吳涵
(阜陽市工程咨詢設(shè)計(jì)研究院 安徽阜陽 236000)
通過邊坡支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用,能克服斜坡面因不良外力產(chǎn)生的隱患問題,防止邊坡穩(wěn)定性差誘發(fā)滑坡或崩塌及土體失穩(wěn)等工程事故,提高邊坡結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。若土木工程施工中,沒有采取有效邊坡支護(hù)措施,非常容易發(fā)生安全事故,甚至導(dǎo)致人員傷亡的出現(xiàn)。例如,2015年,6月2日,圖們市小偏嶺一號基坑工程中,由于邊坡支護(hù)工程質(zhì)量不合格,發(fā)生坍塌事故,造成12名工人死亡,給工程后續(xù)施工造成了巨大影響。因此,為避免安全事故發(fā)生,確保土木工程施工質(zhì)量,應(yīng)做好邊坡支護(hù),選擇適合邊坡支護(hù)技術(shù)。
土木工程邊坡支護(hù)是為保證邊坡及其環(huán)境安全,對邊坡采取的一系列加固與防護(hù)措施,通過有效支護(hù)能有效防止滑坡、崩塌、剝落。土木工程施工中,土方工程量大,周邊情況、地質(zhì)條件、地下管線復(fù)雜,在施工過程中易對周邊地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生影響,誘發(fā)各類不同程度的地質(zhì)災(zāi)害或工程事故,所以土方工程施工中,開挖深度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn),便應(yīng)要采取支護(hù)措施,提高施工環(huán)境安全系數(shù),避免安全事故,以確保工程質(zhì)量,避免邊坡土體失穩(wěn),發(fā)生位移。尤其是在深基坑工程或地下工程中,倘若支護(hù)施工存在問題,一旦支護(hù)強(qiáng)度不夠或支護(hù)深度不夠,則會引起安全事故[1]。例如:2014年,4月29日,青海省西寧市某土木工程,施工地段地質(zhì)條件復(fù)雜,河谷區(qū)與丘陵區(qū)交接處邊坡支護(hù)工程施工現(xiàn)場發(fā)生坍塌事故,造成3人死亡、1人輕傷,直接經(jīng)濟(jì)損失60萬元(如圖1)。由于土木工程具有唯一性,不同工程所處地質(zhì)環(huán)境不同,就算工程設(shè)計(jì)方案一致,工程特點(diǎn)也會存在差異,所以在具體施工中,要選擇合適的邊坡支護(hù)技術(shù),進(jìn)行有效加固與防護(hù),確保施工安全。
圖1 事故搶救現(xiàn)場
通過前文分析不難看出在土木工程施工中加強(qiáng)邊坡支護(hù)施工的重要意義。在土木工程施工中倘若邊坡穩(wěn)定性差,又沒有采取有效支護(hù)措施,便可能誘發(fā)滑坡及滑坡群、崩塌等事故,帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。土木工程施工中,邊坡根據(jù)使用時限可分為:永久性邊坡與臨時性邊坡;按坡向可分為:順向邊坡、反向邊坡、直立邊坡。能影響邊坡穩(wěn)定性的因素多種多樣,既有外部因素,也有地質(zhì)因素和工程因素,如:邊坡結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、地下水、風(fēng)化作用、外力影響等方面因素,都會對邊坡穩(wěn)定性和強(qiáng)度造成不同程度的影響[2]。尤其是一些陡坡,更是給崩塌創(chuàng)造了條件,事故率較高。因此,在施工現(xiàn)場不具備放坡條件時,應(yīng)采取邊坡支護(hù)措施。從邊坡支護(hù)工程特點(diǎn)來看,涉及范圍廣,開工數(shù)量多,需要進(jìn)行勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測等一系列工作,技術(shù)復(fù)雜性強(qiáng),易受地質(zhì)條件影響,與擋土、降水、挖土等環(huán)節(jié)緊密相連,任何施工環(huán)節(jié)失誤都可能影響工程質(zhì)量。目前常用邊坡支護(hù)技術(shù)有:錨固技術(shù)、復(fù)合土釘技術(shù)、懸臂支護(hù)技術(shù)、重力式擋墻等[3]。不同支護(hù)技術(shù)有不同適用范圍,邊坡支護(hù)工程施工前要先進(jìn)行勘探,了解周邊情況和地質(zhì)條件,合理確定支護(hù)方案,進(jìn)行科學(xué)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確保支護(hù)方式符合工程要求,保障支護(hù)效果和工程質(zhì)量。
在土木工程施工中應(yīng)根據(jù)工程條件和地質(zhì)情況選擇適合的邊坡支護(hù)技術(shù),確保支護(hù)效果,保證工程順利實(shí)施。下面通過幾點(diǎn)來分析土木工程施工中邊坡支護(hù)技術(shù):
