發布時間：2022-04-27 07:32:47
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的邊坡支護技術論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
【關鍵字】土釘支護技術，深基坑，應用研究
一、前言
現今國內的高層建筑中土釘支護技術應用的很廣泛，也是高層建筑的施工重點。很多的建筑工程由于土釘支護技術的失誤，結果造成了巨大的經濟損失，同時也是建筑工程的工期延誤。所以，在建筑工程中，我們應當確保深基坑的安全性和質量，這就需要我們采用土釘支護技術進行深基坑的施工。土釘支護技術的造價較低，施工方法簡便，同時工期較短。本文主要通過對土釘支護技術在深基坑中的設計、施工以及檢測和在雨季中的處理對策等內容進行分析，從而保證建筑工程的質量和安全。
二、工程概況
筆者所在公司負責某市的一座綜合樓，該樓的建筑面積是9.5萬平方米。全部采用鋼筋混凝土框架結構，該樓有22層，并且有地下室，基坑開挖的深度為9米。通過地質勘查報告可以知道，影響場地基坑支護影響的巖層包括填土層、粉土、黏土、粉砂等。粘土沒有鉆穿，現場測驗有兩層地下水，第一層地下水的深度是2到12米，第二層地下水的深度為14米。深基坑東臨城市主干道，西側是住宅區，北側是一賓館。
三、基坑支護設計方案
通過現場的地質勘查情況，同時還考慮到工程的安全、經濟以及周邊情況等因素，對于該工程，我們可以采用土釘支護技術和護壁樁兩種施工方案。同時通過地質勘查報告，可知，該場地地下水位較高，因此實際開挖地下3米左右就可以見到地下水。。
1．基坑降水
為了使地下室能夠干燥作業，我們使用12口徑的管井進行抽水，將降水井安置在距離開挖線1米處，考慮到可能將地下水降到基底一下1米處，因此要在基坑周圍布置82口管井，每口管井的距離為八米，在基坑內部布置滲井。降水井的深度為13米左右，將管底封死，同時在管外填上濾料。
2．土釘支護
由于地下結構施工對空間的要求，因此基坑側壁和地下結構外墻之間的水槽為0．8米，同時土釘墻的高度應該為12米，土釘墻的坡度大約為1：0.2，同時還布置8排土釘。使用20HRB335型號的鋼筋，保持水平間距在1.5米。土釘的長度為5米到九米，孔徑是110毫米，排拒是1.5米。同時在第二排要采用預應力錨桿，長度為15米。
四、土釘支護施工技術
1．土釘支護工藝原理
土釘支護技術就是在依次開挖基坑土方而形成的坑壁中，通過采用機械進行鉆孔，從而將土釘放到孔內，然后向孔內注入混凝土，然后在掛上鋼筋網，最后噴射混凝土面層結構，這樣就使其形成共同支撐的結構體系，經過這樣的施工，一直到擋墻支護完全。
2．工藝流程
首先是基坑降水施工，接著是土方開挖至土釘標高下50cm，然后是土釘成孔，接著是桿體支放，接著注漿，接著坡面修正，接著鋪設鋼筋網，然后噴射混凝土，然后重復工序至基坑底，最后基底排水溝。
3.基底施工
對于土釘墻的施工，必須要根據開挖來進行，對于基坑的邊坡一般應該按照分層分段開挖的原則進行開挖，采用中心島的開挖方法，也就是說，首先將基坑沿線挖出10米左右寬度的護坡作業平面。將土方開挖到土釘標高一下0.5米處，同時采用機械成空方式，孔徑大約為110ram，同時還要控制好空的深度、孔徑以及傾角。在成孔以后，要迅速的向孔內插放鋼筋，同時進行注漿。土釘桿體的水灰比為0.5，用普通硅酸鹽水泥漿進行注漿。在第一次注漿完成后兩個小時內，進行第二次注漿，同時要將孔口進行封堵。對于噴射砼施工，我們分段進行在統一分段內，噴射的順序為自下而上。
五、施工監測
1．地下水位監測
從6月21日項目開工到7月17日，對降水井施工完畢并進行連續的抽水后，必須要保持水位在十米左右，可以達到施工的標準。
2．基坑位移監測
在進行土方開挖之前，要對基坑坡頂的水平位移以及沉降位移進行測定，得到原始值。水平位移很沉降位移的監測點沿著基坑坡頂的變現布置，距離為三十米。在進行土方開挖時，要每天檢測一次。將沉降監測點布置在深基坑開挖可能影響范圍內的市政道路上。對于水平位移，我們采用視準線法，就是說在需要進行位移監測的基坑槽壁上布置一條視準線，并且在改線兩端深基坑可能影響的范圍內設置兩點A、B，將他們作為監測的主站點和后視點。接著就沿著改線在槽壁上設置幾個觀測點，就可以直接在讀數尺上讀出位移。
六、雨季中出現的危機情況和處理措施分析
7到8月間，該地區就進入了雨季，雨季給深基坑施工帶來了很多的不便和影響，同時伴隨著暴雨的來臨，邊坡支護的安全就面臨很大的挑戰。
1．危機情況的出現
在基坑的邊坡錨釘和面層噴射混凝土施工完以后，在坑壁的局部就出現了一些出水點，同時在基坑西側的邊坡坑壁上，出水點有不斷加大并進而形成涌水或者是涌砂的現象。同時在西側的土體局部的變形變大，有些觀測點點的水平位移達到75ram，沉降位移達到90mm。在基坑的北側和東側的情況要好一些。通過我們的觀測數據分析可知，土方開挖到預先設計的深度，基坑邊坡的水平位移相對比較穩定。
2．處理措施
對于坑壁局部滲水，在基槽四壁增加灌水孔，孔深0.6m，高度距槽底0.8m，間距2m。在護壁中插入周邊帶孔眼的包網塑科排水管，把局部滲水通過暗埋在土釘坡內的塑料排水管引入基坑周圍排水溝及集水坑中。利用水泵及時抽排，加快邊坡粉土層排水固結。
基坑東（3—1）軸到（3—7）軸采取分級支護．首先把高2.5m．寬4.0m的土卸除。在-7.0m位置增加一排預應力錨桿，高度16m。
按上述措施進行施工和危機加固處理后，對整個基坑及鄰近建筑物的位移進行了跟蹤監測。各觀測點均處于穩定狀態。同時對基坑開挖后，地面裂縫的開展情況進行了跟蹤監測，各觀測點的裂縫均處于穩定狀態。
3．情況分析
通過現場的勘查，基坑西、北兩側場地條件較好，全部進行了硬化處理．通過對承平位移監測數據分析，開挖到設計深度，基坑坡頂水平位移在10mm以內，變形穩定。說明水源遠近是影響基坑穩定的主要因素，地表水滲入土體造成坡體土層的力學性能指標嚴重下降和坡體水壓力增加。
七．結束語
土釘支護技術在深基坑施工中的應用十分廣泛，對于深基坑施工具有重要的意義。
參考文獻：
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[6]吳忠誠 湯連生 廖志強 劉曉綱 顏波 深基坑復合土釘墻支護FLAC-3D模擬及大型現場原位測試研究 （被引用 10 次） [期刊論文] 《巖土工程學報》 ISTIC EI PKU -2006年z1期
關鍵詞：土木工程；支護技術；應用；分析；現階段
前言
