建筑边坡工程技术发展展望

刘兴远，唐秋元，夏阳(重庆市建筑科学研究院，重庆40000；中国煤炭科工集团重庆设计研究院，重庆40009；重庆市南岸区城乡建设委员会，重庆400060)

建筑边坡工程技术发展展望

刘兴远1，唐秋元2，夏阳3
(1重庆市建筑科学研究院，重庆400020；2中国煤炭科工集团重庆设计研究院，重庆400019；3重庆市南岸区城乡建设委员会，重庆400060)

该文根据建筑边坡工程发展的现状，论述了建筑边坡工程标准化体系建设的构想及建筑边坡工程理论和技术研究的方向，供有关科技人员参考和借鉴。

建筑边坡；规范；岩土侧压力；变形

0 引言

建筑边坡工程作为构筑物，其安全性对受其保护的对象的安全性影响是显而易见的，它与社会及人民群众的切身利益息息相关。特别是山区城市建设，建筑边坡工程随处可见，建筑边坡工程涉及的保护对象越来越多，受建筑边坡工程影响和保护的对象因工程项目、环境和地质条件的不同，可能涉及到建筑物、市政管网、道路、桥梁、隧道、轨道交通和相关的构筑物等均可能成为被保护对象，由建筑边坡工程局部或整体破坏引发的工程事故、生命财产损失是备受关注的一个社会问题[6]。目前建筑边坡工程施工期间和使用期间时有事故发生，究其原因，除与建设施工时的众多原因有关外，还与建筑边坡工程标准体系建设缺失、理论研究不完善及相关工程技术发展水平有限等问题有一定的关系。

随着生态资源、土地资源的有限性与社会生产、生活发展需求之间的矛盾加剧，建筑边坡工程技术也得到了快速发展，复杂、复合和超高建筑边坡工程及新型边坡治理支护结构不断涌现，建筑边坡工程的系统性和复杂性与日剧增，从而使建筑边坡工程的社会效应越来越强，现有的建筑边坡工程规范体系和原有的边坡工程建设理念已不能完全适应当前社会发展的需要[8]，单纯条石挡土墙的方式已不适应当今社会发展的需求，完善建筑边坡工程标准化体系、发展边坡工程理论研究和创立新型建筑边坡工程支护体系、保护生态环境[9-12]等问题是社会发展的必然和建筑边坡工程技术发展的客观需要。

1 建筑边坡工程标准化体系建设问题

我国标准化体系建设已发展多年，但在不同发展时间段，由于不同政治背景和管理体制的差别，其标准化体系的建设和划分也各不相同，且不同工程技术人员对标准化的认知程度也有所差别。根据国家有关资料、文件和法规的规定，及作者对建筑工程类标准、规范体系的理解，将各类标准大致划分为以下几种（体系不同、分类结果有所差别）：①总体标准：如工程结构可靠性设计统一标准GB50153等；②设计规范，设计规范也分成两类，一类为新建工程设计规范，如混凝土结构设计规范GB50010，另一类为结构加固设计规范，如混凝土结构加固设计规范GB50367等；③施工质量及验收规范，也分为两类，一类为新建工程施工质量验收规范，如混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204，另一类为结构加固工程施工质量验收规范，如建筑结构加固工程施工质量验收规范GB50550等；④建筑工程材料性能检验标准、规范（含产品标准），如碳素结构钢GB/T700，通用硅酸盐水泥GB175等；⑤可靠性鉴定标准，如民用建筑可靠性鉴定标准GB50292，工业建筑可靠性鉴定标准GB50144，建筑抗震鉴定标准GB50023等；⑥既有建筑修缮、维护规范和规程；⑦施工规范（含工法）等。

目前，对建筑边坡工程规范体系而言，颁布的国家标准只有一个，即建筑边坡工程技术规范GB50330[2]，该规范将建筑边坡工程涉及的主要内容汇总成“技术”规范，以设计为主，并将勘察、施工、监测和验收等收入其中，从规范标准化体系考虑“技术规范”是不得以而为之，说明建筑边坡工程相关理论、技术等发展还不完善。从与混凝土结构标准化体系对比来看，建筑边坡工程应建立完整的标准、规范体系，作者认为建筑边坡工程应包括下列规范：

