您永远看不见的那道墙。

在普吉的山坡上买一栋别墅,您买下的其实是两样东西。一样是建筑本身,您会仔细查验,开发商也会花钱把它做得漂亮。另一样是它背后与下方的开挖坡面,是为了整出一块可以建造的平台而必须被切走的那一段山体。您永远不会去看它。它会被藏在挡土墙之后、露台之下,或者在一个季节之内被绿化遮住。它同时也是整个场地上最有能力摧毁这栋建筑的部分。

本文谈的,是把那道坡面固定住的东西。具体而言,是土钉墙。这是我们在 KAHLI Phuket 较陡的山坡地块上采用的工法,目前正在现场施工。本文写给业主与开发商,而不是写给工程师;但文中的数字取自真正约束这类工作的设计规范,并在文末列出出处。

在陡坡上做一块平台,问题出在哪里

山坡地块不会自带一块平地。要得到水平的建造平台,就必须切入山体。被挖走的那部分土体,原本支撑着它后方的土体,如今没有任何东西在支撑了。剩下的,是一道垂直或接近垂直的土质坡面,往往有数米之高,完全依靠土体自身的强度站立。

旱季里,这道坡面通常能自己站住,而问题的根源正在于此。它看起来没事。它看起来已经完成了。热带残积土中的开挖坡面,经常可以在完全无支护的情况下自立一两天;这恰恰是土钉墙这一工法得以成立的前提,也恰恰是让人以为它没有必要的诱因。

然后开始下雨。普吉每年大约有七个月的显著降雨,这是塑造我们每一项进度决策的那个事实,我们也另有专文谈过。水会彻底改变这道坡面的力学状态。非饱和土之所以能自我维系,部分依靠土颗粒之间的吸力,那是一种真实存在的拉力,其作用相当于额外的强度。雨水会摧毁它。随着水分入渗,基质吸力消退,孔隙水压力上升,把颗粒压在一起的有效应力下降,土体的抗剪强度也随之下降。这道坡面所承受的荷载,并不比四月时更大。它只是变弱了。

普吉的山体是花岗岩,表层风化为残积土。全岛约 70% 为山地。一项 2026 年绘制普吉全岛滑坡易发性的研究发现,在岛上所有岩组之中,白垩纪花岗岩贡献的滑坡最多。同一研究还发现,历史滑坡集中在坡度大于 20 度、高程介于 50 至 150 米之间的区域。这不是一个学术意义上的区间。它恰恰就是山坡别墅为了景观而选择的那一段高程。

这种材料还有一个额外的麻烦。新加坡针对花岗岩残积土的仪器监测工作发现,这类土的进气值很低,意味着它们几乎一开始吸水就开始失去吸力,而且比沉积岩残积土失去得更快。这些边坡在旱季所依赖的那部分强度,正是它们最先丢掉的那部分。

这样的地层剖面很适合土钉墙,但随之而来的,是任何一位诚实的工程师都会说明的前提:风化花岗岩常常继承母岩的残余节理与裂隙,并可能含有云母等降低强度的矿物。美国联邦公路管理局(FHWA)把红土与残积土列为适合土钉施工的地层,同一本手册又把含有不利软弱面的风化岩列为不利地层。对同一片山坡而言,这两句话都成立。差别在于岩土勘察,这也正是没有人应当仅凭一张照片就把这套做法写进设计的原因。

值得说清楚的是,即便工作做得规范,这一证据基础始终很薄。正如 Arup 岩土团队曾经的说法,对一处场地之下的地层,能够取样的比例极少可能超过百分之一的千分之一。其余的一切,都是从少数几个钻孔推断出来的。这不是反对做勘察的理由。它恰恰是“要认真做勘察”、并且“把勘察结果当作一个模型而不是一项确定事实”的理由。

卡伦,2024 年 8 月

2024 年 8 月 23 日,在一夜大雨之后,一股泥石流从卡伦上方的那克德山倾泻而下。它造成下方房屋中多人遇难,其中包括住在自家别墅中的居民,以及在附近租住房间的建筑工人,另有更多人受伤。