深基坑支護技術措施，是現階段我國范圍之內投入建設的隧道工程項目抑或是高層建筑工程項目等危險性比較強的工程項目施工相關工作進行的過程中得到應用的一種技術措施，深基坑支護技術措施實際應用的過程中，是可以在某些層面上讓工程項目整體性質量以及安全性水平得到一定程度的提升，但是深基坑支護技術措施并不是全面的，其本身具備一定的特征，因此并不是在所有工程項目當中都可以展現出來比較強的適用性，針對現階段我國土木工程施工相關工作進行的過程中應用到的深基坑支護技術措施展開研究分析，可以在對不同類型的技術模式以及結構模式加以一定程度的應用的基礎上，展開各項施工相關工作，因此也是可以在我國土木工程領域中得到較為廣泛的應用。
1.針對邊坡支護技術措施的意義展開研究分析
邊坡支護技術措施實際應用的過程中，可以將各項不利因素對土木工程施工相關工作造成的影響控制在既定的范圍之內，比方說土木工程施工現場土質情況不是十分的理想，那么各項施工相關工作進行的過程中，有可能出現地面塌陷這樣的問題，除此之外也會使得土木工程施工單位承擔一定的經濟損失問題，與此同時某些突發性問題，比方說降雨量的急劇提升會使得施工現場周邊的河流水文大幅度提升，各種類型的不可抗性自然災害都會對土木工程整體進度以及工程項目整體性質量造成一定程度的影響，但是科學合理的應用邊坡支護技術措施的話，可以將這些因素造成的影響控制在可以接受的范圍之內，最終也就可以使得土木工程進度以及土木工程整體性質量水平得到應有的保障。針對現階段我國土木工程領域當中，邊坡支護技術措施的實際應用情況展開研究分析工作，在邊坡支護技術更新換代的過程中，可以使得我國土木工程不斷提出的嶄新需求得到滿足，在現階段我國土木工程項目施工階段當中，針對各項技術措施提出了嶄新的要求，自然邊坡支護技術措施也應當得到優化調整，才可以對土木工程施工相關工作的安全性及穩定性做出應有的保證，并將工程進度及質量控制在一定水平之上，在上文中提及到的背景之下，土木工程項目部領域中的各個工作人員應當將邊坡支護技術措施放置在一個較為重要的地位之上，以便于可以使得施工相關工作的可靠性水平得到一定程度的提升。
2.針對邊批支護技術措施在土木工程領域中的實際應用情況展開研究分析
應當將注漿比例科學合理性放置在較為重要的地位之上，在漿液灌注工作進行的過程中往往都應當應用重力灌注措施，并依據工程項目實際需求適當的開展補充漿液操作；與此同時也應當將基坑領域中的各項工作妥善的完成，在基坑開挖工作進行的過程中應當施行較為嚴格的質量控制措施，科學合理的展開分區工作以便于可以對保護工作的效果做出保證，以免因為長距離基坑開挖工作進行的過程中，出現操作失誤而引發加我誒嚴重的地表塌陷問題；最終在后續各項工作進行的過程中，應當將監測工作力度提升到一定的水平之上，以便于可以及時的發現安全隱患，并在對有效性比較強的措施加以一定程度的應用的基礎上，使得問題得到有效的解決。
3.結語
總而言之，深基坑支護技術措施自從在我國建筑工程行業中得到應用以來，就取得了比較好的應用效果，因此會在我國建筑工程行業發展進程向前推進的過程中起到一定程度的促進性作用，因此在深基坑支護技術措施實際應用的過程中，各項保障性措施應當妥善的完成，以便于可以對各個層面相關問題出現的幾率形成有效的控制，即便是深基坑支護技術措施在發展的過程中逐漸變得較為完善，但是仍然存在一些有待改進的地方，在我國深基坑支護技術措施不斷的改進以及更新的過程中，未來肯定可以在土木工程領域當中發揮出來更為重要的作用。
參考文獻
[1]姜文鵬.深基坑支護施工技術在土木工程中的應用分析[A].旭日華夏(北京)國際科學技術研究院.首屆國際信息化建設學術研討會論文集（一）[C]，旭日華夏(北京)國際科學技術研究院:，2016:2.
[2]覃俊甲.邊坡支護技術在土木工程施工中的應用分析[A].旭日華夏(北京)國際科學技術研究院.首屆國際信息化建設學術研討會論文集（一）[C]，旭日華夏(北京)國際科學技術研究院，2016:1.
關鍵詞：錨桿；支護機理；隧道工程
中圖分類號：U45 文獻標識碼：A
1 引言
隧道支護理論經歷了古典壓力理論階段、松散體理論階段和現在的支護與圍巖共同作用理論階段。支護與圍巖共同作用理論認為圍巖與支護同為承載結構，前者是主體，后者是輔助，兩者互不可缺。為了使得隧道施工設計更加科學、合理，同時節省工程造價，因此在隧道支護中應當在保證不出現圍巖失穩的前提下最大限度發揮其自身的承載力。錨桿作為一種柔性支護結構，能與圍巖同步變形，使其在隧道支護工程中被廣泛使用。
錨桿技術由國外發明，最初用于礦山巷道支護加固。19世紀末20世紀初英國、美國率先使用錨桿對礦山邊坡進行加固，錨桿由此得到關注。20世紀50年代到70年代，德國、捷克斯洛伐克、英國、美國將錨桿運用于基坑開挖支護，從此錨桿被各國廣泛應用邊坡穩定的維護。相比于國外，雖然我國錨桿技術的發展起步較晚，但經過近幾十年引進、吸收和消化國外錨桿技術，并通過與工程實踐相結合，我國錨桿技術取得了長足的進步。本文通過對錨桿分類和錨桿支護機理發展的闡述以及錨桿支護機理不足之處的指出，以期為相關研究人員提供些許參考。
2錨桿分類
錨桿是一個抗拉強度高于巖土體的桿體，依靠與周圍巖土體緊密接觸所形成的摩阻力形成對巖土體徑向方向上的約束。
錨桿有多種分類依據：
（1）錨固長度：全長錨固型和端頭錨固型。
（2）錨固方式：機械型、黏結型和混合型。
（3）是否施加預應力：預應力錨桿和非預應力錨桿。
（4）受力狀態：拉力型錨桿和壓力型錨桿。
3錨桿支護機理的發展
20世紀40年代以來，各國研究人員對錨桿支護機理進行了大量理論研究，并在工程中檢驗、推動和完善理論，取得了諸多研究成果。下面對錨桿的支護機理加以綜述：
（1）懸吊理論：該理論由Louis A.Panek于1952～1962年間提出，他認為通過錨桿能夠直接將不穩定巖石懸吊在上部堅硬巖層。
（2）組合梁理論：該理論由Jacobio于1952年提出，其實質是利用錨桿將巖層釘在一起，增大巖層之間的摩擦力，防止其滑移和坍塌。
（3）減跨理論：將錨桿打入隧道周邊圍巖中，相當于在圍巖中增加了支點，從而使得隧道圍巖跨度減小，提高了圍巖的穩定性。
（4）整體加固理論：通過大量錨桿的布設，將隧道周邊松散圍巖錨固在內部穩定圍巖上，使得松散圍巖和穩定圍巖形成一個整體，增大了隧道圍巖的整體穩定性。
4錨桿支護機理的不足
雖然錨桿已應用與工程近一個世紀，但是在錨桿支護機理方面仍存在以下不足：
（1）錨桿橫向效應：通過錨桿支護機理的發展不難得出，各國研究人員對錨桿的研究重心都集中于錨桿軸向效應，對其橫向效應關注度不夠；