（1）建筑边坡工程勘察规范（注：目前无此标准）。

（2）建筑边坡工程设计规范和建筑边坡工程加固设计规范（注：目前暂无单独标准，有建筑边坡工程技术规范GB50330及待批国标“建筑边坡工程鉴定和加固规范”）。

（3）建筑边坡工程施工规范（注：目前无此标准）。

（4）建筑边坡工程质量验收规范（注：目前有；地方标准“建筑边坡工程质量验收规范DBJ/T50-100-2010”，无行业或国家标准）。

（5）建筑边坡工程检测技术规范（注：目前有地方标准“建筑边坡工程检测技术规范DBJ50/T-137-2012”和行业标准“锚杆锚固质量无损检测技术规程JGJ/T182-2009”，但无无行业或国家标准）。

（6）建筑边坡工程鉴定标准（注：目前暂无单独标准，有待批国标“建筑边坡工程鉴定和加固规范”）。

（7）建筑边坡工程监测规范（注：目前无此标准，已立项正在编制相近的行业标准）。

（8）建筑边坡工程环保（或称绿色）设计规范（注：目前无此标准）。

（9）建筑边坡工程环保施工质量验收规范（注：目前无此标准）等。

2 建筑边坡工程设计理论研究问题

随着环境保护与社会生产、生活发展需求之间的矛盾加剧，建筑边坡工程建设得到了快速发展，建筑边坡工程的系统性和复杂性与日剧增，超高超大边坡工程不断涌现，原有的理论研究已不能完全适应建筑边坡工程发展的需要，已有理论的缺陷也越来越明显，从建筑边坡工程技术规范修编来看，至少存在以下基础理论需要研究和探讨。

2.1 边坡稳定性分析方法研究

尽管前人对边坡稳定性分析进行了大量理论研究，已提出多种岩土体稳定性分析方法，然而各种分析方法均存在一定的局限性，即各类分析方法均存在其适用的条件[3-5]，就目前相关技术规范[1-2]而言，对选定的边坡稳定性分析方法的适用条件缺少明确的规定或限制，加之我国“规范”体系、作用和制度自身的缺陷，一般使用者对特定对象难以选择合适的分析方法，加之自然条件（如暴雨等）作用，边坡工程破坏的事故时有发生。其原因是，边坡稳定性分析的理论研究仍不充分。对地震作用下的边坡稳定性分析更是有待研究和发展。

2.2 高边坡土压力作用分布规律研究

随着边坡高度的增加，作用在支护结构上的土压力合力及土压力的分布规律与传统土压力理论计算和分布规律存在较大差别，这已被有关研究所证实[3]，为了反映这种差别，文献[1]对不同高度的土质边坡土压力合力提出了高度修正系数，但对修正系数的取值方法未作具体规定，这本身就反映了此方面的研究成果还不充分。对于高边坡土压力的分布规律若按传统土压力理论的计算，常用的混凝土板支护几乎是不可能的，而这又和我们的工程实践不符，因此，试验研究——特别是原位工程实体试验研究是今后理论研究的基础，应加大投入展开此方面的研究工作。

2.3 岩体侧向压力作用规律研究

岩体侧向压力作用的研究分为两种情况。对于受外倾结构面控制的岩体侧压力的计算方法和计算结果的有效性基本上已被人们所接受，其问题的关键是结构面参数的取值和结构面的组合方式；对于不受结构面控制，即由岩体强度控制的岩体边坡侧压力的计算仍存在理论研究空白，仿照土压力计算方法，采用岩体等效内摩擦角的方法计算也只是权宜之计，应用于Ⅰ、Ⅱ类完整岩体边坡、水平或近水平分层岩体边坡工程时仍存在许多问题，应进一步展开此类岩体作用的理论研究。

