摘要：边坡是自然环境中的一种地质结构，边坡支护是山地建筑工程施工的关键部分。当前我国工程项目的数量越来越多，而边坡支护被广泛应用于各种工程项目，如山地建筑工程。本文结合工程实践，针对山地建筑边坡支护进行了深入研究，提出了相应的边坡支护方法。
关键词：山地建筑；边坡；边坡支护
引言
边坡，即存在一定倾斜角度的坡体。根据其形成过程可分为人工边坡、自然边坡两大类，是普遍存在的一种地质形态。山地建筑边坡支护的主要目的是防治地质灾害，其施工环节多，施工技术要求高，特别是对于地质环境比较复杂的山区，边坡支护施工的难度非常大。如何提高山丘地区建筑边坡支护施工质量，增强边坡稳定性，是施工人员迫切需要解决的问题。
1 边坡稳定性分析
由于边坡存在一定的倾斜角度，导致其在外力的影响下出现下滑的倾向，而由于边坡本身强度、人工实施阻止边坡滑动的措施等因素的影响，使边坡具有抗滑阻力，最终构成稳定平衡。如果该平衡被打破，边坡就会出现滑动。因此，边坡稳定性分析是进行边坡防治与支护施工的首要步骤。毕肖普1955年给出了土坡稳定安全系数的定义，该定义考虑有效应力下的抗剪强度以及抗剪强度发挥的实际作用。
公式中的表示边坡滑动面的剪应力均值；表示边坡滑动面的抗剪强度均值；表示边坡稳定安全系数。在实际的工程施工设计中，是评估边坡是否稳定的重要参考指标。具体评估标准如表1所示。
可见，边坡稳定安全系数可以简洁明了地表示边坡的稳定性，因此被广泛应用于边坡的防治中。从上述公式可以发现，边坡是否稳定和边坡滑裂面上的剪应力、抗剪强度有很大关系。在工程施工中，边坡滑动主要有两种：第一，由于自然环境发生变化引发的的滑坡；第二，工程施工引发的滑坡，如人工挖掘、填方、建筑而成的人工边坡，如果设计不合理或场地原因导致边坡倾斜角度过大，一旦施工条件变化或受到外界干扰，边坡稳定平衡状态将被破坏，导致边坡滑动。此类边坡滑动常发生在山地区域的建筑边坡工程中，因此，需要对山地建筑边坡进行支护施工，以增强其稳定性，防止发生滑坡事故。
2 边坡支护设计与施工实例分析
2.1工程概况
某工程属于山地建筑，其边坡总长720m，高42～58m，安全等级、防治工程等级均为一级，主要有以下几个特点：（1）标高体系非常复杂。（2）外环道路上部为高32m左右的高边坡，下部为20m深的基坑，边坡整体高约60m，同时边坡顶端存在微波站、墓地，边坡放坡范围受限，可以用于放坡的宽度平均只有15m。（3）边坡支护施工场地有很多无法清理的孤石，因此，只能对其进行加固，这给边坡施工前期的地质勘察工作造成干扰，增加了边坡支护设计与施工的难度；（4）工程总体高度差较大，地下室较深且紧邻坡脚，因此，边坡支护设计与施工要确保部队地下室形成较大压力，以免影响主体结构安全；（5）放坡范围较小，导致边坡倾斜角度较大，增加了边坡支护施工和坡面绿化的难度，在进行边坡设计时需要重返考虑这些因素。
2.2某工程边坡支护施工场地岩土层特点
如图1所示，为某工程边坡地质剖面示意图，据图可知该工程边坡支护施工现场的地层结构：
（1）素填土。颜色呈黄色或淡绿色，形态松散干燥，其主成分为砾质粘性土，土层厚度约0.40～2.80m。
（2）砾质粘性土。干燥或稍微潮湿的绿-红色粘性土，主成分为黑云母花岗岩残积土，含有三分之一左右的石英角砾。厚度为1.40～14.50m。
（3）黑云母花岗岩带。颜色呈绿-肉色，质地硬，含三分之一左右的石英角砾，仅部分地段穿插全风化中性或基性辉绿岩脉。
图1 边坡地质剖面图
2.3 边坡支护设计
该工程边坡属于超高边坡，为了保证建筑物的安全，需要对边坡进行支护施工，拟采用分级放坡、锚索、格构梁、护坡桩支护施工方案，并对图1中的边坡剖面进行以下支护设计：
（1）修坡。清除表层松散土体，以降低坡面滑动力，减小坡体倾斜度；开挖排水工程，有效截留引导边坡表面的水流，减少水分对滑坡体的软化，以增强边坡稳定性；以边坡顶端微波站边线为准，明确边坡顶部的放坡范围，以外环道路外侧边为底边，综合考虑管线、排洪沟等其他设施的位置，合理确定边坡底部界线，进行多级放坡，每一级设置宽1.8m的马道，其标高要尽量一致，最大限度的维持边坡现状，确保边坡美观，为边坡绿化奠定基础。