（2） 設計理論研究尚不清楚：由于隧道圍巖的復雜性和多樣性等客觀條件，使得目前錨桿支護設計理論和計算方法存在這樣或那樣的不足，造成目前錨桿支護工程中，多采用工程類比法或半理論、半經驗法，無法實現科學設計施工；
（3）錨桿荷載傳遞機理尚無定論：錨桿、灌漿體和孔壁三者之間存在復雜的化學作用，任意兩者之間出現一定相對位移，錨桿支護則會失效。
5結語
近年來，高速公路逐步向西推進，期間伴隨著大量隧道的修建，而隧道的修建離不開錨桿支護，故相關研究人員應抓住這一歷史機遇，將理論與工程實踐相結合，爭取取得更高水平研究成果，為錨桿支護科學設計施工提供理論依據。
參考文獻:
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[3] 孫靜. 錨桿在節理巖體中的加固作用機理和錨固效應分析及應用[D]. 湖北： 中國科學院武漢巖土力學研究所， 2003
論文摘要：文章以具體基坑工程為例，簡要介紹了如何通過基坑開挖檢測反饋的信息進行動態設計的全過程；闡明基坑開挖工程實施信息化施工的重要性，提出了基坑支護設計中需要注意的若干問題。
基坑支護動態設計法是在計算參數難以準確確定、設計理論和方法帶有經驗性和類比性時，根據施工中反饋的信息和監控資料不斷完善原設計方案的一種設計方法。基坑支護動態設計也就是全面實行信息化施工，通過建立完善的監控系統，不斷地將現場施工信息、地下水及地質變化情況反饋到設計單位，調整完善設計，有利于控制施工安全。這一設計方法客觀求實、準確安全，適合于基坑開挖支護、邊坡治理等巖土工程施工。現以鄭州市某基坑設計為例，簡要地介紹動態設計的內容及方法。
l工程概況
擬建某工程場地位于鄭州市政七街與緯五路交叉東北角。地下2層，呈矩形，總占地面積340om，基坑開挖深度8．9m，基坑周邊建筑物及管線密集，其中南、西、北三側通信電纜管線距基坑約1．5m；西側上水管道距基坑約0．3m，山河賓館配樓距基坑約7．0m；南側污水管道距基坑約5．0m，北側辦公樓踏步距基坑約1．5m(圖1)。
2場區工程地質條件
擬建場地原為拆遷場地，地形相對平坦，所在地貌單元為黃河沖積泛濫平原。場地內深度0．7～1．8m以內為雜填土；約14m以內為第四系晚更新統(沖積形成的)地層，以粉土、粉質粘土為主。與支護有關的各土層計算參數取值見表1。
場地地下水屬潛水，水位埋深在地表下3．0m左右。近3～5年來地下水位最高2．0m，歷史最高水位為1．0m，主要受大氣降水補給。
3原基坑支護結構設計
根據場區工程地質情況、開挖深度及基坑周邊環境特點，基坑采用噴錨支護形式，考慮到局部土層粘粒含量大、含水量高，先打一排48花管并注漿后再開挖，典型(基坑西坡)剖面見圖2。
基坑支護結構的整體穩定性采用《建筑基坑支護技術規程》(JGJ120—99)及《基坑土釘支護技術規程》(CECS96：97)中規定的方法綜合計算分析，其中地面荷載為15kPa。支護斷面整體穩定性計算結果在1．321～1．803(安全系數)間，滿足規范的要求。
4施工期監測
基坑周邊管線、建筑物密集，所以在基坑開挖施工過程中，必須嚴格控制位移，避免支護結構和被支護土體的過大位移影響周邊管道及建筑物的正常狀態。針對該基坑工程的上述實際情況，監測在基坑周邊及臨近建筑物共設34個沉降觀測點，并沿基坑周邊均勻設置12個水平位移測點(見圖1)。基坑支護于2006年11月13日開工，2007年1月16日支護完工，工程于2007年9月10日竣工通過驗收。開挖施工過程中，基坑周邊位移測點的水平位移量為5．0～82．4mm，基坑坡頂的累計沉降量為28．7～118．5mm(表2)；周邊建筑物的沉降均不大，最大值為24．1mm。
根據監測結果，西坡的B5點和東坡的BIO點位移較大，分別為82．4nln和41．9mm。基坑東側B10點位移過大主要是基坑開挖過程中從東坡過土方清運重車，基坑開挖快結束時，挖掘機也從此處來回通行，對此點沉降及位移影響均較大，所以測量結果也有些失真；基坑西坡B5點(曲線見圖3)較真實地反應了施工工況：2006年11月23日，基坑開挖至4．0m左右，與南側城市污水主管道連通的西側廢棄管道被沖開，大量水灌入基坑，浸泡西側邊坡，B5點位移由7mm增至35mm，沉降量由10mm增至40mm；在西坡開挖第五層土及施工第五排錨桿時，由于出現不明管道漏水，使該側土層含水量迅速增大，開挖面出現了蠕變、側鼓現象，B5測點的水平位移由37mm突增至80mm，沉降量由40mm增至110mm，均超過最大預警值。
5動態設計過程
根據基坑周邊環境及場地土質情況，按照《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》(GB50202—2002)的規定，本基坑位移的最大預警值為5em。為確保基坑施工的安全和開挖順利進行，在整個施工過程中進行全過程監測，并根據監測反饋的信息進行動態設計，實施信息化施工。下面僅以該工程西坡支護設計為例，詳細介紹根據監測結果及施工信息進行動態設計的全過程：
(I)施工開始時，西坡原計劃拆除的上水管道無法拆除。設計根據現場情況，將原邊坡斜率由1：0．2調整為1：0．15，48注漿花管間距由1m調整為0．8m，第一、二排土釘長度由7m調整為9m。
(2)2006年11月23日出現灌水情況后，及時停止了西側施工，抽排坑內明水，待基坑基本晾干后再進行開挖。
(3)基坑開挖至第五層設計接收到監測預警后，立即修改原支護設計，要求在開挖面分別直立和45。斜插補打兩排長4．5m的48注漿花管做超前支護，并在第三四排、四五排間分別補打一排長12m的土釘，以控制該區域基坑邊坡水平位移；開挖第六層時，含水量還較大，為避免出現側鼓，設計要求每次開挖深度減半，增加一排土釘。至地下室底板澆筑完成，該測點的水平位移量僅增加2．4mm，沉降增加6．6mm，設計采用注漿花管超前支護及增設錨桿控制位移是及時的、準確的，這兩項措施成功地控制住了開挖引起的邊坡水平位移。
(4)基坑開挖到第五層土后，現場反映西側實際地質條件比地質報告中所描述的要差，需要對該區進行加固，即在開挖面處垂直和45。角向下打兩排48注漿花管，長度為4．5m。動態設計在整個施工期中根據實際情況不斷地調整原設計剖面，施工完成的西坡支護剖面詳見圖4。
6基坑支護結構設計注意事項
通過全面參與基坑設計、施工、監測工作，認為基坑支護結構設計必須注意如下事項：
(1)詳細調查了解基坑周邊環境，包括基坑周邊管線及建筑物。近年來我國經濟發展迅速，城市建設水平普遍提高，許多新建建筑物都設有地下室，在基坑設計時必須考慮采用支護結構對鄰近管線及
