摘要：由于城市用地紧张，城市化进程加快带动城市人口增加，所以很多大中城市会选择在山地地区建立住宅区。这种大面积的小区建设肯定不能避免高填方、高边坡问题。本文主要探究了高边坡岩土工程设计中岩土工程师的作用，高边坡岩土工程设计的注意问题以及案例分析。
关键词：高边坡；岩土工程设计；注意问题
引言：我国经济快速发展，基础设施建设的越来越多，产生大量的边坡、高填土，从而引起复杂的严重的岩土工程问题，给建设小区的安全带来危害和隐患，给后期治理甚至反复治理带来重大的经济损失。因此，在实际工作中，要正确认识边坡的危害，了解边坡的结构，合理设计结构方案，对具有潜在危险的边坡进行人工处理，通过一系列的应对措施，争取将边坡失稳造成的危害降到最低程度。
一、高边坡岩土工程设计中岩土工程师的作用
小区建筑方案的设计通常由规划师或建筑师提出，经历先结构、后岩土、再机电、园林，最后报批的过程，这是多年来形成的固有模式，适合于地质条件简单的场地或平地，但面对丘陵地带，这套模式就存在风险。因为建筑师也会受到知识结构和经验的限制，完全由他们完成的规划设计，在建筑总平面布置上常会形成一些不合理的高边坡、高填方，当岩土工程师面对已报批好的设计方案时，发现这些高边坡、高填方处理起来往往造价高、难度大、工期长、风险大，但为时已晚，陷开发商于两难之地。因而有必要打破固有模式，在规划设计前期引入岩土工程师，以求避免上述问题。
二、高边坡岩土工程设计的注意问题
1、由于坡顶、坡脚要设置截洪沟和排水沟，并且截洪沟到坡肩要有一定的距离，以确保坡肩土不坍滑，而且边坡需要有一定的坡率及中间平台等等，就要求建筑师在平面上要顾及这些因素，在建筑物或道路与红线之间留出足够的空间。这样，边坡支护就可以考虑采用较为经济的格构式锚索挡墙方案，而避免采用不经济的锚杆预应力锚索+抗滑桩等方案。
2、需要高填后才能利用的场地，通常采用挡土墙+填土方案。但挡土墙超过一定的高度后，工程造价将迅猛增加，故在土质地基上挡土墙不宜修建过高。可考虑采用桩柱梁板高架结构，在架空板上填土或直接作为建筑场地使用。高架方案在填土不高时慎用，按珠三角地区经验，回填高度不超过8m时，挡土墙方案较为经济；超过12m时，高架方案一般较为经济。
3、当对岩体的边坡加以挖掘时，这样就会对一些岩体机构带来影响，例如：碎裂机构以及散体状结构等，所以在利用爆破技术进行开挖时，一定要对其工艺加以控制。而且在对边坡进行设计时，也要考虑到Ⅳ类岩体的坡度要控制在0.3范围内，尽量避免碎石或者其他塌落杂质出现，也要尽量避免由于爆破震动带来的不利危害。
4、在对边坡之护进行设计的过程中，要将那些最不利的因素考虑在内，例如：在选择格构式锚杆挡土墙逆的方法进行建设时，一般要分别从不同的层次入手进行建设，然而这种做法也会有一定的难度，例如：竖向格构梁的钢筋无法有效地联系在一起，为了解决这些问题，可以选择以下方法：将边坡按照不同的等级进行间距划分，具体的距离可以控制在8到12米范围内，不同的等级中要增设平台，在施工过程中要以级别为单位，在各个级别都成型以后，再凑个整个的等级进行施工，完成后在整级施工格构梁，在整级张拉锚杆，在实际的设计过程中要将一些不利的情况纳入考虑范围。
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5、当高边坡支护应用大的承载力预应锚杆时，如何保证锚头不受腐蚀是一个难点，在相对比较潮湿的地方，在高应力作用下的锚杆头和自由段间的杆体十分容易发生腐蚀或者破损，这是由于边坡或多或少都要出现变形的情况，所以要控制好预应力，在具体的工程建设过程中，如果没有对锚杆做好抗腐蚀工作，在十年左右锚杆的头部就会因为受到腐蚀而失去效果，最后甚至发生坍塌。