復(fù)合土釘支護(hù)技術(shù)是現(xiàn)代工程中不可缺少的重要支護(hù)技術(shù),不僅施工周期短,成本低,且支護(hù)效果好,技術(shù)可靠性高,適用范圍廣,實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性強(qiáng),非常適合用于施工場地受限,無法放坡的土木工程施工,主要由普通土釘技術(shù)、輕型支護(hù)技術(shù)、截水技術(shù)有機(jī)結(jié)合組成,能根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,對各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行靈活組合來獲得最佳支護(hù)效果。在具體施工中,利用土釘作為主要受力構(gòu)件,通過漿體與土體外界面上的粘結(jié)力,沿土釘全長為邊坡壁土體提供連續(xù)支護(hù)抗力(如圖2)[4]?;趶?fù)合土釘支護(hù)技術(shù)的邊坡支護(hù)施工不僅能將欲滑移土體的側(cè)向壓力傳遞給穩(wěn)定土體,同時還能對滑移土體進(jìn)行內(nèi)加固,所以邊坡穩(wěn)定性能得到大幅度提升,尤其是在深基坑邊坡支護(hù)工程施工中,應(yīng)用效果非常好。
圖2 復(fù)合土釘支護(hù)技術(shù)
錨固支護(hù)技術(shù)基本原理是錨桿穿過土體滑動面深固在土體,利用自身具備的抗剪強(qiáng)度,傳遞給土體形成對土體的抗滑力,避免土體出現(xiàn)位移現(xiàn)象,使邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。目前很多土木工程施工都在應(yīng)用錨固支護(hù)技術(shù),例如:隧道工程、基坑工程、公路工程等等。錨固支護(hù)技術(shù)在具體施工中無需大量的人力物力投入,不用立模板,不用搗筑,非常適合于臨時性邊坡支護(hù)工程,基于錨固支護(hù)技術(shù)進(jìn)行施工,施工成本能夠降低20%。但錨固支護(hù)技術(shù)不同于其他支護(hù)技術(shù),多為隱蔽施工,想要確保支護(hù)效果,必須加強(qiáng)施工質(zhì)量控制。錨固支護(hù)技術(shù)應(yīng)用具體流程是:準(zhǔn)備材料、造孔、錨桿制作與安放、注錨、桿張拉、鎖定。施工過程中任何環(huán)節(jié)失誤都可能對支護(hù)效果造成負(fù)面影響,造孔、安防、注錨是施工重點(diǎn),對支護(hù)效果影響最大[5]。因此,在造孔施工階段,必須進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算,科學(xué)選擇鉆孔位置和鉆孔直徑。鉆孔方式選擇要結(jié)合巖土情況,避免孔壁出現(xiàn)塌陷。鉆孔后需進(jìn)行清孔處理,清楚一切雜物。安裝過程當(dāng)中要預(yù)防桿體出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)、抖動現(xiàn)象,要平順緩慢推送。注錨施工階段,要嚴(yán)苛控制施工工藝參數(shù),避免出現(xiàn)掉塊、塌孔、埋孔現(xiàn)象,控制跑漿問題,正確控制飽滿情況。具體施工過程中要進(jìn)行及時檢查,確定坡頂、坡面情況,驗(yàn)證施工質(zhì)量,并做現(xiàn)場施工記錄,作為質(zhì)量監(jiān)督憑證。
懸臂式支護(hù)整體性好,施工方便,構(gòu)造簡單,但對開挖深度敏感,適用于土質(zhì)好,開挖深度較淺的工程。因此,要采用懸臂式支護(hù)技術(shù),在施工前要先了解施工區(qū)域土質(zhì)情況、土壤性質(zhì),準(zhǔn)確計(jì)算土方工程量,確定開挖深度,計(jì)算內(nèi)力位移系數(shù)和邊坡整體穩(wěn)定性,確定工程適合懸臂式支護(hù)技術(shù)。具體施工中,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮到經(jīng)濟(jì)性問題,而且要避免結(jié)構(gòu)過高導(dǎo)致立壁下部彎矩過大引起安全事故,要合理控制結(jié)構(gòu)高度與寬。
為確保施工安全,規(guī)避安全事故,采取有效邊坡支護(hù)技術(shù)對邊坡進(jìn)行加固,從而提高邊坡土體穩(wěn)定性非常有必要。影響邊坡穩(wěn)定性的原因多種多樣,目前土木工程施工中,較為常用的邊坡支護(hù)技術(shù),如:復(fù)合土釘支護(hù)技術(shù)、錨固支護(hù)技術(shù)、懸臂式支護(hù)技術(shù)等等,都能夠獲得較好的支護(hù)效果,而且施工方便,施工成本低,支護(hù)效果好,非常值得應(yīng)用。
[1]朱則剛.土木工程施工中邊坡加護(hù)施工存在的問題及對策分析——以基坑工程為例[J].體化協(xié)同發(fā)展學(xué)術(shù)研討會論文集(上),2014,04:56~61.
[2]張京華.上海土木工程學(xué)會評審貴陽地區(qū)邊坡防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].太原科技大學(xué),2015,06:11~15.
[3]吳善會.試論邊坡支護(hù)技術(shù)在土木工程施工中的運(yùn)用要點(diǎn)[D].浙江大學(xué),2016,04:247+254.
[4]黃世華,范小倩,查志彬.水利水電施工工程中邊坡開挖支護(hù)技術(shù)的探究[J].西部探礦工程,2013,08:18~21.
[5]常光明.復(fù)合土釘支護(hù)技術(shù)在黃土邊坡支護(hù)工程中的應(yīng)用研究[D].長安大學(xué),2012,13(08):131~132.