建筑物的影響。比如，基坑支護采用錨桿，錨桿可能會打到鄰近地下室側壁，必須根據實際情況調整錨桿角度及長度。另外基坑原場地遺留的混凝土結構也可能對施工造成影響。
(2)主體結構施工場地布置，如出土及運輸線路、材料堆場設置及塔吊位置等，這些均造成基坑局部地面荷載較大，支護設計時需要對相應位置進行局部加強，控制該處地面沉降、頂部水平位移。
(3)基坑支護土層中含水量較大時，開挖過程中有可能出現坡壁側鼓現象，且錨桿不易成孔，設計可以采用注漿花管進行臨時開挖支護。注漿花管加固可以是水平、傾斜或豎直的。
(4)采用噴錨支護，當基坑局部水平位移較大時，可以垂直向下補打注漿花管，并在上部已護好的坡壁上補打錨桿，以控制在隨后的開挖過程中水平位移的急劇發展。
(5)基坑采用噴錨支護結構時，基坑頂水平位移量一般不易控制，在對位移有嚴格要求的區域可以采用樁錨相結合的支護形式。
關鍵詞：深基坑 支護工程 施工技術
我國經濟的速發展，城市在斷擴大，為適應社會需要，大量高層建筑和地下建筑建設工程興起，因此涉及到大量的基坑工程。由于施工現場的周邊往往已有許多建筑或管道，為保持周邊設施的正常使用，需要進行基坑支護工作。基坑穩定安全了，建筑基礎的質量和安全才能得到保證。本文在探討深基坑支護施工的過程中，結合工程實際需要，重點圍繞支護結構本身的薄弱點，提出一些具有工程應用價值的建議措施。
1 深基坑支護結構設計階段與施工階段的技術難題
工程地質復雜多變，存在很多不確定性的因素。就當前的技術難題，主要存在以下幾個技術難題：
（1）在計算實際土體壓力方面如何選擇一個適合的土體物理力參數；因為在很大程度上，基坑支護結構的安全性能質量程度受所能承受的土體壓力大小決定的。在基坑開挖后，粘聚力、含水率、內摩擦角這三個重要參數，由于其具有可變性，進一步增加準確計算支護結構實際受力的難度。此外，支護結構形式和施工工藝等因素，也影響土體物理力學參數的選擇。
（2）取樣分析方面，無法做到對基坑土體的取樣完全。基坑支護結構設計的一個必要步驟是在設計前對地基土層進行取樣分析；但在本工程中地質情況復雜，造成隨機取得的土層樣本無法做到準確地反映土層的真實情況，進而影響到支護結構的設計并不能完全符合基坑的實際地質情況。
（3）無法做到全面考慮基坑開挖后的空間效應，本工程和其它不少基抗開挖實例表明，基坑開挖還存在空間的問題，即基坑四周朝內側發生水平位移，且往往表現為中間比兩邊大，這樣的現象容易造成基坑邊坡失穩的質量問題。
（4）理論計算受力的結果與實際受力情況存在不相符合的情況。在本工程基坑支護施工過程中，也發現了一個當下常見的工程共性問題，即設計人員按極限平衡理論來確定安全系數及設計計算支護結構，從理論的角度來看此類做法是絕對安全的，但從工程成本控制來看，支護結構的建設成本卻有所增加，而且不一定就能完成適應工程；但根據以往的工程經驗發現，若選擇規范中較小的安全系數來設計支護結構，卻能達到實際工程的要求。
二、深基坑的支護工程的施工技術要點
平整施工場地之后，基坑開挖之前，需要進行基坑支護工程。當代的建筑往往占地面積大，場地狹小，建筑距離小，開挖基坑深，呈現出大型、緊密、復雜、深挖等特點，而這些都極易造成基坑支護工程的安全隱患。基坑支護工程的質量對基坑開挖的施工進度和效率有著直接影響，所以，基坑開挖的前一周，應當勘探地質，了解施工現場的具體情況，比如周圍的地下水流和地下管線，按照有關技術規定，計算出各種必要的施工數據以及土方工程量，選擇適當的基坑支護技術和安全合理的基坑支護設計方案。
相對于基槽和淺基坑來說，深基坑的支護有著更復雜謹慎的技術要求和更重要的施工作用。深基坑的支護關系著隨后的基坑開挖工程以及整體建筑工程的施工質量，甚至還影響到工程鄰近的建筑物的安全問題。因此在深基坑支護的施工流程上，不能因為支護是臨時工程就不加以重視，如果一旦發生事故，造成的經濟損失和人員傷亡將更加難以估量。經過多年實際實踐，技術人員和施工人員總結出以下幾種常用的深基坑支護方法：
1.型鋼樁橫擋板支護
擋土位置預先打入鋼軌、工字鋼或H型鋼樁，間距適宜在1m到1.5m之間，挖方的同時，將擋土板塞進鋼樁之間擋土，擋土板的厚度適宜在3m到6m之間，并在橫向擋板與型鋼樁之間打入楔子，使橫板與土體緊密接觸。適用于地下水位較低，深度不很大的一般粘性或砂土層中應用。
2.鋼板樁支護
這是在經過精確的計算之后，在開挖基坑的周邊打入鋼板或者鋼筋混凝土板樁，板樁入土的深度和懸臂的長度都應該符合計算后得到的數據。如果基坑的寬度足夠大，則盡量要加加水平支撐。這樣的基坑支護在地下水、深度和寬度都不是很大的粘性沙土層中使用較多。
3.灌注樁排樁支護
在開挖基坑的周圍，用鉆機鉆孔，現場灌注鋼筋混凝土樁，達到強度后，在基坑中間用機械或人工挖土，下挖lm左右裝上橫撐，在樁背面裝上拉桿與已設錨樁拉緊，然后繼續挖土要求深度。在樁間土方挖成外拱形，使之起土拱作用。
4.擋土灌注樁與土層錨桿結合支護
同擋土灌注樁支撐，但在樁頂不設錨樁錨桿，而是挖至一定深度，每隔一定距離向樁背面斜下方用錨桿鉆機打孔，安放鋼筋錨桿，用水泥壓力灌漿，達到強度后，安上橫撐，拉緊固定，在樁中間進行挖土，直至設計深度。適用于大型較深基坑，施工期較長，鄰近有高層建筑，不允許支護，鄰近地基不允許有任何下沉位移時采用。
5.雙層擋土灌注樁支護
將擋土灌注樁在平面布置上，由單排樁改成雙排樁，成對應或梅花式的排列，樁數應當保持不變，雙排樁的樁徑適宜在400mm到600mm之間，排距適宜在雙排樁的樁徑1.5倍到3倍之間，在雙排樁頂部設圈梁使其成為整體鋼架結構。
亦可在基坑每側中段設雙排樁，而在死角仍采用單排樁。采用雙排樁支護可使支護整體剛度增大，樁的內力和水平位移減小，提高護坡的效果。適用于基坑較深，采用單排混凝土灌注樁擋土，強度和剛度都無法勝任時使用。
6.地下連續墻支護
在開挖的基坑周圍，先建造混凝土或鋼筋混凝土地下連續墻，達到強度后，在墻中間用機械或人工挖土，直至要求深度。對跨度、深度很大時，可在內部假設水平支撐及支柱適用于開挖較大、深度大于10米、有地下水、周圍有建筑物、公路的基坑，作為地下結構外墻的一部分，或用于高層建筑的逆作法施工，作為地下室結構的部分外墻。
7.土釘墻
土釘墻，是一種邊坡穩定式的支護，它的擋土作用和上述的圍護墻都有所不同，它是起主動嵌固的作用，大大增加邊坡的穩定性，使基坑開挖后坡面能夠保持穩定。施工的時候，每挖深1.5m左右，掛細鋼筋網，噴射細石混凝土面層厚適宜在50mm到100mm之間，然后再鉆孔插入鋼筋，長度適宜在10m到15m之間，縱間距和橫間距適宜在1m到1.5m之間，加墊板，同時進行灌漿，依次進行直至坑底。基坑坡面，有一個比較陡的坡度。土釘墻適用于基坑側壁安全等級為二級、三級的非軟質土場地；基坑深度不宜大于12m。
