基坑及边坡失稳加固处理要点分析

陈兆涛

摘要：在岩土工程领域，基坑及边坡失稳是较为常见的工程问题，特别是对于斜坡变形情况，即使施工工艺已非常完善，仍可能出现边坡失稳。因此实际施工中，工程人员必须加强对该类的重视。然而涉及重大民用基础设施的基坑或边坡，力学模型复查，影响因素多，施工难度大，现场安全风险难以彻底解决，制约了相关行业发展。此背景下，本文从基坑及边坡常见问题入手，对基坑边坡失稳的影响因素进行分析，结合各类加固技术要点，提出基坑及边坡加固处理质量及安全控制措施。

关键词：基坑；边坡；失稳；加固

一、岩土工程施工中基坑及边坡失稳的现状、危害

我国的岩土工程发展迅速，交通、水利、矿山等部门都会涉及较多基坑及边坡问题。由于各种地质环境影响，基坑及边坡稳定性直接影响着区域内人民群众的生命财产安全，甚至危及国家基础建设设施。因此基坑及边坡的稳定性研究十分必要。基坑和边坡的失稳影响因素较多，包括地质条件不稳定、设计或施工方法不当、水文条件不准确、外部影响因素以及人为因素等。在加固环节，部分人员在作业中存在重视程度不足的问题，叠加各类随机情况，现阶段直接运用基坑及边坡的加固处理方法难以完全避免现场安全风险。此背景下，本文从基坑及边坡常见问题入手，对基坑边坡失稳的影响因素进行分析，结合各类加固技术要点，提出基坑及边坡加固处理质量及安全控制措施。

图1  边坡失稳

二、基坑及边坡失稳的常见影响因素

（一）区域地质环境因素

基坑和边坡失稳的地质环境因素是导致这些问题发生的主要原因之一，常见影响因素主要有地质构造和岩性的不均匀性、地下水等。多数地区的地质条件比较复杂，对岩土工程施工建设造成极大影响，还会加大边坡失稳率。当地形区域广阔时，遭遇大降水量时，也会引发大面积积水问题。在水体影响下，会使边坡稳定性下降。边坡地质构造也会对边坡稳定性造成影响。

（二）设计因素

基坑和边坡失稳的设计因素涉及多个方面，主要包括地质条件、工程结构、水文地质条件、荷载和力学分析、环境影响评价以及监测与管理等，设计师需要综合考虑各种因素，制定科学合理的设计方案。在设计之初，边坡的坡度、土质以及降水等都会对工程产生影响，设计环节就需要综合考虑这些因素，规避可能存在的安全隐患。

（三）施工因素

基坑和边坡失稳的施工因素是导致这些问题发生的主要原因之一，主要内容包括挖土与填土、排水不畅、施工振动、不合理的支护措施、天气因素以及人为疏忽等方面。这些因素的存在很大程度上导致失稳状况的产生，需要相关人员加强对这些因素进行控制。因此，在施工过程中需要严格按照规范操作，加强监测与管理，及时采取有效的措施，确保工程安全稳定。

（四）人为因素

基坑和边坡失稳的人为因素是指在设计、施工和管理过程中由于人为操作失误、疏忽或规范遵循不当等导致的问题，常见的人为因素主要有设计错误、施工操作不当、监理不到位、材料质量问题、安全意识淡薄以及沟通不畅等状况。这些因素的存在会影响人员的操作，导致失稳状况的出现。在开挖土方操作中，坡高和坡比会影响边坡稳定性，上述因素和边坡稳定性呈负相关性。当坡比和坡度越大时，边坡破坏影响就越严重。当开挖深度大于设计标准时，就会严重破坏边坡，还会导致边坡岩体面坍塌和位移。此外，坡顶荷载与施工用水，也会对边坡稳定性造成影响！”。

三、基坑及边坡失稳的加固处理技术及设计、施工要点

（一）预应力锚索技术

预应力锚索技术是一种常用的加固处理方法，通过应用预应力锚索系统来增强土体的稳定性。作业环节，相关人员首先要在需要加固的位置进行钻孔施工，即钻孔作业。钻孔的深度和直径根据设计要求确定，通常会在地下较深的层次进行固定；此外要将预应力锚索通过钻孔穿过土体，一端固定在土体内部的锚固体内，另一端外露，用于后续的张拉和锚固。锚索通常由钢筋或钢绞线组成。并且通过专用的张拉设备对已安装的预应力锚索进行张拉，使锚索产生预应力。预应力的大小和方向应根据设计要求进行控制；然后，要在锚索张拉完成后，进行灌浆加固。灌浆材料通常为高强度的水泥浆或环氧树脂浆，用于填充钻孔中的空隙并固定锚索；最后对锚索进行锚固处理，确保锚索与土体之间的牢固连接，以提高加固效果和土体的稳定性。预应力锚索技术能够有效地提高滑动土地的抗滑稳定性，适用于基坑和边坡等需要加固处理的工程场景。在实际施工中，需要严格按照设计要求和操作规程进行施工，并进行监测和评估，确保加固效果和工程安全。