2.4 边坡工程变形计算理论研究

边坡工程及支护结构变形值的大小与边坡高度、地质条件、水文条件、支护类型、加固施工方案、坡顶荷载等多种因素有关，变形计算复杂且不成熟，国家现行有关标准[1-2]均未提出较成熟的计算理论。因此，目前边坡工程变形计算理论研究仍是边坡工程的最大难点之一，特别是岩体或岩土体边坡工程变形控制的判定标准急待解决，工程实践中只能根据地区经验，采取工程类比的方法根据设计者的经验人为判别。

2.5 边坡工程耐久性研究

建设工程耐久性研究已有很长的历史，但针对建筑边坡工程耐久性的研究仅有几十年的历史，由于建筑边坡工程所处外界环境复杂、多变和不确定影响因素多，建筑边坡工程耐久性研究的成果较少，且研究进展较为缓慢。目前，对建筑边坡外露支护结构的耐久性研究可部分借鉴已有的混凝土结构耐久性的部分研究成果，但对于埋置在岩土体中的支护结构的耐久性研究明显不足，因支护结构耐久性不足的边坡工程垮塌事故也时有发生，在可预见的未来，边坡工程耐久性研究将成为边坡工程理论研究的重点课题之一。

2.6 地震作用下边坡工程稳定性研究

地震作用下的边坡工程稳定性分析一直是岩土工程研究的一个难题。2008年“5·12”汶川地震的灾害，再次告诫我们，地震作用下的边坡工程稳定性分析是不能回避的技术问题，因其涉及的理论基础复杂，外部条件多变，以及由于岩土参数的不确定性等问题，使地震作用下的边坡工程稳定性分析理论研究进展缓慢，该课题是目前边坡工程理论研究的最大难题之一。

2.7 边坡与重要建（构）筑物相互作用研究

边坡工程与重要建筑物（含市政设施）相互作用和影响问题与人们的生活息息相关。单从重庆市城市发展来看，高大边坡坡顶附近修建的重要建筑物比比皆是。由于边坡工程与坡顶重要建筑物的位置关系、修建的前后次序差异及荷载大小等问题的不同，需要解决的理论和实践问题很多（且暂不考虑地震作用问题）。目前，在“建筑边坡工程技术规范”修编中拟给出部分原则性的概念规定，而实际问题的解决还依赖设计者个人的知识、能力和经验，因此，系统地开展边坡工程与重要建筑物（含轨道交通）的相互影响的理论研究已迫在眉睫。

2.8 高边坡组合支护结构研究

随着城市建设和实际地理环境的制约，超限建筑边坡工程越来越多，传统的单一的支护结构体系已不能满足工程建设的需要，高边坡组合支护结构体系的发展应运而生，此方面的工程实例已有报道[7-8]，然而现有“规范”还未纳入这些最新实践成果，为此，需要进一步开展高边坡复杂地质环境下的组合支护结构体系的理论研究，为实际工程的应用和边坡工程的安全奠定理论基础。

3 建筑边坡其他技术研究问题

除了边坡工程基础理论的研究外，相关的工程应用技术和边坡工程环境保护的相关技术研究也得到了飞速发展，一些环保技术在工程上已得到了广泛应用，但某些技术的应用控制措施和相应的技术规范仍是空缺，阻碍了新技术的应用和发展。下面就部分工程技术论述如下。

3.1 边坡生态护坡技术应用研究

在建筑边坡治理过程中，对边坡坡面和支护结构工程外表面的适当处理，既可保证建筑边坡工程的安全性，又能绿化环境，保持生态平衡。特别是对稳定的岩质边坡采用原有的单纯素喷混凝土的坡面防护方法已不适应当今人类可持续发展的需求。

常见的坡面生态护坡形式有如下几种：①种草或铺草皮；②液压喷播植草护坡；③框格防护；④合成材料植被网草皮护坡；⑤绿化笼砖护坡实用新型技术是采用一种用于石质陡坡绿化的草砖；⑥香根草生物边坡；⑦客土喷播技术；⑧岩石边坡TBS生态护坡绿化技术等。

