應(yīng)該進行工程邊坡地質(zhì)的測繪、邊坡勘察以及地形圖的測繪等，初步確定該工程建筑的地質(zhì)穩(wěn)定性，從而對不良地質(zhì)情況進行評估，以便于巖體高邊坡結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計。

另外，在該工程的巖土高邊坡支護設(shè)計時，設(shè)計師要留足設(shè)計的空間，例如對于坡腳以及坡頂?shù)脑O(shè)計要注意設(shè)置好排水溝與截水溝，截洪溝到坡肩要確保留有一定的距離。這樣設(shè)計的主要目的是為了坡肩不坍塌，而且邊坡的設(shè)計要留有一定的中間平臺以及坡率，在建筑物以及道路之間要留有足夠的空間，在邊坡支護設(shè)計時要重點考慮采用經(jīng)濟的格構(gòu)式錨索擋墻方案，而避免采用不經(jīng)濟而且不安全的錨桿預(yù)應(yīng)力錨索和抗滑樁等方案進行設(shè)計。

3、巖土高邊坡方案的設(shè)計過程分析

3.1 巖土高邊坡設(shè)計方案堅持動態(tài)化設(shè)計

在山地丘陵上進行施工建設(shè)時，由于當?shù)氐匦纹鸱欢ㄇ业刭|(zhì)情況變化較大，并且在僅進行地形繪制與地質(zhì)勘查結(jié)果來進行分析，工程設(shè)計師很難在勘查孔中具體把握當?shù)氐牡刭|(zhì)情況與巖體組成，從而很難確定工程建設(shè)的總體設(shè)計結(jié)構(gòu)，這就不利于施工的穩(wěn)定性與連續(xù)性，所以需要在進行巖土高邊坡設(shè)計時堅持動態(tài)化的設(shè)計流程，時時根據(jù)不同的地質(zhì)地形情況對設(shè)計方案進行調(diào)整。并根據(jù)在開挖后通過實地勘查獲得的新數(shù)據(jù)來進一步確認巖體組成與其他相應(yīng)設(shè)計參考數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行科學(xué)評估與分析，從而根據(jù)新的數(shù)據(jù)資料對總體工程設(shè)計方案進行進一步的修正，減少建設(shè)設(shè)計方案與施工過程中存在的誤差，從而提高整體工程施工過程中的建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

3.2 巖土高邊坡方案設(shè)計要重點把控邊坡支護設(shè)計

針對該工程實際情況分析，在設(shè)計時不應(yīng)該采用噴射混凝土的護面來進行支護設(shè)計，特別是對裂隙發(fā)育性邊坡，采用噴射砼不僅影響建筑物的美觀性，而且與周圍建筑環(huán)境不協(xié)調(diào)。此外，裂隙在該工程的巖土體結(jié)構(gòu)中屬于下滲通道，地下水一旦通過砼面層結(jié)構(gòu)時，就會帶走很多的巖體顆粒，因此會引發(fā)地下結(jié)構(gòu)空洞的情況出現(xiàn)；另外，對于工程中的爆破工藝設(shè)計選擇也要科學(xué)合理，在支護設(shè)計時要考慮到最不利的設(shè)計情況，設(shè)計要綜合考慮不利工況之下的高邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。

3.3 降低成本并注重工程安全與效益

設(shè)計方在巖體高邊坡結(jié)構(gòu)設(shè)計時除了上述需要注意的相關(guān)事項以及設(shè)計的把控重點之外，還應(yīng)該兼顧“科學(xué)安全、效益優(yōu)先、降低成本”的設(shè)計原則，并在在進行巖土高邊坡設(shè)計時還應(yīng)在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上注重效益，使工程在設(shè)計階段就有科學(xué)合理的施工策略。特別是對地質(zhì)構(gòu)造相對復(fù)雜的巖質(zhì)高邊坡設(shè)計，應(yīng)該充分考慮并采用較大的坡率進行設(shè)計。因為巖體高邊坡在上層土體結(jié)構(gòu)受到風化作用時，經(jīng)過雨水的作用會形成滑坡以及位移，從而影響建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。尤其是當高邊坡的巖層為凝灰質(zhì)砂巖或凝灰?guī)r時，其裂隙結(jié)構(gòu)的填充物會隨著雨水的沖刷變成巖層滑動的潤滑劑，從而使巖層結(jié)構(gòu)在外力等重力負荷作用之下出現(xiàn)下滑的現(xiàn)象。

在高邊坡支護設(shè)計時，應(yīng)該采用承載能力較強的預(yù)應(yīng)力錨索，因此在設(shè)計過程中還應(yīng)該考慮到錨頭的防腐處理問題。通常情況下，在潮濕的地區(qū)進行巖土高邊坡結(jié)構(gòu)設(shè)計，自由段之間的桿體與高預(yù)應(yīng)力作用下的錨頭材料容易受到銹蝕的作用從而斷裂，所以在這一階段的設(shè)計應(yīng)該盡量控制好巖土高邊坡結(jié)構(gòu)的預(yù)加應(yīng)力。尤其是在支護設(shè)計之前，應(yīng)該深入現(xiàn)場對地形以及山谷、凹形坡等低洼的部位檢查其是否存在堆積物，并評價堆積物的狀況。

4、結(jié)束語

巖土高邊坡設(shè)計是一項十分重要的工程，在山地與丘陵上進行工程建設(shè)時，巖土高邊坡的設(shè)計是否科學(xué)合理直接影響工程質(zhì)量的高低。其作為一項重點環(huán)節(jié)應(yīng)引起相應(yīng)工程規(guī)劃師與設(shè)計師以及開發(fā)商的高度重視，在設(shè)計時就要明確可能發(fā)生的各種安全隱患，這樣才能在問題發(fā)生時有備無患，從而保障建筑內(nèi)居民的安全。本文中就對相應(yīng)巖土高邊坡設(shè)計問題的實例進行分析，并從設(shè)計的角度提出了相應(yīng)減低安全隱患的措施，并對相應(yīng)的工程建筑人員提供一些借鑒措施，從而使工程建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到有效提高，并保障住戶的安全。

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