土木工程施工中边坡支护技术的应用研究

摘  要：随着土木工程建设规模的不断扩大，边坡支护技术在保证工程稳定性与安全性方面愈发关键。本文深入探讨土木工程施工中各类边坡支护技术的原理、特点及适用范围，分析其在实际应用中的要点，并结合具体案例阐述其应用效果，旨在为土木工程施工中合理选择与应用边坡支护技术提供全面且深入的理论与实践指导，确保工程的顺利进行与长期稳定。

关键词：土木工程；边坡支护技术；稳定性；施工应用

引 言

在土木工程施工中，边坡作为常见的工程结构，其稳定性直接关系到工程的安全以及周边环境的稳定。特别是在山区建设、高层建筑基坑开挖等工程中，边坡的稳定性问题尤为突出。边坡支护技术通过对边坡进行加固和防护，能够有效防止边坡发生坍塌、滑坡等地质灾害，保障工程施工安全和运营安全。因此，深入研究边坡支护技术在土木工程施工中的应用，对于提高工程质量、保障人民生命财产安全具有重要意义。

一、边坡支护技术概述

（一）边坡失稳的原因

自然因素

地形地貌：陡峭的边坡、高差较大的地形以及复杂的地貌条件，增加了边坡的不稳定性。例如，在山区，由于地势起伏大，边坡容易因自身重力作用而发生滑坡。

气候条件：降雨、降雪、气温变化等气候因素对边坡稳定性影响显著。持续降雨会使土体含水量增加，导致土体抗剪强度降低，孔隙水压力增大，进而引发边坡失稳；而气温的剧烈变化会使岩石产生风化和冻融现象，破坏边坡的结构完整性。

地震：地震产生的地震波会对边坡施加额外的动力荷载，使边坡土体或岩体的应力状态发生改变，降低边坡的稳定性，容易引发大规模的滑坡和坍塌。

人为因素

工程建设活动：不合理的开挖、填方等工程活动可能破坏边坡原有的平衡状态。例如，在进行基坑开挖时，如果开挖坡度过陡或开挖顺序不当，会导致边坡土体应力重新分布，引发边坡失稳；填方工程中，如果填方材料选择不当或压实度不足，也会增加边坡的不稳定因素。

植被破坏：人类活动导致的植被破坏，削弱了植被对边坡土体的加固和保护作用。植被根系能够增强土体的凝聚力和摩擦力，防止水土流失。当植被遭到破坏后，边坡更容易受到雨水冲刷和风化作用的影响，从而降低稳定性。

（二）边坡支护技术的作用

提高边坡稳定性：通过采用各种支护措施，如土钉墙、锚杆支护等，能够增加边坡土体或岩体的抗滑力和抗倾覆能力，提高边坡的整体稳定性，有效预防边坡坍塌、滑坡等事故的发生。

保护周边环境：合理的边坡支护可以防止边坡失稳对周边建筑物、道路、地下管线等设施造成破坏，减少水土流失和环境污染，保护周边生态环境[1]。

保障施工安全：在土木工程施工过程中，边坡支护技术为施工人员提供了安全的作业环境，避免因边坡失稳导致的人员伤亡和财产损失，确保工程施工的顺利进行。

二、常见边坡支护技术及应用要点

（一）重力式挡土墙

原理：重力式挡土墙依靠自身的重力来维持边坡的稳定。它通过墙身的重量产生的抗滑力和抗倾覆力矩来抵抗土体的侧压力，从而达到支护边坡的目的。

特点

优点：结构简单，施工方便，材料来源广泛，成本相对较低，适用于高度较低的边坡支护。

缺点：墙身断面较大，圬工量较多，对地基承载力要求较高，当墙高较大时，稳定性可能较差。

应用要点

基础处理：重力式挡土墙的基础应置于坚实的地基上，若地基承载力不足，需进行地基处理，如换填、夯实等。基础埋深应根据地质条件和墙高确定，一般不宜小于1m。

墙身材料：常用的墙身材料有块石、片石混凝土、素混凝土等。块石应质地坚硬、无风化，片石混凝土和素混凝土的强度等级应符合设计要求[3]。

排水设置：为避免墙后积水增加土体压力，应在墙身设置排水孔，排水孔直径一般为50-100mm，间距2-3m，呈梅花形布置。同时，在墙后应设置反滤层，防止排水孔堵塞。