上述生态护坡技术在工程上均有应用案例，各种生态护坡技术各有特点，适应的气候、环境和地区也有所差别，为了推广应用生态护坡技术，各类生态护坡公司应运而生，由于生态护坡技术的应用缺少相应技术规范作保证，使得用户担心“花钱办不成事”。为此，在“建筑边坡工程技术规范”修编中新增了一个章节“坡面防护与绿化”，其中“植物防护与绿化”一节对植物防护与绿化作了原则性的规定，但具体细则仍未明确规定，需广大岩土科技工作者和相关领域科技工作者通力合作，完善边坡工程生态防护技术的应用。

3.2 边坡工程监测技术研究

建筑边坡监测[13-14]是确保边坡工程安全的重要环节，也是边坡工程理论研究、新技术应用的保障措施之一。边坡监测在工程中的预警作用已得到了广大科技工作者的认同，监测工作包括两个阶段的监测，一是施工期间的监测，二是边坡工程竣工后的监测。两个监测阶段的监测工作各有特点，宜分别对待和处理，相应的技术要求也有所差别。边坡工程监测的基本项目和内容在文献[1]、[2]中均有规定，这里不再赘述，下面就几个问题做简述。

岩土工程爆破施工引发的相关社会问题时常发生，爆破震动的监测问题则显得极为重要；就监测技术应用本身而言，仍有许多问题有待研究和发展，需研究的问题至少有：①先进的自动远程震动监测、记录设备；②高精度的传感器；③针对不同对象的合理的震动影响评价系统；④相关应用系统的培训。

边坡工程外表面变形是最为直接、直观和最易感知的物理量，缺少专业知识的一般人群通过观察边坡工程外表变形就可感知边坡工程的危险程度，特别是边坡工程累计变形较大时更是如此，但受客观条件和环境等因素的影响，实际边坡工程变形监测技术和对数据的解释仍存在许多难题。对边坡工程变形监测的研究需解决的问题至少有：①自动远程变形监测、记录设备；②合理精度的传感设备（如GPS等）；③岩土体内部变形监测设备；④边坡工程预警系统和应用系统的培训。

边坡工程支护结构应力监测是经常需要解决的问题，但受多种因素的影响，支护结构长期应力监测问题一直没有得到很好的解决，即使短期支护结构应力监测也因受多种因素的影响，监测结果的有效性常被质疑。目前，最为困难和急须解决的问题是：①合理成本条件下，如何解决预应力锚索有效应力的监测问题，特别是长期监测问题；②既有支护结构内应力监测问题，特别是锚杆、预应力锚索应力监测问题。

3.3 边坡工程灾害预防和边坡工程健康评价技术研究

边坡工程灾害预防和边坡工程健康评价是两个相辅相成，确有差别的问题，边坡工程灾害预防从边坡工程建设到其完结的整个生命周期都存在，而边坡工程健康评价主要是将已投入使用的边坡工程作为研究对象，此时边坡工程可能不存在灾害问题。

边坡工程灾害的发生可能受多种因素影响，如暴雨、洪水和地震作用，此时主要为自然灾害问题，但也可能存在人为灾害问题；再如爆破施工、新边坡工程建设、地基降水作用和工程滑坡等也可引发边坡工程灾害，因此，针对各种可能的灾害源，建立边坡工程灾害预防体系和应对措施是今后应该研究的重要问题。

任何建设工程均有其合理使用年限，每年实际发生边坡工程灾害的原因之一是部分边坡工程年久失修，因此，边坡工程除了应进行正常维护维修外，还应在使用到不同年限时进行边坡工程健康状态评估，如是否使用30年以上的边坡工程就应进行健康评估，边坡工程健康状态评估涉及到多门学科的交叉，至少应该包括如下问题：①边坡工程设计理论；②工程地质勘察技术；③边坡工程检测技术；④边坡工程监测技术；⑤支护结构耐久性；⑥社会对环境条件的要求等。上述相应工作在文中已有所说明，但仍缺乏针对边坡工程健康状态评估的系统研究，此方向应引起广大科技工作者的高度重视。

