基于高边坡岩土工程设计方案的分析

张奇

摘要：在当今时代经济快速发展，国内城市化进程十分迅速，大量农村居民涌入城市造成了城市用地的紧张，基于此工程开发商们在进行工程建设时常常将住宅楼修筑在山地上以节约土地资源。然而在山地上进行住宅区建设时高边坡、高填方等问题时常出现，本文中笔者就对高边坡岩土工程设计中存在的相应问题与解决措施进行相应的分析研究，以及明确岩土工程师的职责，从而在工程设计时就减少发生安全隐患与可能性，并且对促进工程结构稳定性的提高也有一定帮助。

关键词：岩土工程；高边坡；设计方案

引 言：由于在山地丘陵地区进行工程建设时常常碰到高边坡岩土工程设计问题，相应问题若是得不到恰当的解决，往往会使住宅区的建设过程中存在安全隐患，因此在进行山地丘陵上的工程设计时对于高边坡岩土工程問题就要高度重视，而开发商，建筑设计师与规划师在解决高边坡岩土工程问题时要对自身责任了解明确，本文中就对高边坡岩土工程设计问题的相应解决措施进行了讨论。

1、岩土高边坡设计方案的案例概况

本文以一处岩土高边坡工程为例进行讲述，首先其属于某一地区的山地住宅小区，北面为山岭，削山处理后在山体北侧形成高数十米、长约一百多米的边坡，但在边坡支护设计时由于考虑到工程结构上部会发生大面积垮塌，同时结构的中部会形成扇形结构的张性裂缝，因此被迫修改设计方案。原设计在道路地质勘察时并没有经过专门的边坡勘察，只是附带做边坡勘察，因此设计院按照 1：1.0 的坡率对岩土高边坡进行 8 级支护划分设计，坡面设计采用喷砼。经过地质勘察分析，该岩土高边坡为顺层坡结构，工程场地的地质为沉积岩，后经过地质作用以及岩层的分化作用局部有粉砂岩、砂砾岩以及细砂岩等间杂分布的岩层，因此该工程的地质情况并不乐观。

2、岩土高边坡方案的设计重点

首先在该工程的规划设计中应该引进岩土工程设计师，小区建筑结构的设计通常应该有建筑师或规划师进行总体规划设计。其次在设计阶段应该进行工程边坡地质的测绘、边坡勘察以及地形图的测绘等，初步确定该工程建筑的地质稳定性，从而对不良地质情况进行评估，以便于岩体高边坡结构的总体设计。

另外，在该工程的岩土高边坡支护设计时，设计师要留足设计的空间，例如对于坡脚以及坡顶的设计要注意设置好排水沟与截水沟，截洪沟到坡肩要确保留有一定的距离。这样设计的主要目的是为了坡肩不坍塌，而且边坡的设计要留有一定的中间平台以及坡率，在建筑物以及道路之间要留有足够的空间，在边坡支护设计时要重点考虑采用经济的格构式锚索挡墙方案，而避免采用不经济而且不安全的锚杆预应力锚索和抗滑桩等方案进行设计。

3、岩土高边坡方案的设计过程分析

3.1 岩土高边坡设计方案坚持动态化设计

在山地丘陵上进行施工建设时，由于当地地形起伏不定且地质情况变化较大，并且在仅进行地形绘制与地质勘查结果来进行分析，工程设计师很难在勘查孔中具体把握当地的地质情况与岩体组成，从而很难确定工程建设的总体设计结构，这就不利于施工的稳定性与连续性，所以需要在进行岩土高边坡设计时坚持动态化的设计流程，时时根据不同的地质地形情况对设计方案进行调整。并根据在开挖后通过实地勘查获得的新数据来进一步确认岩体组成与其他相应设计参考数据，并对数据进行科学评估与分析，从而根据新的数据资料对总体工程设计方案进行进一步的修正，减少建设设计方案与施工过程中存在的误差，从而提高整体工程施工过程中的建筑结构稳定性。

3.2 岩土高边坡方案设计要重点把控边坡支护设计

针对该工程实际情况分析，在设计时不应该采用喷射混凝土的护面来进行支护设计，特别是对裂隙发育性边坡，采用喷射砼不仅影响建筑物的美观性，而且与周围建筑环境不协调。此外，裂隙在该工程的岩土体结构中属于下渗通道，地下水一旦通过砼面层结构时，就会带走很多的岩体颗粒，因此会引发地下结构空洞的情况出现；另外，对于工程中的爆破工艺设计选择也要科学合理，在支护设计时要考虑到最不利的设计情况，设计要综合考虑不利工况之下的高边坡结构的稳定性与安全性。

3.3 降低成本并注重工程安全与效益

设计方在岩体高边坡结构设计时除了上述需要注意的相关事项以及设计的把控重点之外，还应该兼顾“科学安全、效益优先、降低成本”的设计原则，并在在进行岩土高边坡设计时还应在保证质量的基础上注重效益，使工程在设计阶段就有科学合理的施工策略。特别是对地质构造相对复杂的岩质高边坡设计，应该充分考虑并采用较大的坡率进行设计。因为岩体高边坡在上层土体结构受到风化作用时，经过雨水的作用会形成滑坡以及位移，从而影响建筑物的结构稳定性。尤其是当高边坡的岩层为凝灰质砂岩或凝灰岩时，其裂隙结构的填充物会随着雨水的冲刷变成岩层滑动的润滑剂，从而使岩层结构在外力等重力负荷作用之下出现下滑的现象。

在高边坡支护设计时，应该采用承载能力较强的预应力锚索，因此在设计过程中还应该考虑到锚头的防腐处理问题。通常情况下，在潮湿的地区进行岩土高边坡结构设计，自由段之间的杆体与高预应力作用下的锚头材料容易受到锈蚀的作用从而断裂，所以在这一阶段的设计应该尽量控制好岩土高边坡结构的预加应力。尤其是在支护设计之前，应该深入现场对地形以及山谷、凹形坡等低洼的部位检查其是否存在堆积物，并评价堆积物的状况。

4、结束语

岩土高边坡设计是一项十分重要的工程，在山地与丘陵上进行工程建设时，岩土高边坡的设计是否科学合理直接影响工程质量的高低。其作为一项重点环节应引起相应工程规划师与设计师以及开发商的高度重视，在设计时就要明确可能发生的各种安全隐患，这样才能在问题发生时有备无患，从而保障建筑内居民的安全。本文中就对相应岩土高边坡设计问题的实例进行分析，并从设计的角度提出了相应减低安全隐患的措施，并对相应的工程建筑人员提供一些借鉴措施，从而使工程建筑的结构稳定性得到有效提高，并保障住户的安全。

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