（2）坡体防护。在边坡表面设置前后左右间距为2m的格构梁，在其交点处安装成孔直径160mm，入射角26-32度，长度24-30 m的预应力锚索。在滑动力较大的边坡区域还要布设挡土桩。
（3）坡面绿化。如果边坡倾斜度较大，则应该用爬藤植物，如爬山虎等进行绿化（图2），并且在马道上事先留下绿化植物种植空间；如果边坡倾斜角度不大，则应该将绿化植物种植在格构梁中（图3）
图2 陡峭坡面绿化示意图
图3 平缓坡面绿化示意图
2.4某工程边坡支护项目施工要点
作为边坡支护施工中的关键部分，挡土墙施工直接影响到边坡支护施工质量。挡土墙是否发挥作用在很大程度上取决于如何布置挡土墙。在实际施工中，施工人员应该根据墙趾纵断面、路基横断面来确定挡土墙类型。对于山地建筑边坡来说，平面布置的挡土墙最适合。挡土墙主要有墙身、基脚、排水设施、沉降伸缩缝四部分构成，下面来探讨各部分的施工注意事项。
1、墙身。其主要包括护栏、墙背、墙面、墙顶等。墙面同行为平面，在施工时，需要保证墙面倾斜度与墙背相互协调，同时考虑挡土墙的横坡度；墙背的倾斜方向各有不同，导致其呈现各种各样的断面形式，如衡重式、仰斜式等；护栏，在山地建筑边坡布置挡土墙时，所学的挡土墙往往较高，为了增加安全性，需要设置护栏，特别是车辆驾驶员驾驶车辆经过边坡看到有护栏，心理会感觉到安全，这有助于保证行车安全；
2、基脚。在山地建筑边坡支护施工中，很多挡土墙的基脚都是直接设置在天然地基上。如果地基较弱，挡土墙较高，则可以将墙趾伸出台阶，以增强挡土墙稳定性。台阶宽度应大于20cm。
3、排水设施。排水设施对挡土墙的使用效果有很大影响。因此，要高度重视排水设施的施工。可以开挖排水沟，增强地面排水效果，并采取封闭处理方式，降低地表水和雨水的渗透。墙身排水设置比地面排水相对简单，只需在挡土墙墙身的布设一定数量的泄水孔可以快速排出墙后积水。
4、伸缩缝和沉降缝。设置伸缩缝和沉降缝的作用是增强挡土墙的安全性。设置沉降缝可以解决挡土墙墙体地基不均匀沉降问题，而设置伸缩缝可以有效解决温度变化引起的裂缝问题。在实际施工中，一般将他们统称为沉降伸缩缝。在施工设计阶段应该结合挡土墙结构特点和类型合理设计沉降伸缩缝。
3结论
综上所述，山地区域的边坡是一种结构复杂、形式多种多样的坡体。山地建筑边坡的支护与其他类型的边坡支护有明显不同。为了确保山地建筑的安全性，增强山地边坡的稳定性，还需要考虑与周边环境的融合。山地的复杂地质环境使得山地边坡支护施工难度大大增加，而边坡支护施工方案与地质环境有很大关系。本文结合某工程边坡施工实践，分析了边坡支护施工场地的地质条件，根据边坡稳定安全系数等参考指标，深入分析了影响边坡稳定性的各种因素，针对山地建筑边坡支护提出了提出可行的对策，得到以下结论：
（1）在评估山地建筑边坡稳定性时，应该综合考虑边坡区域地质环境，在不同的边坡地段采用相应的分析方法。案例工程以边坡稳定安全系数为主要参考指标，采用条分法或者简布法来分析边坡的稳定性，更符合边坡施工场地的地质情况，更加科学；
（2）在边坡支护施工过程中，要参考必要的指标，如边坡稳定性系数，选择合理的边坡支护施工方案。本文案例工程边坡支护根据山地边坡地质环境进行科学合理的边坡支护设计，选用分级放坡、锚索、格构梁、护坡桩支护施工方案，不但符合施工要求，而且施工成本较低；
（3）在边坡支护施工过程中，施工人员要密切关注其相关项目的施工方法，确保边坡支护施工与其他项目的施工能够有效衔接。通过分析各项目的标高、结构特点，采用合理的衔接方式，从而确保边坡的整体稳定；
（4）在环境保护越来越受到重视的背景下，建设人与自然和谐共处的绿色生态边坡是必然趋势。因此，在设计边坡支护施工方案时，要充分考虑边坡绿化，实现边坡支护工程与生态环境的和谐共处；
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论文作者:李志华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/6
标签：山地论文; 挡土墙论文; 建筑论文; 稳定性论文; 工程论文; 伸缩缝论文; 地质论文; 《建筑学研究前沿》2018年第19期论文;