其机理正是上文所描述的那一种。滑动始于山顶停车场下方不远处的风化花岗岩层,在加速过程中把松散的表层物质一路剥离至基岩,随后进入一条既有的排水沟线,被直接导向下方的房屋。事后的官方调查指向山顶的树木清理与停车场扩建,以及未能落实适当的分水措施,并称其违背高地施工的工程原则。警方也谨慎地表示,施工并非唯一成因,自然与地质因素同样起了作用。另一方面,矿产资源厅承认,该区域的滑坡监测仪器已有数月未回传数据,且自 2020 年以来一直没有维修预算。普吉自 2013 年起就在芭东与卡伦设有边坡位移监测站。当时没有发出任何预警。

我们不会声称土钉墙本可以阻止这件事。那是房屋上方的一处自然边坡失稳,而不是房屋下方一道经过工程处理的开挖坡面失稳;真正诚实的教训是另一条。它是:在这座岛上,在这种土体之中,在这样的降雨条件下,没有被刻意控制的水,会自己找到路径;而位于这条路径下方的一切,就要为此付出代价。本文余下的内容,谈的都是如何控制这件事。

土钉究竟是什么

土钉是一根钢筋,直径通常为 25 至 36 毫米,以较小的俯角钻入坡面,并沿全长注浆锚固。土钉按网格布置,最常见的是双向 1.5 米间距,与水平面成 10 至 20 度下倾,其中 15 度是通常取值。钻孔孔径为 100 至 200 毫米,钢筋居中就位,四周至少保有 25 毫米的水泥浆保护层。

土钉加固的是一整块土体。它们并不像顶撑支住天花板那样把坡面顶住。它们所做的,是把开挖面后方松散、无支护的土体,变成一个具有整体性的土体块,使其表现得像一座单一的重力式结构,从而稳定到足以自立。

坡面本身会做一层喷射混凝土,施工期通常为 100 毫米厚,厚度中部设置钢筋网,每一个土钉头部配一块钢承压板与螺母。永久性结构则在其后再做 150 至 300 毫米的最终面层。面层并不是挡土构件。它的任务是兜住土钉之间的土体,并防止表面被冲刷。

土钉不是锚杆

这两个词在销售材料里常被混用,但它们并不是同一样东西。这个区分之所以重要,是因为它决定了结构的受力行为。

锚杆是后张拉的。它在安装当天就被张拉、顶压在坡面上,因此从一开始就在主动施加反向作用力。土钉是被动的。它入土时完全不承担荷载。只有当它后方的土体试图移动时,它才开始受拉,并通过自身微小的伸长、以及沿水泥浆体调动起来的摩阻力,来抵抗这种移动。

由此带来的实际结果是:土钉墙必须发生一点位移,才能起作用。FHWA 对此说得很直白:在使用年限之内,应当预期墙体会产生一定的变形。在风化岩与硬质土中,墙顶的预期水平位移约为墙高的千分之一,也就是 6 米高的坡面上大约 6 毫米。施工期间若位移超过墙高的 0.005 倍左右,则被视为一个警示信号。

这一区分如今已在规范中定案。2025 年发布的第二代 Eurocode 7,首次为土钉结构设置了独立的设计条款,与管辖锚杆的条款分开,并且正是在此处划出界线:土钉沿其全长与土体共同调动抗力,主要以受拉方式工作;而锚杆则通过一段自由的、无粘结的长度,把荷载从锚头传递出去。全长粘结,对上自由段。这就是全部的差别,其余的一切都由此推导而来。

这是一项真实的取舍,应当讲明,而不是含糊带过。在位移确实无法被接受的场合,锚杆才是正确答案。在位移可以被接受的场合,土钉更便宜、更快,并且带有一个容易被忽略的优势:它们的数量多得多。FHWA 指出,土钉墙比锚杆墙具有更高的冗余度,因为单位面积上的加固构件数量更多。八十根土钉的网格中有一根性能不足,与十二根一排的锚杆中有一根性能不足,是完全不同的两种处境。