（二）抗滑桩加固技术

抗滑桩是一种常用的基坑和边坡失稳加固处理技术，它通过在土体中设置垂直于坡面或基坑侧壁的桩来增加土体的抗滑稳定性。作业环节，在进行勘察测试以及施工准备之后，应根据设计要求，在需要加固的位置进行钻孔或挖坑作业。钻孔深度和直径、挖坑的尺寸等应根据设计要求进行确定；然后要将桩体安装到钻孔或挖坑中。桩体通常采用钢筋混凝土桩或钢管桩，根据设计要求确定桩体的长度和布置方式；之后需要在安装好的桩体周围进行混凝土灌注，填充钻孔或挖坑中的空隙。灌注混凝土的强度和质量应符合设计要求；此外还需要将抗滑桩与顶部结构（如基坑支护系统或边坡防护设施）连接起来，确保整体稳定性和承载能力

[1]。抗滑桩加固技术能够有效地提高土体的抗滑稳定性，适用于基坑和边坡等需要加固处理的工程场景。

图2  钢筋网加固技术

（三）钢筋网加固技术

钢筋网加固是一种常见的基坑和边坡失稳加固方法，通过在土体表面或内部铺设或固定钢筋网来增强土体的抗拉强度和整体稳定性。实际作业环节，可以通过以下手段进行落实。首先，在进行勘察以及准备作业之后，就需要根据设计要求，在土体表面或内部铺设或固定钢筋网。钢筋网通常由水平和垂直方向的钢筋组成，形成网格状结构。钢筋网可以通过焊接、绑扎或钉固等方式固定在土体上；其次，在布网结束后，需要将钢筋网与土体表面或内部进行连接和加固，确保钢筋网能够有效地承担土体的拉力和抗滑作用。这可以通过焊接、搭接、埋设等方式来实现；之后，在铺设或固定钢筋网后，进行灌浆加固。灌浆材料通常为高强度的水泥浆或环氧树脂浆，用于填充钢筋网和土体之间的空隙，增强钢筋网与土体的粘结力和整体稳定性。钢筋网加固技术能够有效地提高土体的抗拉强度和整体稳定性，适用于基坑和边坡等需要加固处理的工程场景。

（四）HPDE防渗膜加固处理技术

HPDE（高密度聚乙烯）防渗膜加固处理技术是一种常见的用于基坑和边坡失稳加固的方法，它通过铺设高密度聚乙烯（HDPE）防渗膜来提高土体的防水性能和整体稳定性。实际施工环节，相关人员应根据设计要求，在基坑或边坡表面铺设HPDE防渗膜。膜材料通常为高密度聚乙烯，具有良好的防水性能和抗渗透性。并且固定和连接HPDE防渗膜，确保膜材料能够紧密贴合土体表面，避免渗水和膜材料的移位。固定方式可以采用焊接、粘接、搭接等方法；之后要对HPDE防渗膜进行补强和防护，以提高其耐久性和抗损坏能力。可以在膜材料表面添加保护层或进行补强处理，增强其抗拉伸和抗撕裂性能；然后要连接HPDE防渗膜与排水系统，确保基坑或边坡内部的水能够有效排除，避免积水对土体稳定性的影响。HPDE防渗膜加固处理技术能够有效地提高土体的防水性能和整体稳定性，适用于基坑和边坡等需要加固处理的工程场景。

