土木工程施工中边坡防护技术探讨
李烨
西安交通工程学院 陕西省西安市 710300
摘要:随着我国基础设施建设的快速发展,土木工程项目日益增多,如高速公路、铁路、水利工程、矿山开采等。在这些工程中,边坡工程作为重要的组成部分,其稳定性直接关系到工程的安全性和耐久性。然而,由于地质条件复杂、气候条件多变以及人类活动的影响,边坡失稳、滑坡等地质灾害频发,给人民生命财产安全带来了严重威胁。基于此,本文旨在探讨土木工程施工中常用的边坡防护技术,以期为实际工程提供参考和指导。
关键词:土木工程施工;边坡防护技术;探讨
引言
边坡防护技术是土木工程领域中的一项关键技术,旨在通过物理、化学或生物手段,增强边坡的稳定性,防止或减缓边坡的侵蚀、滑坡等破坏过程。随着科技的进步和工程实践的积累,边坡防护技术不断发展和完善,形成了多种类型的防护体系。因此,研究并应用有效的边坡防护技术,对于保障土木工程安全、减少地质灾害损失具有重要意义。
1边坡稳定性影响因素
1.1地质条件
地质条件是影响边坡稳定性的核心因素。岩土体的物理力学性质(如抗剪强度、压缩性、渗透性)直接决定边坡的承载能力和变形特性。软弱夹层、断层破碎带或节理裂隙发育的岩体易发生滑移或崩塌。此外,岩层产状(如顺向坡、逆向坡)对稳定性影响显著,顺向坡在重力作用下更易沿层面滑动。地下水的存在会降低岩土体强度,增大孔隙水压力,进一步削弱稳定性。地质构造活动(如地震、构造应力)也可能诱发边坡失稳,需结合区域地质资料综合分析。
1.2水文作用
水是边坡失稳的主要诱因之一。降雨入渗会增加土体容重,降低抗剪强度,尤其在黏性土中易引发塑流或滑坡。地下水动态变化(如水位升降)会产生静水压力和渗透力,影响边坡应力分布。冻融作用在寒冷地区会导致岩土体胀缩开裂,加剧侵蚀和滑移。地表径流冲刷坡脚,削弱支撑力,而水库水位骤降可能使坡体内外水压力失衡,诱发塌方。因此,水文条件与边坡稳定性密切相关,需重点监测。
1.3人为活动与外部荷载
人类工程活动常改变边坡原有平衡状态。开挖削坡会降低坡体抗滑力,尤其在未采取支护措施时易引发坍塌。堆载(如填土、建筑荷载)会增加坡体下滑力,超出临界值即导致失稳。爆破振动或机械施工可能扰动岩土结构,降低其强度。交通动载(如公路、铁路)长期作用会加剧坡体疲劳变形。此外,植被破坏削弱了根系固土作用,加速表层侵蚀。自然因素如地震、风暴等瞬时荷载也可能直接触发滑坡,需在设计中考虑动态影响。
2土木工程施工中常用的边坡防护技术
2.1工程防护技术
工程防护技术通过刚性或半刚性结构增强边坡稳定性,适用于高陡边坡或地质条件较差的区域。常见的措施包括挡土墙(如重力式、悬臂式、扶壁式等),通过自身重量或结构抗力抵抗土压力,防止坡体滑移。锚杆(索)支护利用预应力锚固技术,将不稳定岩土体与深层稳定地层连接,提高整体抗滑能力,适用于岩质边坡或深基坑支护。抗滑桩则通过桩体嵌入稳定地层,形成阻滑结构,尤其适用于大型滑坡治理。此外,喷射混凝土可用于快速封闭坡面,防止风化剥落,常与钢筋网或锚杆联合使用。这类技术施工周期短、承载力强,但可能破坏生态环境,需结合排水系统设计以避免水力侵蚀。
2.2生态防护技术
生态防护技术注重工程与自然和谐共生,尤其适用于低风险边坡或生态敏感区域。其中,植被混凝土技术独具特色,通过在混凝土里掺入植物种子、有机质等,让硬化后的坡面也能长出植被,实现防护与绿化的双重效果。三维网植草技术利用土工网来固定表层土壤,助力草灌根系发挥固土作用,很适合缓坡或填方边坡。客土喷播技术则是将土壤、肥料、种子等混合后,用高压喷射到坡面,能快速形成植被覆盖,在岩石边坡生态修复中表现出色。这些生态防护技术优势显著,能有效减少水土流失,改善景观环境。不过,它们也存在一定不足,初期抗冲刷能力较弱。所以,在实际应用中,需配合临时工程措施,比如用土工布覆盖坡面,以此提高植被成活率,确保防护效果,让边坡在稳定的同时焕发生机。
