浅谈建筑边坡工程及其应用

卢玉飞

【摘要】随着人类工程建设的发展，边坡作为一种常见的地质形态经常出现在工程建设当中。同时由于实际需要和科学技术的发展导致工程建设规模的扩大，目前的边坡有往高、陡方面发展的趋势，这也使得边坡问题日益严峻，因此对边坡的稳定性展开相关研究具有非常重大的意義。本文并结合实际的工程应用，就边坡工程的几个主要技术问题和解决办法进行探讨。

【关键词】边坡工程；稳定性；支护结构

边坡是人类生活中十分常见的一种地理环境形式，和人们的许多活动联系紧密，尤其是在土木工程行业中，公路边坡、基坑边坡等常常出现在各种工程项目建设当中。随着近些年的经济建设事业的不断扩大，边坡工程也越来越多，而边坡工程的稳定性及其自然灾害问题一直是工程领域中的热点问题。

1概述

1.1边坡工程的定义

边坡是指地表面一切具有倾向临空面的地质体，是广泛分布于地表的一种地貌景观。峰峦起伏的山川大地，有千变万化的边坡所显现；蜿蜒曲折的河流湖泊，有水上和水下的边坡所约束[1]。

边坡工程是岩土工程的重要组成部分。边坡的工作状况直接或间接地影响工程建筑物的稳定和安全，尤其是道路边坡，直接危及道路运营的车辆和人员安全性。

1.2边坡工程的重要性

在公路、铁路等交通设施的建设、水电工程、土坝工程、港口工程等天然资源的开发和利用以及房屋建筑和深基坑的开挖工程中都会遇到边坡的稳定问题。由于不合理的设计、施工，边坡垮塌、失稳等工程事故屡屡发生[2]。

由此可见，边坡工程对于保障公路工程、路基工程、基坑工程的安全具有重要的意义，是保障生产和人民财产安全的重要措施。

2边坡支护结构常用型式及工程应用

2.1重力式挡墙

重力式挡土墙是依靠墙体自身重力来抵挡土体的侧压力，主要的应用材料有混凝土的预制块石、片石混凝土、混凝土以及浆砌毛石等。其中混凝土形式需要进行整体浇筑，而半重力式的挡墙可以采用混凝土或者是少筋混凝土进行浇筑重力式挡土墙的优势在于材料来源广泛、施工的时候快捷简便、具有一定的经济效益，因而重力式挡土墙的应用也是最为广泛的，常见于我国的各种矿山、铁路、港湾、水利以及支护工程项目中。但是重力式挡土墙的使用也有一定的局限性，其本质是依赖于自重应力，因而体积和重量上较大，因而不适用于软弱图层中，因为基础得承载力要求较高，此外，墙体的高度较高的情况下，其材料消耗较大，因而经济性大打折扣，只有在地基承载力较好，墙高不大，并且石材材料取材又较为方便时，可以首先选择重力式挡墙。一般情况下，重力式挡土墙内部都是不配结构钢筋的，只是在局部小范围配上少量钢筋，当高度在六米以下，并且地质条件较好，开挖对周边影响较小时，其经济性十分显著。

2.2扶壁式挡土墙

扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙，其主要特点是自重较轻、施工简单、断面小、结构构造简单，并且适用于软弱土层中，可以发挥材料的强度性质。尤其是在一些缺乏石材的地区或是地震带区域。多用于在高填方工程上以此来保持路堤稳定，减少土石方占地面积。由于断面尺寸较小，因而土体重力可有效地抵抗倾覆和滑移，其受力状态较好，稳定性更佳。多用在六米到十二米的填方边坡中，防止土体的侧移和滑动。

2.3喷锚支护

喷锚支护是利用高压喷射水泥混凝土和打入岩层中的金属锚杆的联合作用来对岩层进行加固作用，形成一定的保护结构。喷锚支护分为永久性支护和临时性支护两种结构形式。在洞室开挖后及时的进行喷锚支护，可以使围岩之间的联系更为紧密，同时具有较好的柔性，并且物理性质较好，可以封闭节理，侵入围岩裂，加固结构面和层面，进而提升整个土体结构的承载能力，调整围岩内部的盈利分布，控制变形和裂缝的进一步扩大发展。