三、 結語
綜上所述，超深基坑采用多種支護形式進行組合，對節約支護成本起到了積極的作用。在整個施工控制過程中，要做到信息化施工控制，與監測單位保持密切聯系，將設計、施工、監測等有序結合起來，并制定相關的應急預案與措施，使施工控制過程嚴密進行，獲得良好的工程效益。
參考文獻：
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【關鍵詞】深基坑；支護問題；巖土工程；施工技術
1引言
深基坑支護在巖土工程中發揮著非常重要的作用，但同時也出現了一些問題，若無法解決這些問題，會從很大程度上影響整個工程的質量。因此，在實際施工中，技術人員應及時發現并解決這些問題，才能為巖土工程提供更好的質量保障。
2深基坑支護工作存在的問題
2.1不能嚴格按照有關規定對邊坡進行規范化的處理
在巖土工程的施工過程中，常出現挖掘深度不夠或者深度過深的情況，深度不足容易造成基礎埋深不夠，影響建筑的穩定性；而深度過深則容易造成工程建筑完工后出現地層沉降，導致工程項目地基出現裂縫甚至坍塌的風險，也會導致人員損傷等問題。所以這2種情況的發生都會給工程施工帶來嚴重的影響。該問題的控制難度較大，因為造成這種情況的主要原因是管理人員對整個工程的監督力度不夠，并且施工人員的技術水平不夠，導致基坑開挖工程完成后，基坑邊坡出現問題，包括邊坡的平整度不夠，穩定性不足等[1]。
2.2施工過程用料不足
進行基坑支護施工時，很多施工單位為了提高施工效率和經濟效益，在施工過程中常出現偷工減料的現象，導致深層攪拌樁中水泥量不夠的情況[2]，這種錯誤最終會從很大程度上影響基坑的整體強度和穩定性。由于水泥量的缺乏，導致攪拌樁的強度沒有達到設計強度，在此情況下基坑支護工作很容易導致樁體出現裂縫，嚴重影響基坑工程整體的穩定性。同時，施工單位的監管力度不夠也是造成整個工程用料不足的一個重要原因。在施工過程中，施工單位經常因為內部管控不合理或人員調配難以負荷需求導致現場缺乏監管，進而出現施工過程用料不足的問題。
2.3施工人員素質參差不齊
在巖土工程深基坑支護施工過程中，很多操作人員并未取得相應的專業資格證明，并且在作業過程中對專業技術的掌握也未能達到實踐應用的水準，容易出現工作人員不按照操作標準作業的狀況，極容易導致施工質量差，支護效果不佳的問題[3]。另外，一些非專業人員在責任感方面也存在欠缺，難以對所負責的作業內容予以質量保障，并且這一問題還容易導致施工進度無法跟上預期計劃。
3深基坑支護實施策略
3.1細化前期的勘察工作
深基坑支護需要在基坑中進行施工，在施工過程中需要保證基坑邊坡土體的穩定性，因此，深基坑支護施工在巖土工程中是重點施工內容之一，要保證施工質量和施工過程的安全性，需要細化施工前期勘察工作，并且在確定勘察結果后才能進行施工，以保證施工人員的人身安全和工程質量。勘察內容不僅限于地址土層狀況，還包括巖石類型、承壓能力等方面的調查研究，同時對于施工周邊的區位狀況，尤其要對水文地質情況進行詳細的勘察與分析，避免地下水對施工過程產生負面影響。另外，還要確保勘察數據的準確性，避免任何細節錯誤引發的安全隱患。
3.2做好變形預測，及時采取有效措施解決問題
在深基坑的施工過程中，還有一種非常容易出現的問題就是深基坑支護結構容易出現變形，從而嚴重影響工程質量。對于這樣的問題，需要提前做好監測和分析，以便在出現問題時能夠迅速采取有效措施解決[5]。對于深基坑支護結構的監測，主要是要對基坑邊坡、四周的建筑物和地下管線進行監測，監測其是否產生變形。在監測過程中，需要做好相應的記錄，對于地質條件的周期變化以及施工可能造成的額外壓力負荷都要做好充分的預估，并且對周期性獲取的數據進行階段統計，這些記錄數據可以為技術人員分析工程的變形和沉降情況提供可靠依據。總而言之，對于工程中出現的問題和情況，需要在短時間內進行及時的處理和解決，通過不斷的總結和歸納，制定出更加嚴格規范的行業標準，在保證工程的同時還能節約施工成本。
3.3對深基坑支護的施工質量進行全程的控制
對于深基坑支護中出現的變形問題，應提前制定預防措施，并嚴格控制和監督施工過程，使施工質量滿足相關規范和標準的要求。在施工過程中，施工人員要嚴格按照施工標準進行施工，尤其是具有重要安全影響的技術內容，要按照對應的參數標準進行設置或處理，不可擅自修改錨桿位置、型號、放坡系數、長度等數據。若發現設計方案與實際情況不符，需要及時上報，經設計單位核實并修改后，按照新行設計方案進行施工[6]。對于施工企業來說，要嚴格按照施工犯案進行施工，保證技術措施的落實到位，充分為工程質量提供保障。例如，進行土方挖掘時，要嚴格遵循施工標準和順序，防止挖掘過深情況的出現，減少無支撐區域的暴露時間。對于施工過程中可能出現的異常情況，要及時解決和排除，以保證施工質量有保證。
4結語
地質災害，因此，做好隧道洞口邊坡穩定性分析及治理是隧道建設中的關鍵課題之一。論文主要探討了影響隧道洞口邊坡穩定性的因素和隧道洞口邊坡破壞模式。最后探討了隧道洞口邊坡滑治理措施，僅供參考。
關 鍵 詞：隧道 邊坡穩定性治理措施
中圖分類號： U45 文獻標識碼：A 文章編號：
Abstract：Tunnel construction landslide, collapse, often appear bias, landslides and avalanches geological disasters such as landslide, is one of the most common geological disasters, therefore, do a good job of tunnel portal slope stability analysis and management is one of the key problem in tunnel construction. The paper mainly discuss the influence factors of slope stability of tunnel and tunnel portal slope failure mode. At the end of the tunnel portal slope landslide treatment measures, for reference only.
Key Words：Tunnel; Slope stability; Control measures.