2.3综合防护技术
综合防护技术结合工程与生态措施,兼顾安全性与可持续性。例如,格构梁+植草在混凝土框架内填土植绿,既提供结构支撑又恢复生态功能,适用于中高边坡。土工格栅加筋土通过分层铺设土工合成材料(如格栅、土工布)增强土体抗拉强度,形成柔性挡墙,适用于填方边坡或软基处理。排水系统+生态护坡在坡体内设置盲沟、泄水孔等排水设施,同时采用植被防护,避免水力破坏。这类技术适应性广,可针对不同地质条件灵活设计,但施工复杂、成本较高,需优化方案以平衡经济性与防护效果。
3土木工程施工中边坡防护施工质量控制
3.1材料质量控制
边坡防护工程的材料质量直接影响结构稳定性和耐久性。对于工程防护技术,如挡土墙、锚杆支护等,需严格把控混凝土、钢筋、预应力钢绞线等材料的强度、规格及防腐性能,确保符合设计要求。生态防护技术中的客土喷播材料,包括土壤、有机质、种子等,需检测其配比合理性,确保植被生长条件达标。土工合成材料(如土工格栅、三维网)应具备足够的抗拉强度和耐腐蚀性。所有进场材料必须提供合格证明,并按规定抽样复检,杜绝劣质材料进入施工现场。
33.2施工工艺控制
边坡防护施工需严格按照工艺流程操作,确保每道工序质量达标。对于挡土墙施工,需控制基础开挖深度、回填压实度及混凝土浇筑质量,避免不均匀沉降。锚杆(索)施工时,钻孔角度、深度及注浆饱满度必须符合规范,预应力张拉需按设计值分级施加。生态防护技术中,喷播厚度、种子覆盖率及养护措施直接影响植被成活率,需加强过程监督。此外,排水设施的施工质量尤为关键,如盲沟铺设、泄水孔设置等,必须保证排水通畅,防止水力侵蚀破坏坡体稳定性。
3.3监测与验收管理
施工过程中需建立动态监测体系,及时发现并处理质量问题。对于高边坡或复杂地质条件,应设置位移监测点、测斜仪等设备,实时掌握坡体变形情况。工程防护结构完成后,需进行承载力检测,如锚杆抗拔试验、挡土墙强度测试等。生态防护工程需在植被生长稳定后验收,评估覆盖率和根系发育状况。验收阶段应严格对照设计文件和技术规范,确保各项指标达标。同时,建立完整的施工记录和影像资料,为后期维护提供依据,实现全过程质量控制。
结束语
边坡防护技术作为土木工程安全施工的重要保障,其科学选择与质量控制直接关系到工程建设的可持续发展。本文通过对边坡稳定性影响因素的系统分析,探讨了工程防护、生态防护及综合防护等技术的适用条件与施工要点。研究表明,现代边坡防护工程应当坚持"因地制宜、安全经济、生态友好"的原则,在确保结构稳定性的同时兼顾环境保护需求。随着新材料、新工艺的不断发展,智能化监测技术与生态修复技术的融合应用将成为未来边坡防护领域的重要研究方向。建议工程实践中加强技术创新与质量管理,为基础设施建设提供更加安全可靠的边坡防护解决方案。
参考文献
[1]孙鑫铭.土木工程施工中边坡防护技术探讨[J].工程建设与设计,2025, (08):189-191.
[2]徐云.土木工程施工中边坡支护技术的应用[J].石材,2025,(04):37- 39+141.
[3]焦阳.基于土木工程建筑施工中的边坡支护技术探究[J].建筑技术开发,2025,52(01):34-37.
[4]吴建挺.土木工程施工中边坡支护技术的应用探究[J].建材发展导向,2024,22(12):115-117.
[5]马建平,杨冲.土木工程施工中边坡防护技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2023,(33):196-198.