2.4壁板式锚杆挡土墙

壁板式一般由钢筋混凝土板和楔缝式锚杆组成，多用于边坡防护。锚杆是锚杆挡土墙的主要受力构件，可为普通钢筋、预应力锚杆或预应力锚索等，锚孔直径100～150mm，一般向下倾斜10°～15°，间距不小于2m。锚孔内放置钢筋或钢束后，灌注水泥砂浆使其锚固于稳定地层，具有足够的抗拔力。肋柱截面多为矩形，也有设计为T形，底端一般做成自由端或铰接，如基础埋置深，且为坚硬岩石，

3常见技术问题及解决办法

3.1边坡植草的退化问题

在公路、铁路等工程建设中，其边坡绿化防护上投入的资金比例较低，在低投入、低养护或无养护情况下，边坡草坪处于自生自养状态，极易退化、死亡。因为人工种植草种生长较弱、品种单一，随着时间的增长，在养分水分供应较差的边坡上都会呈现不同程度的草坡退化现象，这是一个十分突出和严重的问题，若草被退化得不到解决，不仅造成重复建设、资金浪费，而且起不到边坡绿化防护效果，最终可能会引起水土流失、坡面坍塌等许多不良后果。防治边坡草被退化的重要措施就是乔灌草相结合，天然植被一般都是草木混生的，在较高的贫瘠土质或石质边坡上，采用草灌结合的客土喷播或喷混植生技术施工，可以将草种和灌木树种进行混播，早期以草坪防护为主，后期以灌木防护为主，构建乔灌草立体防护生态体系，达到恢复自然植被的目的。

3.2边坡的坡度问题

高速公路以及一级公路由于车流量比较大，如果发生问题，维护和养护问题将会变得很困难。因而边坡的坡度确定问题应科学严谨。对于土质边坡来说，应当按照土的密实程度、地表水的情况以及边坡高度和图的成因类型及时代而定。边坡的坡度应当在1：1 到1：1.75之间进行取值，这样做既能够做到边坡绿化，又能够进一步增强边坡的稳定性。至于岩石边坡，应当依据岩石的风化程度、边坡的高度、地质构造、岩性以及施工方法、地震作用等综合因素进行分析，对于容易风化的岩石以及泥灰岩、千枚岩等等，坡度就应当比规定的取值范围适当增大一些，同时要充分的考虑爆破过程中岩石坡面松动所带来的碎石滑落问题等等。

3.3边坡的形状选择问题

不同形状边坡有着不同破坏类型，边坡的形状对边坡的稳定性产生很大的影响，边坡的形状主要有三种类型，如折线形、台阶性以及直线型。所谓折线形是指从上到下按照岩土的性质区别采取相应的不同坡度，但是当挖方高度范围内岩土的密实程度以及破碎程度特别显著时，应当采取适应各自稳定性的下缓上陡的折线形边坡。同时变坡点的设置却也不应该设置过于多，一般应当在3次左右较为适宜，以免让施工超出掌控范围或者是变坡点的附近遭到坡面水的侵蚀。

5 结论

本文就边坡的工程应用问题展开了系统性的论述，边坡工程对于保障公路工程、路基工程、基坑工程的安全具有重要的意义，是保障生产和人民财产安全的重要措施。边坡支护形式有许多种，本文主要分析了重力式挡土墙、扶壁式挡土墙、喷锚支护、壁板式锚杆挡土墙。最后本文论述了边坡工程中常见的边坡植草的退化问题，边坡设计中的坡度选择问题、边坡设计中的形状选择问题，论述了主要问题的解决措施。

参考文献：

[1]靳付成.边坡稳定性分析方法的研究现状与展望[J].西部探矿工程.2014（04）：78-79

[2]王东，袁景.边坡稳定性分析中不确定性方法的评价[J].辽宁工程技术大学学报.2015（S2）：101-111

[3]段隆臣，庞丰，谢兰兰，潘秉锁，方小红.低温低压下石墨对金刚石钻头胎体摩擦性能的影响[J].北京工业大学学报.2015（05）：31-36

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