引 言
影響隧道洞口邊坡穩定性的因素和公路隧道的圍巖穩定性研究是公路工程中一項重要的研究課題。而在工程設計中應用較少。而我國相關施工規范對隧道洞口邊坡的內容只作概述性的規定，如《公路隧道施工技術規范》對洞口隧道邊坡進行了原則性的規定，對于復雜地質條件和復雜洞口型式下的隧道洞口邊坡施工設計未做相應規定。在設計階段，對隧道洞口的處理相對隨意。而在施工過程中，施工方對隧道洞口可能出現的險情未引起足夠的重視，造成洞口滑坡或坍塌，影響工程整體進度甚至出現人員傷亡。因此，研究分析影響邊坡穩定性的因素，特別是研究影響邊坡變形破壞的主要因素和穩定性分析以及隧道邊仰坡滑坡治理是一項重要任務。
1影響隧道洞口邊坡穩定性的因素
（1）地層與巖性。地層與巖性是決定邊坡工程地質特征的基本因素，也是研究邊坡穩定性的重要依據，因此，地層巖性的差異往往是影響邊坡穩定的重要因素。
（2）巖體結構。近年來，在巖體強度及其穩定性的研究中，證實了巖體中的斷層、層理、節理和片理是邊坡穩定性的控制因素。所以，結構面被認為是特別重要的影響因素，結構面強度比巖石本身強度低很多，根據巖塊強度計算穩定的巖體邊坡可以高達數百米，然而巖體內含有不利方位的結構面時，高度不大的邊坡也可能發生破壞。
（3）工程施工的影響，相關工程實踐表明：當隧道兩洞間距為 8m 時，左洞先開挖對邊坡穩定性的影響略大于右洞先開挖對邊坡穩定性的影響。邊坡坡度是影響邊坡穩定性的一個重要因素；當邊坡坡度小于 35°時，邊坡坡度變化對邊坡穩定性影響不大；當邊坡坡度在 35°到 55°區間時，邊坡坡度變化對邊坡穩定性的影響急劇增加。隧道埋深這一因素對隧道上方邊坡在隧道開挖后的穩定性影響巨大；當隧道埋深小于 15m 時，由于隧道開挖為隧道左側巖體形成了臨空面，導致這一區域巖體滑動，從而塌方或山體滑動；當隧道埋深大于 15m 時，隧道埋深變化對這一類邊坡穩定性影響不大。
（4）水的作用。水對邊坡巖體穩定性的影響不僅是多方面的，而且是非常活躍的。大量事實證明，大多數邊坡巖體的破壞和滑動都與水的作用有關。處于水下的透水邊坡巖體將承受水的浮托力，而不透水的邊坡巖體坡面將承受靜水壓力，充水的張裂隙將承受裂隙水靜水壓力的作用；地下水的滲透流動將對邊坡巖體產生動水壓力。另外，水對邊坡巖體將產生軟化、侵蝕等物理化學作用。而水流的沖刷也直接對邊坡產生破壞。
（5）其它因素。除上述因素外，氣候條件、風化作用、植被生長都可能影響邊坡的穩定狀況。
2隧道洞口邊坡破壞模式
在隧道工程中，隧道洞口邊仰坡開挖使邊仰坡巖體平衡狀態遭到破壞，于是邊坡巖體在次生應力和各種外界應力的作用下發生破壞。按破壞機理可將邊坡的破壞模式分為崩塌、傾倒和滑坡三種，其中滑坡按滑動面形態不同又可分為平面滑動、楔體滑動和圓弧形滑動三類。但是隧道工程有其特殊性，隧道洞口開挖對洞口段巖土擾動比較大，結合其邊坡破壞外在表現，隧道洞口邊坡破壞模式還應包括局部塌陷破壞和堆塌破壞。
（1）崩塌破壞。崩塌是指邊坡上部的巖體在重力的作用下，突然以高速脫離母巖而翻滾墜落的急劇變形破壞的現象，這種破壞是邊坡表層巖體喪失穩定性的結果。
（2）傾倒破壞。這種破壞形式是因為在邊坡內部存在一傾角很陡的結構面，將邊坡巖體切割成許多相互平行的塊體，而臨近坡面的陡立塊體緩慢地向坡外彎曲倒塌。傾倒的特點往往是巖塊一般不發生水平或垂直位移，而是以某一點或塊體的某一棱線為轉動軸心，繞其外側臨空面轉動。
（3）平面破壞。平面破壞是指邊坡巖體沿某一結構面如層面、節理或斷層面發生滑動，通常滑動面的傾向與邊坡的傾向一致，而滑動面的傾角小于邊坡度但大于其內摩擦角的層狀或有粘土夾層的巖體中，也可能發生在有較厚破碎帶的巖體中。此類破壞是實際工程中發生最多的破壞，一般是由于邊坡巖體結構面的存在以及開挖等施工因素的影響，破壞了原有的平衡，使得巖體沿著軟弱結構面產生平面滑動破壞。最常見的破壞形式有:張拉破壞和剪切破壞。
燈草塘隧道是滬昆高速公路貴陽至清鎮段上的一座雙向六車道連拱隧道，全長280m，最大埋深79m，橫向跨度34m，隧道穿越地層為煤系地層，圍巖類別為Ⅴ級、Ⅵ級圍巖，整體穩定性較差，遇到的不良地質災害主要為裂縫、地面塌陷、老窯涌水、瓦斯等。隧道進出口均為深挖方段，進口挖方長155米，軸線最大挖高38.95米，左邊坡開挖高度52.90米；出口挖方長140米，軸線最大挖高31.52米，右邊坡開挖高度49.72米。
自2009年底實施邊仰坡監控以來，發生多次險情。2010年1月7日在該邊坡上發現地表裂縫，截止到1月10日上午10時，裂縫延伸最長達30m，裂縫最大寬度103mm，深可見0.3～1米。預應力錨索框架局部脫空。邊坡后緣出現明顯張拉裂縫，并已貫通至邊坡深部。截止2010年7月11日隧道仰坡的第一、第二、第三、第四平臺及平臺截水溝均多次出現規模不等的裂縫（第四平臺最大累計沉降103.80mm，）（L1裂縫長15米，寬1.3厘米；L2裂縫長11米，寬13厘米；L3裂縫長5米，寬2厘米；L4裂縫長20米，寬5-10厘米；L5裂縫長6米，寬2-5厘米；L6裂縫長6米，寬2-3厘米；L7裂縫長7米，寬2-3厘米）；第三級仰坡面有三個井字架下部斷裂。經過多次監測，發現降水后沉降增大明顯，降水停止后，沉降變化緩慢。結合錨索應力監測結果，降水后錨索應力增大，尤其是中導洞正上方的錨索應力增大明顯，說明雨水已經下滲到坡體導致坡體變形增大。
第一平臺裂縫 第三平臺裂縫
所有監測結果表明，在施工擾動和降雨的條件下極有可能產生大規模的滑動，是隧道出口施工和運營的安全隱患，給施工帶來極大的危險。
3.隧道洞口邊坡破壞治理措施
從前面的分析可知，隧道開挖改變了原巖體的應力狀態，即所謂的巖體內部區域卸荷，造成隧道上方區域的邊坡巖體有向下滑動的趨勢，而這一部分巖體向下滑動又對隧道的穩定性造成影響。從這分析可知，減小開挖擾動和加強隧道支護為治理這類邊坡破壞的最佳策略。從對這類邊坡穩定性影響分析來看，在不同的地質條件、隧道參數、開挖條件下其穩定性有所不同。所以應首先詳細分析工程地質條件，根據具體地質條件選取設計參數和確定開挖方案及支護措施。
地質條件是影響邊坡穩定性的決定性因素，在工程選線時應對預選方案的地質條件進行詳細調查，盡量避免不良地質情況。對隧道洞口段的地質調查應包括自然地理概況以及工程地質和水文地質：地層、巖性及地質構造變動的性質、類型和規模；斷層、節理、軟弱結構面特征及其與隧道的組合關系；地下水類型及地下水位、含水層的分布范圍及相應的滲透系數、水量和補給關系、水質及其對混凝土的侵蝕性；崩塌、錯落、巖堆、滑坡、巖溶等不良地質和特殊地質現象及其發生、發展的原因、類型、規模和發展趨勢，分析其對隧道洞口穩定的影響程度；主要結構面(特別是軟弱結構面)的類型和等級、產狀、發育程度、延伸程度、閉合程度、風化程度、充填狀況、充水狀況、組合關系、力學屬性和與臨空面的關系；查明危巖分布及產生崩塌的條件、危巖規模、類型、穩定性以及危巖崩塌危害的范圍等，對崩塌危害做出工程建設適宜性的評價，并根據崩塌產生的機制提出防治建議。
