边坡支挡结构可靠性设计分析

边坡支挡结构可靠性设计分析

李伟

林同棪国际工程咨询（中国）有限公司重庆401120

摘要：随着经济水平的提高，人们对生产和生活环境的改善需求也越来越大，随之而来的是更多的工程建设。因此，有必要加大对工程技术的研究工作，在技术层面上更好地提高工程的施工质量和效率。为了更好地推动工程建设效益，本文提出了关于喷锚网支护方法分析、预应力锚索加固两种边坡支挡结构，探讨其结构可靠性，希望可以为相关工作提供一定帮助。

关键词：边坡支挡；结构；可靠性

引言

边坡是自然或者人工造成的斜坡。随着我国基础设施建设的发展，交通、水利、矿山等工程活动中遇到大量的边坡。加强对边坡危害的认识，通过合理的设计，将边坡危害降低，提高边坡的稳定性。边坡治理常见的方法就是支挡结构，支挡结构在设计的时候一定要结合具体工程项目，并采取合适的治理方法，确保支挡结构的稳定性。

1边坡支护及边坡加固防护结构分析

1.1喷锚网支护结构分析

喷锚网支护结构实际施工中，相关人员需要重视边坡封闭，同时还要对其进行必要的加固处理。之后需要严格控制好混凝土喷射的时间，最好是在边坡开挖之后的几个小时内进行。在边坡开挖之后，可以立即喷射一次混凝土，厚度最好控制在4cm左右，以此更好地保护坡面。在施工过程中，这一工序通常都得不到应有的重视，特别是在全程开挖的时候，由于喷浆工艺难以在开挖之后立即进行，因此，首次混凝土喷射一般都会有一定的时间滞后性，延误混凝土初喷将很有可能导致开挖坡面因为受到风化或者是雨水等外界因素的影响而出现坍塌的情况。首次混凝土的喷射不仅能够使边坡表面平整光滑，同时还能够依据边坡表面的裂纹判断其是否存在失稳的情况。在进行混凝土喷射之前，必须用清水将坡面清理干净，确保岩层表面得到充分湿润。在注浆施工环节中，注浆管应该最少插入10cm，然后缓慢拔出，必须保证砂浆的饱满性，切记不可以出现里空外满的情况。同时，还要合理搭接好铁丝网的长边，并且将其在锚杆上进行固定。在进行钻孔、注浆以及下锚等相关的施工环节中，必须严格按照施工流程进行操作。通常都是在钻孔工作完成之后再下锚，最后再进行注浆。针对一些软质边坡，这种方法的效果更好。

1.2预应力锚索加固

相比较于喷锚网支护方式来说，预应力锚索加固方式更加简单。在一些路基注浆与锚索框架结合的背景下，能够将路基沉降量以及滑坡位移量控制到0。在实际的施工过程中，如果边坡有杂物和不平整的情况，必须要将其清理干净。在进行预应力锚索加固时，必须有效控制好其中的锚索拉力。通常情况下，锚索拉力控制在550kN左右最为合适，而锚索下倾角度最好控制在30°，其长度绝对不能超过30m。根据国外内的相关经验，充分考虑到施工路段的现场实际情况，以此来选择最为合适的预应力锚索，提升边坡牢固性。为了进一步优化边坡稳定性，施工单位还合理应用了锚杆加固计算机软件以及高边坡稳定分析计算机软件等进行最终加固效果的分析，同时还应用了相关模型进行施工效果的预测。为了有效避免坡面风化以及锚索预应力损失的情况出现，可以通过浆砌块石的方式来处理，更好地进行边坡坡面的防护，促使边坡排水能力的提升。

2边坡支护技术要点分析

2.1边坡支护方案的设定

由于边坡支护技术在土木工程中的应用越来越多，因此有必要制定科学合理的边坡支护方案。充分掌握设计重点，确保其可以充分起到边坡支护的作用，发挥出其稳定性能。以我国某工程为例，在进行工程设计之初，选择使用土钉支护技术，用来进行边坡的支护，起到稳定作用。在设计方案中，仔细标记了土钉的深度和支撑标准，然后根据施工标准进行了土钉支护施工。在边坡支护中，有必要弄清土钉的位置，做出明显的标记，以保证边坡支护技术的顺利施工。施工完成之后，严格按照施工设计方案要求进行检验，首先检验土钉的牢固性，看是否起到了边坡支护的稳定性功能，重建有问题的部分，确保土钉结构的稳定性，提高边坡支护的稳定性。在边坡支护技术的施工和应用过程中，有必要提前制定科学合理的边坡支护方案，以减少其他问题对施工进度和施工质量的影响。