（二）土钉墙支护

原理：土钉墙支护是通过在边坡土体中设置土钉，将土钉与土体形成一个整体，利用土钉对土体的锚固作用，提高土体的抗剪强度和整体稳定性。土钉一般采用钢筋或钢管，通过钻孔、注浆等工艺将其植入土体中。

特点

优点：施工设备简单，施工速度快，对场地要求不高，经济性较好，适用于地下水位以上或经降水处理后的各类土质边坡。

缺点：对土体的自立性有一定要求，在软土等自立性较差的土体中应用受到限制；支护高度一般不宜超过12m。

应用要点

土钉设计：根据边坡的高度、土质条件、荷载情况等因素确定土钉的长度、间距、直径和倾角。土钉长度一般为边坡高度的0.5-1.2倍，间距通常为1-2m，倾角以10°-20°为宜。

注浆工艺：注浆是土钉施工的关键环节，应确保浆液饱满，与土体和土钉紧密结合。注浆材料一般采用水泥浆或水泥砂浆，水灰比控制在0.4-0.5之间。

坡面防护：土钉施工完成后，应及时进行坡面防护，一般采用喷射混凝土的方式，喷射混凝土厚度为80-150mm，强度等级不低于C20。同时，在喷射混凝土中应设置钢筋网，增强坡面的整体性。

锚杆张拉与锁定：在注浆体达到设计强度后，对锚杆进行张拉，施加设计预应力，然后进行锁定。张拉过程中应严格控制张拉力和伸长量，确保锚杆的锚固效果。

三、边坡支护技术应用中的注意事项

（一）地质勘察的重要性

准确的地质勘察是选择合适边坡支护技术的基础。在工程前期，应进行详细的地质勘察，包括土层分布、岩石特性、地下水情况等。地质勘察结果为边坡稳定性分析和支护设计提供关键依据，不准确的地质勘察可能导致支护方案不合理，影响边坡的稳定性[4]。

（二）施工过程质量控制

材料质量控制：对边坡支护所使用的材料，如钢筋、水泥、锚杆等，应严格控制其质量。材料进场时，要检查质量证明文件，并按规定进行检验和试验，确保材料性能符合设计要求。不合格的材料严禁用于工程。

施工工艺控制：严格按照设计要求和施工规范进行施工，确保各工序的质量。例如，在土钉墙施工中，要控制土钉的钻孔深度、注浆质量和喷射混凝土的厚度；在锚杆施工中，要保证锚杆的张拉和锁定质量。施工过程中，要加强质量检查，及时发现和纠正问题。

（三）监测与维护

边坡监测：在边坡支护施工和使用过程中，应建立完善的监测系统，对边坡的位移、沉降、应力等进行实时监测。通过监测数据，及时了解边坡的稳定性状况，发现异常情况及时采取措施，确保边坡安全。监测内容包括边坡表面位移监测、深部位移监测、锚杆拉力监测等[5]。

定期维护：对已完成的边坡支护结构，要进行定期检查和维护。检查支护结构是否出现裂缝、变形、腐蚀等情况，及时修复损坏的部位。同时，对边坡周边的排水系统进行清理和维护，确保排水畅通，防止因积水对边坡稳定性造成影响。

四、结论

边坡支护技术在土木工程施工中起着至关重要的作用，直接关系到工程的安全和稳定。不同的边坡支护技术具有各自的原理、特点和适用范围，在实际工程中，需要根据地质条件、周边环境、工程要求等因素综合考虑，合理选择支护技术，并严格控制施工质量。通过准确的地质勘察、精细的施工过程控制以及完善的监测与维护措施，可以确保边坡支护结构的可靠性和有效性。随着土木工程建设的不断发展，面临的地质条件和工程环境日益复杂，边坡支护技术也需要不断创新和发展，以满足工程建设的需求，为土木工程的安全与稳定提供更可靠的保障。

参考文献：

[1]张耀华.绿色装配式边坡支护施工技术[J].石材，2025，（01）：58-60.

[2]武茂府，邢俊元.水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用[C]//广西信息化发展组织联合会.第四届工程技术管理与数字化转型学术交流会论文集.菏泽黄河河务局鄄城黄河河务局;，2024：3.

[3]吴建明.高速公路边坡支护预应力锚索施工技术应用研究[J].中国高新科技，2024，（20）：107-109.

[4]黄耀意.边坡支护结构的数值模拟与计算分析[J].城市建设理论研究（电子版），2024，（29）：109-111+58.

[5]刘秀凤.边坡支护技术在土木工程中的应用[J].全面腐蚀控制，2024，38（08）：69-71.