在選線時應盡量避免邊坡坡度大于35°，隧道埋深小于15m。上述參數是在考慮隧道圍巖為Ⅴ級時得出的結論，在實際工程中應結合具體工程地質情況作更為詳細分析比選。隧道開挖方式對隧道圍巖及邊坡穩定性影響復雜，目前未得出一致結論，從總體上講在施工過程應采取“弱爆破、短進尺、及時支護”相應的措施避免擾動過大。
綜合工程地質條件還可以采取的具體工程措施如下：
（1）注漿加固隧道仰坡面和平臺，增加松散巖體的自穩能力和抗剪力。由于隧道出口山體巖層很薄,且主要由煤和煤矸石組成,風化嚴重,在深埋側側向壓力推動下易變形滑坡,為了提高仰坡圍巖的自穩能力和抗剪力，對仰坡面和平臺采用深孔注漿鋼花管加固處理，同時增長錨索框架梁的錨索長度，做好邊仰坡防排水措施。
（2）及時進行明洞施工和明洞回填反壓。洞口仰坡較陡,必然造成邊坡不平衡推力過大，為了防止邊坡下滑,暫時停止隧道洞身開挖施工,以減少隧道洞身開挖爆破對邊仰坡的擾動。為了提高明洞回填對坡腳形成的反壓力，在明洞上方回填土M7.5漿砌片石和廢渣,對坡面形成反方向作用力,阻止坡體的下滑。延長明洞襯砌長度，以提高明洞回填反壓高度,增加洞門墻的抗剪力，在洞門墻與明洞襯砌結合部采用鋼筋連接。
（3）洞內及時施工仰拱,使支護系統及時封閉成環。在任何情況下,使隧道斷面在較短時間內閉合是極為重要的，在巖石隧道中,因圍巖的結構作用,能夠自我封閉成環,而在軟弱圍巖中,必須靠支護措施封閉成環。本隧道工序復雜，開挖擾動圍巖次數多,每次對圍巖的擾動也較大,巖體本身的自穩能力差,在主洞開挖過程中,應及時施工仰拱和二襯,并與邊墻鋼拱架連接成為一體,使其封閉成環,共同承受來自上方仰坡以及側面圍巖的壓力。
4結 語
總之，在隧道施工過程中，大多數工程事故均出自洞口段，多數又由于洞口邊坡產生破壞而引發洞口段整體失穩。所以，隧道洞口邊坡的穩定性問題已成為隧道施工過程中最為關鍵的步驟。論文重點探討了隧道洞口邊坡的穩定性影響因素及治理對策，希望對實際工程提供理論依據。
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關鍵詞：膨脹巖 路塹 邊坡防護 破壞機理
中圖分類號：U213.15 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（b）-0105-04
膨脹巖土屬于特殊巖土，在我國分布較廣[1]。因膨脹巖具有顯著的脹縮特性，工程中往往不宜做出正確的評價，且施工方法缺乏應變能力，給實際工程帶來許多預料不到的危害[2]。近年來，隨著高速公路、鐵路等工程的建設的快速發展，許多工程涉及到了膨脹巖路塹邊坡問題。
工程人員借助工程地質學、巖體力學和土力學等學科的知識和成果，對膨脹巖邊坡進行了研究與探討，在理論和實踐兩方面均取得了一些進展[3]。蔣忠信等[4]從膨脹巖的脹縮性、碎裂性、低強度性及膨脹巖路塹邊坡支護工程的適應性分析入手，提出了以膨脹巖工程地質分類為基礎的膨脹巖地區鐵路選線和路塹邊坡設計原則；答治華等[5]在對膨脹巖邊坡進行病害特征地質調查和分析的基礎上，提出了膨脹巖邊坡的防護加固原則；楊慶等[6]總結近幾年的研究成果，認為在處理膨脹巖邊坡工程時，應盡量避免原巖擾動，減小活化程度，有效的隔離膨脹巖與水分的接觸，做好防排水工作，利用錨桿、錨索、支護或擋板等加固巖體，采取控制與適度膨脹相結合的防治方法；李青云等[7]對南水北調中線工程中的典型膨脹巖進行深入的試驗研究，提出了膨脹巖渠坡治理的主要措施和設計施工導則，并對比了不同措施的處治效果。
盡管在工程實踐中，對膨脹巖邊坡已積累了一定的工程經驗，但其邊坡病害問題仍不斷出現，這與膨脹巖邊坡的工程特性與病害機理認識不足不無關系。因此，該文從膨脹巖路塹邊坡的病害特征出發，闡述膨脹巖邊坡的破壞機理及影響因素，總結了膨脹巖路塹邊坡的設計基本原則，并針對其病害提出可采取的防治技術措施，以期為加深對膨脹巖邊坡的認識提供一定參考。
1 膨脹巖路塹邊坡病害特點
膨脹巖路塹邊坡病害多是在工程開挖暴露條件下，因水的作用而發生，暴露失水、風化和降雨是膨脹巖產生強烈干縮膨脹的先決條件。因此，膨脹巖的病害分析必須考慮工程開挖和運營過程中可能引起的工程環境變化。
膨脹巖邊坡失穩的特點是在無支護條件下，淺層逐次發生開裂、剝落和滑塌，如圖1所示；在有支護條件下，常見表面開裂，嚴重時支護整體性喪失穩定性。在反復浸水和失水作用下，淺層膨脹巖邊坡體反復脹縮，使巖體結構遭破壞，原有力學強度衰減，直至無法自穩而滑塌，巨大的膨脹壓力是引起支護結構開裂的根本原因。膨脹巖滑坡往往具有：①季節性；②區域氣候性；③逐級牽引性；④漸進性；⑤結構與構造性；⑥淺層性；⑦在相當平緩的邊坡上也會發生滑坡。膨脹巖滑坡的這些特征，除了當地的氣候和地形等因素外，還與膨脹巖本身所具有的多裂隙結構和構造性有關，其邊坡破壞受到軟弱結構面的控制，如圖2所示。
膨脹巖邊坡的破壞形態既不同于巖石的破壞形態，也不同于土體的破壞形態，其破壞形態可分為：①面滑動；②平面張裂滑動；③追蹤式階梯形滑動；④屈服拉裂剪切滑動；⑤弧形滑動；⑥脹裂破壞。工程中最為常見的破壞形態為脹裂破壞。就膨脹巖邊坡的變形破壞類型而言，可分為三種破壞類型。①坡體失穩；②坡面失穩；③邊坡失穩[8]。其中又以坡面失穩和邊坡失穩兩種類型為主。坡面失穩的破壞形式有剝落、溜塌、局部崩塌；邊坡失穩的破壞形式有坍塌和滑坡。膨脹巖的坡面病害一般發生在邊坡表層受氣候影響較大的區帶內，其深度與大氣營力的作用直接相關，但一般不超過lm。濕脹干縮是膨脹巖產生這類病害的原因。坍塌是膨脹巖邊坡中最常見的病害形式之一。邊坡開挖引起坡腳應力集中，同時膨脹巖巖體結構破碎，吸水膨脹導致巖體強度衰減是產生這類病害的根本原因。坍塌體的邊界受到巖體結構面控制，規模不一，大的可波及到整個坡體。
2 膨脹巖路塹邊坡破壞機理
膨脹巖邊坡在開挖后將經歷不同階段的動態變形。開挖后邊坡表現出前緣水平滑動為主，后緣垂直下坐的運動趨勢，但裂縫充水，受到持續孔隙水壓力作用時，邊坡表現出整體滑動趨勢。在強膨脹巖中，常沿強度較低的面形成中型滑坡。但下伏砂巖、泥質砂巖中有地下水補給時，滑帶可向下發展至膨脹巖內，出現順層滑動，也可以產生切層滑動。
3 膨脹巖邊坡失穩的影響因素