2.2基坑开挖的技术要点

基坑开挖也是土木工程边坡支护的基本任务之一，也是确保边坡支护结构稳定性的主要施工环节。在进行基坑开挖施工时，尽量保障挖掘部位的地质结构的完整，减少对其的破坏。在进行施工过程中可以选择使用分区的原则进行。举例说明，我国某建筑工程，在进行基坑开挖施工中，在基坑距离与支护距离八米左右时，把分区开挖形式转变成分段开挖，还可以选择跳挖的方式，用来保证基坑开挖地质结构的完整性。在进行基坑开挖的过程中，最大限度的减少了对基坑的影响，同时还需要保证支护结构的稳定性能，保障工程质量。

2.3地质监测技术要点

合理使用地质监测可以最大限度地减少外部因素对斜坡的影响，这也是斜坡支撑技术中常用的。合理分析地质监测信息，科学合理设计边坡支护施工方案，及时了解施工期间施工区地质条件的变化，然后进行边坡支护技术的施工，确保科学合理的支护技术建设。在地质监测过程中，及时发现有利于边坡支护施工的条件，大大提高了边坡支护施工的施工效率，保证了边坡支护施工质量。

3边坡支挡结构可靠性监测技术

3.1边坡支护变形控制网

变形控制网是依托边坡支护基本的结构形态所设置的监控网，通过网格的设置方式，能够有效对边坡支护现场可能出现的形变问题进行监测。通常情况下，施工单位需要以所在边坡支护施工位置为核心，构建多个方向的坐标轴，并利用坐标轴的方式安排监测基准点，对边坡形变进行监测。例如在某边坡工程项目当中，设定边坡支护位置为原点O，并将东西向设定为X轴、南北向设定为Y轴，Z轴则作为边坡竖向的切割面，垂直于XY平面。在坐标系当中，将观测敦作为监测点，对监控网坐标系进行控制和分析，利用强制对中装置，完成形变信息的获取，从而实现对于边坡支护形变问题的有效测量。

3.2扫描仪装置的应用

为了能够将观测敦的监测方式与实际边坡形变过程规律相互结合，在边坡监测技术领域，通常选用扫描仪装置，结合所处坐标系的标准边坡数值，对多个时间段内边坡变化情况进行扫描，并完成数据统计。目前技术领域常见的扫描仪装置为三维激光扫描仪。三维激光扫描仪能够在架设完成后，对多个轴方向上的边坡抗滑桩桩体变化情况进行扫描，完成扫描后，扫描仪会将扫描数据以基准点信息的方式回馈到中控系统当中，由中控系统进行与坐标系标准信息之间的相互比对，完成数据修正和数据存储。

为了能够实现精度测量，提高扫描数据统计的效率。施工单位在进行三维激光扫描仪选型过程中，还应当注重扫描仪的分辨率。拥有与边坡工程现场需求相一致的分辨率，可以保证扫描仪更加精准地获取坐标系当中边坡形变的相关信息。在施工技术中，扫描仪分辨率的确定主要以靶球中心坐标分析为基本理念，通过对观测时间长度、拟合精度等进行计算，最终获取合适的分辨率数据

结束语

综上所述，现代边坡支护技术的发展和创新使得边坡支护施工当中的效率和强度需求都能够依托技术手段得到满足。根据具体过程合理选择边坡支挡结构，能够有效提高边坡稳定性，同时针对边坡应用中存在的形变问题，则可以借助三维激光扫描仪进行信息的获取，加以监管，确保工程施工过程中边坡处于稳定状态，整个边坡施工过程安全无事故。

参考文献:

[1]夏元友.边坡稳定性评价万法研究及发展趋势[J].岩石力学与工程学报，2012(07)

[2]李涛.支挡结构土压力计算研究综述[J].桂林理工大学学报，2017(01)

[3]李法炜.边坡挡土墙局部开裂加固方案设计及效果研究[J].北方交通，2017(03)