6、在对边坡支护进行设计之前，要对现场的自然环境等因素进行勘探与核查，要深入勘察这些地方的地理自然方位状况，例如：地形特征，山谷或者凹凸状地形等，在一些凹地处有无堆积物，以及堆积物的状态等等，在这一过程中也要深入勘察岩芯，要努力将坡积层分辨清楚，而且在有必要的情况下，也可以再次勘察，由于坡积物的土力学的性能不是很好，再加上由于分布面积小，会影响其平衡性，而且在勘察的过程中也很容易被遗漏或者被忽略。
7、地质构造呈现顺层的岩质高边坡，要积极选择大的坡度，岩面上面的土层很容易对岩石产生腐蚀作用，特别是当被雨水浸泡过以后，这些土层会沿着岩石的层面滑下来，如果暴雨来袭，则很有可能形成滑坡，构成岩石本身的材料或质地在雨水的冲击与浸泡下，很容易在造成岩石的风化，所以，放坡要尽量采用最大的坡率。
8、运用动态设计方法。在坡度较为陡峭的地方，地质会十分不稳定，出现较大的变化，简单的勘察与地质测绘无法深入了解地层与地质的整体情况，岩土体特点以及结构层面的特征等等，这些细节结构只有在开挖以后才会清楚地呈现出来，而且现场的工作人员，施工工人或者监理负责人都有可能因为自身的知识结构与技能水平不达标，无法真正判断出地质底层的细节情况，在这样的客观形势下，就对勘察工作人员也提出了一些更具体的要求，那就是多次、反复进行勘察，要与最新开挖的岩层的性质与原有的加以对比和探究，一旦出现差异或者存在新的情况，要将这些情况及时上报给相关的负责人进行核算。
三、案例分析
本文结合某高边坡工程，该工程是山地住宅小区，北面为山岭，削山后北侧形成了长约160m、高数十米的边坡，逆作法施工，但在边坡支护过程中，上部土层发生了大面积滑塌，同时中部局部形成扇形张性裂缝，被迫停止施工。原来在道路勘察时只附带作边坡勘探，并没有进行专门的边坡勘察。设计院据此统一按1：1.0的坡率将边坡分8级进行支护，坡面喷砼。但施工期间遇到一场强雨，就发生了滑塌。后经现场踏勘，发现该边坡为顺层坡，场地基岩系沉积岩，后发生过变质作用，形成了砂砾岩、细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩与凝灰质砂岩间杂分布的局面，边坡中上部多为坡残积层，中部岩石多为强风化状，节理裂隙极发育，裂隙间充填物多为钙质，在较长时间雨水的作用下，在上面饱水的荷重土层作用下，导致了滑坡。现场踏勘还发现，在边坡的顶部还存在坡度较陡的山脊，同时边坡下部可见节理裂隙不发育的微风化岩层，因而建议设计作如下调整：第一，将坡后山脊坡度较陡的部分缷掉，以减少来自坡后的土应力；第二，降低底部两级岩质坡的坡率；第三，经过以上二项处理，可将中上部包括风化岩层部坡率放大，超过原设计的1：1.0，以增加边坡稳定的安全性；第四，采用锚杆（索）格构支护，坡面种植灌木。施工中及工后作水平位移监测，至今经历多次强风暴雨，该边坡安然无事。
四、结束语
综上所述，边坡稳定性预测及其治理方法是一项复杂的工作。当前，不断涌现出新理论、新方法，丰富了边坡稳定性的。我们应该注意边坡系统内部的各个系统之间的联系和与外部各要素的相互作用、相互制约的关系，特别是对边坡失稳的进行研究分析，绝不能单单考虑某个要素，应该综合全面、多方面的考虑，在充分考虑监测资料的基础上，还要对周围的滑坡地质有所了解，才能把高边坡的危害将至最少，保障建筑工程的质量。
参考文献
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[3]刘金川，孟薄萍，师文斌. 高填方岩土工程设计初探[J]. 中国高新技术企业，2014，11（18）：140-141.
论文作者:赵世斌
论文发表刊物:《基层建设》2016年31期
论文发表时间:2017/1/18
标签：岩土论文; 挡土墙论文; 地质论文; 坡度论文; 方案论文; 工程设计论文; 土层论文; 《基层建设》2016年31期论文;