（五）重力式挡土墙、地下连续墙、隔渗帷幕

基坑及边坡失稳加固也常采用重力式挡土墙、地下连续墙以及隔渗帷幕技术。其中，重力式挡土墙通过其自身的重量和稳定性来抵抗土体的压力，防止基坑或边坡的塌方和失稳。适用于基坑边坡等需要大面积支撑的场景。常见的材料包括混凝土、砖石等，结构可以是垂直墙或倾斜墙。地下连续墙是指在地下土体中沉入一定深度的连续墙体，通过其自身的承载和抗挤压能力来稳定土体。适用于基坑支护、地铁隧道等工程中需要防止土体侧向位移和塌方的情况。常见的材料包括钢筋混凝土、钢板桩等。隔渗帷幕技术通过在土体内部构筑隔水帷幕，阻止水流的渗透和扩散，从而降低土体的饱和度和稳定性。适用于需要防止基坑或边坡内部水分渗透和土体软化的情况。常见的隔渗帷幕材料包括聚乙烯薄膜、玻璃纤维布等，施工方法包括注浆、挖孔灌浆等[2]。

这些加固技术通常需要根据具体工程情况和设计要求进行选择和组合，以确保加固效果和工程安全。在施工过程中，需要严格按照设计要求和操作规程进行施工，并进行监测和评估，及时调整和完善加固措施。

四、岩土工程施工中基坑边坡失稳加固处理中的质量控制措施

（一）优化施工设计方案

基坑及边坡失稳加固处理的施工质量控制是确保工程安全和有效性的关键之一，需要通过以下手段进行方案的优化。第一，应在施工前进行充分的地质勘测和工程设计，了解土体情况、水文地质条件以及工程要求，制定合理的施工方案；二是要根据实际情况和工程要求，选择合适的加固技术，并结合不同技术的优劣势，进行合理组合和优化，以提高加固效果和施工效率；三是要确保施工过程中各项工作符合设计要求和技术规范，严格控制施工质量，包括材料选择、施工工艺、施工质量检验等方面。还需要对关键节点和重要工序进行重点监控和检测，如地下连续墙的浇筑质量、隔渗帷幕的施工质量等。通过以上措施的综合实施，可以有效优化基坑及边坡失稳加固处理的施工方案，提高工程质量和施工效率，确保工程安全和稳定。

（二）加强施工质量控制

基坑及边坡失稳加固处理的施工质量控制是确保工程安全和有效性的关键，应通过以下手段进行质量控制。首先，应制定施工质量管理计划，明确质量目标、责任分工、检验标准和程序，并确保执行。还需要设立质量管理组织，负责质量监督、检验和验收；其次要严格按照设计要求选用合格的材料，并保证材料的质量符合标准。还需要对材料进行验收、编号、登记和储存，避免混淆和损坏；之后，应严格按照施工图纸和规范要求进行施工，确保施工过程中各项工作符合规范。还加强对关键工序和节点的监控和检查，确保施工质量。通过以上施工质量控制措施的综合实施，可以有效确保基坑及边坡失稳加固处理工程的质量和安全，达到预期的设计要求和标准。

（三）信息技术的应用

在基坑及边坡失稳加固处理中引入信息技术可以提高施工质量控制的效率和精度。可以从以下方面入手，首先要建立数字化施工管理平台，实现施工计划、进度、质量等信息的集中管理和实时监控。通过平台可以随时查看施工过程中的各项数据和指标，及时分析和处理问题，提高施工管理的效率和质量；然后要使用建模与仿真技术，对基坑及边坡加固方案进行模拟和优化，提前发现潜在的问题和风险，并进行相应的调整和改进。通过建模可以更直观地了解工程的整体情况和效果，为施工质量控制提供参考依据；此外还需要利用云计算和大数据分析技术，对施工过程中产生的大量数据进行存储、管理和分析，发现数据之间的关联和规律

[3]。通过数据分析可以更加全面地了解施工情况，及时发现问题并提出解决方案，提高施工质量和效率。

五、结语

随着社会经济的不断发展，基坑及边坡作为基础设施的重要组成部分，保证其稳定性有着重要意义。考虑到此类工程量大面广，一旦失稳破坏会造成极大的经济损失。因此必须提高对该类工程的重视程度，不断总结创新该类工程的质量及安全控制措施，进一步提升设计及施工质量，减小基坑及边坡质量及安全风险对社会经济的影响。

参考文献

[1]谭高. 岩土工程施工中基坑边坡失稳及加固处理技术分析 [J]. 有色金属设计, 2022, 49 (02): 52-54+58.

[2]伦恒毅. 岩土工程施工中基坑边坡失稳及加固处理研究 [J]. 中国金属通报, 2022, (03): 151-153.

[3]张着芳. 岩土工程施工中基坑边坡失稳及加固处理技术分析 [J]. 交通世界, 2020, (21): 24-25+45.

作者简介：陈兆涛（1991-），男，汉族，四川成都人，中级工程师，博士研究生，主要从事工程设计咨询、管理服务等工作。