影響膨脹巖邊坡失穩的主要影響因素有工程特性、邊坡形狀和工作條件、干濕效應、開挖及加固措施等[9]。歸納起來，分為三個方面：巖體內在原因、外在環境影響和人類工程活動[10]。①巖體內在原因主要表現在物質組成、裂隙作用和濕化性影響。膨脹巖含有大量親水粘土礦物，如蒙脫石、伊利石等，具有吸水膨脹和失水干縮特性，這是影響其宏觀工程性質的最關鍵因素。裂隙的存在破壞了巖體的連續性，同時也為風化營力進入巖體提供了通道，使得風化作用隨著結構構造面延伸至地表以下較深的部位，也為工程性質更差的裂隙面填充物質提供了場所；此外，裂隙造成了巖體應力集中，為邊坡的連續破壞創造條件。濕化性決定著膨脹巖邊坡的坡面風化病害特征，同時也影響著邊坡的坡體病害。②外在環境因素主要有：氣候、地形地貌、地表水與地下水條件等。對于膨脹巖邊坡，水的軟化作用不容忽視，水能加劇膨脹巖的干濕循環作用，降低滑面（帶）巖土強度，促使和加劇滑坡的形成和滑動。氣候變遷與氣象變化，也常導致膨脹巖邊坡失穩，歸根結底也是因為水的影響。③人類工程活動的影響。人們在膨脹巖地區所采取的不當工程活動（如勘察不準確、設計方案不合理或施工方法欠妥等）間對邊坡穩定性產生不利影響，也是觸發滑坡發生和發展的重要因素。
4 膨脹巖路塹邊坡的設計原則
膨脹巖邊坡的防護設計應基于其變形機制和破壞模式，根據不同的變形機制和潛在破壞模式設計相應的防護加固對策，以“放緩邊坡、坡腳支擋、非全封閉防護”為宜[11]。用樁、墻固腳可解決坡腳巖體強度不足的問題并抵御滑動，以采用抗滑樁、重力式抗滑擋土墻或重力式錨桿擋土墻較有效。抗滑樁需要考慮側壁應力的控制，加大埋深。擋土墻埋深需要超過氣候劇烈影響層，考慮附加膨脹力加大截面以抗傾覆[12]。另外，邊坡設計時，還必須綜合考慮膨脹巖土的類型、性質、填筑條件，工程措施以及地區氣候特點等因素。上部邊坡放緩至穩定坡率，與巖體低剪切強度相適應。分級留平臺以減小趾部壓力。坡面防護措施貫徹“允許膨脹力釋放和裂隙水排泄”的宜疏勿堵的原則，以采用錨桿框架加草皮護坡和干砌片石護坡等非全封閉防護為宜。若采用全封閉的漿砌片石護坡，則應注意泄水，加大厚度；若采用漿砌片石骨架加草皮護坡，則應加大骨架的埋深和截面，避免淺層溜坍和坡面鼓脹。
現行《鐵路特殊路基設計規范》（TB10035-2006）[13]提出膨脹巖路塹邊坡設計應遵循：“緩坡率、寬平臺、加固坡腳和適宜的坡面防護相結合的原則”；邊坡坡率及平臺寬度視邊坡的高度及巖土質條件按表1設計，邊坡高度大于10 m時應結合穩定性分析計算進行設計。同時規范對邊坡防護加固給出了應遵循的規定：
a）可能發生淺層破壞時，宜采取半封閉的相對保濕防滲措施；
b）可能發生深層破壞時，應結合淺層破壞，通過邊坡穩定性分析確定加固處理措施；
c）膨脹巖強度指標應采用低于峰值強度值，可采用反算和經驗指標；
d）支擋結構基礎埋深應大于氣候影響層深度，反濾層厚度應適當加厚；
e）路塹邊坡防護加固類型依據工程地質條件、環境因素和邊坡高度按表2～表3設計。
由于膨脹巖的復雜性、可變性和不確定性，地質勘察參數往往難以準確確定，而設計理論尚不完善，且設計方法帶有經驗性和類比性。因此，膨脹巖地區的路塹邊坡工程設計，不應忽視的重要內容是根據施工中的信息反饋和現場監控資料進行不斷校核、補充和完善原始設計，即采取信息化設計的原則。
5 膨脹巖邊坡防治技術措施
膨脹巖邊坡治理的工程實踐表明，膨脹巖邊坡防治應從邊坡控制和邊坡治理兩個方面著手，綜合運用邊坡控制和邊坡治理技術措施，保證邊坡的長期穩定性。邊坡控制技術措施主要有：排水工程、削方減載、漿砌片石、格構護坡、植物防護等；邊坡治理的措施主要有：抗滑樁支擋、擋土墻支擋及格構錨固等。
5.1 排水工程措施
水分遷移變化是導致膨脹巖工程性狀惡化，誘發邊坡失穩的重要原因之一。因此，在膨脹巖路塹邊坡治理中，要始至終保證邊坡不受或降低遭受外界地表水及地下水的侵蝕。在易發生滑坡或已經產生滑坡的邊緣上方修筑截水溝，隔離滑坡體以外的地面水，由截水溝引向橋涵或排水溝排出；在坡面上設置樹枝狀排水溝來排除坡體范圍內的地表水；對于坡面裂縫，或截水溝滲水形成的大裂縫，應及時予以充填夯實，防止地表水向下入滲。對于地下水一般以疏導為主，通常設置盲溝排水。
5.2 坡面防護措施
（1）物理防護。
隨著大氣營力的作用，邊坡表層暴露的膨脹巖巖體強度逐漸降低，使得坡面難于維持原有坡率，進而導致坡面病害的產生。因此，膨脹巖邊坡坡面防風化是坡面防護的重要內容。目前，常用的物理性坡面防護技術措施主要有：水泥砂漿抹面、噴漿、噴混凝土、灰土捶面、漿砌片石骨架護坡、漿砌片（條、卵）石護坡、錨桿掛網噴混凝土、鋼纖維混凝土噴錨、土工織物、植被防護等。這些坡面物理防護技術措施在許多大型工程中已得到廣泛應用，但不同的技術措施在使用中各有利弊[14]。
（2）化學防護。
化學防護主要是使用化學改性方法改良膨脹巖土自身的膨脹性。常用的化學改性劑有：DAH（十二胺氯化物）混合溶液、樹根樁+CMA混合溶液、土壤生態改性劑、NT無機防水材料等。該類方法主要用于膨脹土邊坡的坡面防護[15]。對于膨脹巖坡面防護，不宜采用全封閉措施，護坡過程應以非全封閉或柔性封閉類型為宜。
5.3 坡體支護措施
膨脹巖坡體支護措施有傳統的坡腳重力式擋土墻及新型的錨桿框架護坡、板樁墻、錨桿擋土墻等。其中，以漿砌片石坡腳擋墻應用的最多，對弱～中等的膨脹巖邊坡支護效果較好。但對于強膨脹巖邊坡，因坡腳擋墻設計尺寸不足而出現破壞的實例較多；錨桿框架護坡和錨桿擋土墻在膨脹巖塹坡的應用效果良好，但錨桿框架護坡的框架間坡面巖體的防風化措施必不可少，否則，坡面剝落、碎落、溜塌病害不斷發展，會使框架梁支護作用失去效果；邊坡較低時可采用干砌片石護坡、漿砌片石骨架護坡，地面反坡時方可采用漿砌片石護坡，草皮作為框架、骨架護坡補充，支撐滲溝、石灰土樁可作固坡之用。土釘墻在膨脹巖邊坡工程中應慎用。另外，在弱成巖或強或全風化的膨脹巖塹坡中，支撐滲溝的作用是明顯的。
6 結語
膨脹巖是一類受氣候和環境影響較敏感的巖土體，因其易擾動，且具有脹縮性、裂隙性、崩解性和流變性等復雜工程性狀，使膨脹巖邊坡病害及其防治成為工程中的突出難題之一。對于工程中常遇的膨脹巖路塹邊坡，應充分認識膨脹巖工程力學特性和病害產生機理，采用綜合防治方法，以“穩固坡腳，保濕防滲、剛柔結合、以柔治脹”為主要思路，同時應針對主要病因和膨脹巖性質不同而有所側重。總之，膨脹巖路塹邊坡工程有章可循，但決不可生搬硬套，無論采取何種技術措施，把握膨脹巖的工程力學屬性才是根本。
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