它是怎么施工的

施工顺序是自上而下、分层进行的,与人们通常设想的挡土结构建造方式恰好相反。没有任何部分是从底部往上砌的。这道墙是随着开挖的下降而逐层形成的。

• 开挖一层。通常深 0.9 至 1.5 米,挖至第一排土钉略下方的位置。坡面必须能够在无支护状态下自立一两天,这就是整套工法在该地层上是否可行的检验。
• 钻孔与注浆。从已开挖的作业面按设计角度钻孔,插入钢筋,再以重力或低压方式,通过导管把水泥浆自孔底灌入。
• 铺设排水。土工复合条状排水带沿坡面在土钉之间自上而下铺开,从顶部连续延伸至开挖底面以下。这一步是最常被省工减料的一步,也正是决定这座结构在二十年后是否仍然有效的一步。
• 喷射面层。100 毫米厚喷射混凝土,钢筋网设在厚度中部。承压板压入新鲜混凝土之中,并在 24 小时内用扳手拧紧螺母。
• 等待,然后重复。在任何人开挖其下方之前,喷射混凝土必须达到规定的三天强度。落到进度上,就是每一层 72 小时,而这段时间无法压缩。
• 最终面层。挖至基底、土钉完成试验之后,施作永久面层,同时做好泄水孔、坡脚排水,以及把水引离结构的排水沟。

哪些环节要做试验,以及这对买家为何重要

这一部分值得了解,因为它正是“一座已被验证有效的结构”与“一座只是看起来跟图纸一样的结构”之间的差别。

施工开始之前,会专门安装一批牺牲性土钉,目的就是把它们拉坏。这些验证性试验用来确定该特定场地上土体的实际粘结强度,并且被刻意排除在最终工程之外。施工过程中,至少 5% 的工程土钉要在原位做验收抗拔试验。值得注意的是:验证性试验并不计入这 5%,而被选来做验收试验的,应当是那些不好处理的土钉,也就是钻孔过程不稳定、或注浆量偏低的那些。

土钉还要做蠕变试验,在持续荷载下保持一段时间,以确认它们没有在缓慢地被拔出。在验证性试验中,限值是第 1 分钟至第 10 分钟读数之间的位移小于 1 毫米,第 6 分钟至第 60 分钟之间小于 2 毫米。

这些都不算什么特别的做法。在任何认真监管边坡工程的司法辖区,它都是标准做法;并且自 2026 年 3 月起,已有一部专门的国际标准,即 ISO 22477-6,涵盖土钉与岩石锚杆的荷载试验。在此之前,这些试验规则分散在施工执行标准与各国实践之中。但它会留下一份书面记录,而这份记录本身就是一项资产。如果您是买方,请索取它。

对于已经建成的物业,针对多年前施工的土钉,也有公开的评估指南可循;这项工作比检验新做的土钉更难:CIRIA C794 涵盖注浆锚杆与土钉的检查、状态评估与修复。如果卖方拿不出原始试验记录,这就是弄清楚您手上究竟是什么的途径。

泰国法规究竟要求什么

这一点值得讲清楚,因为它在两个方向上都被广泛误解。泰国没有针对土钉墙设计的国家标准。我们认真查找过,遍及公共工程与城乡规划厅(DPT)的完整标准目录以及公路厅的目录,它并不存在。

真正存在的,是一套通过安全系数、退界距离与工程师等级来管控边坡工程的监管框架,而不是一部针对具体工法的规范;此外还有一部国家标准,把土钉墙列为认可方法,但并未给出细则。对任何在普吉山坡上建造或购买的人来说,有四点值得注意。