4 结语

近十多年来，建筑边坡工程建设得到了快速发展的机遇，新理论、新技术的发展和应用迅猛。为适应当前发展的需要，重庆市城乡建设委员会组织有关专家编制了一系列相关技术规范，为确保重庆市建筑边坡工程的建设安全奠定了一定的基础，然而，由于边坡工程建设有其内在的自然规律，受多种原因影响，特别是受岩土体自身特点和复杂性、不确定性的控制，现有边坡工程理论和技术仍存在诸多不足，需广大岩土工程科技人员辛勤劳动、不断创新和探索，不断完善和发展边坡工程理论和技术。

[1]GB50007-2011建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[2]GB50330-2002建筑边坡工程技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[3]黄求顺，张四平，胡岱文.边坡工程[M].重庆：重庆大学出版社，2003.

[4]方玉树.边坡稳定性分析的一种新条分法[J].工程勘察，2007(6)：31-37.

[5]方玉树.滑坡支挡结构荷载取值问题研究[J].工程地质学报，2008，16(2)：190-195.

[6]刘兴远，雷用，康景文.边坡工程—设计·监测·鉴定与加固[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.

[7]唐秋元，赵尚毅，郑颖人，等.岩质边坡锚杆设计计算方法分析[J].地下空间与工程，2010(6):1276-1280.

[8]唐秋元，施毅，周峰.混合支挡结构在工程中的应用[J].重庆交通大学学报，2011，30(S1)：27-30.?

[9]许文年，王铁军，叶建军.岩石边坡护坡绿化技术应用研究[J].水利水电技术，2002，33(7):38-39，43.

[10]周德培，张俊云.生态护坡工程技术[M].北京：人民交通出版社，2003.

[11]阴可，岳中琦，李焯芬.边坡绿化种植在香港的应用[J].岩石力学与工程学报，2004(16)：2804-2810.

[12]周云艳.植物根系固土机理与护坡技术研究[D].北京：中国地质大学出版社，2010.

[13]GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范[S].北京：中国计划出版社，2009.

[14]刘俊岩.建筑基坑工程监测技术规范实施手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.

改善推拉窗密封性的简易方法

推拉窗相对平开窗，有开启灵活、不占空间、不易损坏、开启状态下承受风荷载能力强等优点。前些年在各类建筑中曾广为使用。但推拉窗也有其难以克服的缺点，密封性差，不但造成能源浪费，还会随室内外空气对流使大量灰尘进入室内。因此，目前许多地方限制使用推拉窗。推拉窗在关闭状态下形成室内外空气对流的部位，除去扇与扇、扇与框之间的缝隙外，还有扇与扇交接处上下两头各有一个较大的孔洞，这上下两个孔洞造成的室内外空气对流最为严重。

最近我们采用一个新的方法：在某建筑塑钢推拉窗内侧推拉扇上下各用"AB胶"粘贴一个L形的塑料片，封住孔洞，起到了非常理想的效果。L形塑料片的尺寸依孔洞的矣际大小而定，周边留l～2mm间隙即可。推拉窗使用中有类似问题的家庭或单位不妨一试。

（摘自：《建筑工人》）

Prospect of Construction Technology for Side Slope

Based on the current situation of side slope engineering,the vision of standardized construction system for side slope engineering and the trend of side slope theory and technology study are elaborated to offer some references for related scientific and technical personnel.

side slope;regulation;rock-soil lateral pressure;deformation

U416.1+4

：A

：1671-9107(2012)09-0015-04

10.3969／j.issn.1671-9107.2012.09.015

2012-6-8

刘兴远(1963-)，四川渠县人，博士后，教授级高级工程师，重庆市专家库成员，主要研究方向为建筑物检测、鉴定与加固技术研究，砌体结构理论，混凝土结构耐久性研究，建筑边坡工程安全性分析等。