• 坡度陡于 1:5,在法律上即属山坡地。标准 มยผ. 1915-62《山坡地施工标准》自 20% 坡度起适用,其覆盖范围既包括建筑物,也包括挡土墙。它要求由高级专业工程师出具认证。
• 开挖深度超过 3 米,就进入《挖填土法》的管辖范围。该法(佛历 2543 年)要求任何深度超过 3 米的开挖须向地方主管部门报备;而佛历 2548 年的部级条例要求,图纸与稳定性计算须由具备专业工程师及以上等级执照的土木工程师出具。超过 20 米,则需要高级专业工程师,并须设置仪器监测地层位移。
• 退界规定,才是决定您地块布局的那一条。根据同一部条例,深度超过 3 米的基坑,距相邻地界至少要退让其深度的两倍,除非已设置防坍塌措施并由持照工程师认证。这句话值得读两遍,因为它才是本文的商业核心。在 6 米深的开挖上,默认规定会把您推离地界 12 米。土钉墙正是那种能把这块地买回来的工程化替代方案。
• 挡土结构如今有了明确的安全系数。佛历 2566 年的地基条例自 2024 年起施行,为带基脚的挡土墙规定了最低安全系数:抗滑移 1.5、抗倾覆 2.0、地基承载力 3.0。另有 มยผ. 1916-62 规定,当相邻结构存在风险时,永久性开挖的安全系数须达到 1.8。

至于土钉墙本身,标准 มยผ. 1917-62 把它列入认可的土体加固方法之中,配有图示,并予以允许。但它随后给出的详细施工要求,针对的是岩石锚杆而非土钉,理由是二者原理相同,一个用于土,一个用于岩。因此,泰国的设计实践只能退回到国际指南,最常见的就是 FHWA。这不是什么漏洞。它只是各项规范目前所处的位置;而这意味着,交到您手上的那份技术规格书,比通常情况下更加重要,因为没有任何本地规范会替您把空白填上。

还有一处空白,也是我们最希望买家理解的一处。泰国的建筑许可并不要求针对具体场地做岩土勘察。相关部级条例允许在没有试验证书的情况下,按土层描述从一张简短的推定值表中取用地基承载力允许值。在地层已知的平坦场地上,这张表是一种合理的工程便利。但在季风气候下的陡峭花岗岩边坡上,它不能替代钻探;而整个许可流程之中,没有任何环节会告诉您,您拿到的究竟是哪一种。

还值得知道的是,普吉关于坡度与高程的规定,属于环境法而非建筑法,由与签发建筑许可的机构不同的部门分别管理。两者之间并不会自动互通。

默认规定会把一处 6 米深的开挖推离地界 12 米。土钉墙,就是那个能把这块地买回来的工程化替代方案。

为什么有些开发商会把它省掉

诚实的答案是:它看不见,而且发生得太早。

一道土钉墙的钱,在任何可销售的东西出现之前就已经全部花完。它位于进度计划起始阶段的关键路径上,恰逢现金最紧张的时候,而且它产出的东西没有一样能让买家拍照。从边坡上省下来、挪进厨房里的钱,会出现在销售手册上。花在边坡上的钱,哪里都不会出现,除非是在三十年之后,以“没有出问题”的形式出现;而到那时,开发商早已售罄离场。

第二个原因是:破坏模式很慢,销售周期很快。一道未做支护的开挖坡面,不会在交付后的那一周就倒下来。它会剥落,会蠕变,会在两三个雨季里持续掉料;而病害最终显现的形式,是硬化地面开裂、界墙倾斜,或者一处露台变得不再水平。到那时,保修期已过,而关于因果关系的争论代价高昂。

第三个原因很简单:它还没有坏。一道熬过了两个旱季和一个温和雨季的坡面,会被拿来当作“它本来就不需要处理”的证据。它不能证明任何事。香港的规范以十年一遇的降雨事件来设定其最低安全系数,这是一个有用的思考方式:设计工况不是您已经经历过的天气,而是您还没有经历过的天气。

设计工况不是您已经经历过的天气,而是您还没有经历过的天气。

它的价值在哪里

短期来看,土钉墙买回来的是地块面积与工期。因为加固构件位于土体内部,而不是横跨基坑支撑,作业面始终保持通畅,没有任何东西需要事后拆除,而且这道墙是随开挖下降逐层形成的,不是事后的一道独立工序。更陡而稳定的开挖面,意味着在同一本地契上能得到更多可用的平整场地;而在山坡地块上,这就是这块地全部的商业理由。

成本方面,FHWA 报告称,土钉墙相对同类挡土结构通常可节省 10% 至 30%,并且在高度大约超过 3.7 至 4.6 米时,往往比常规混凝土重力式挡土墙更经济。我们要提醒的是:不要把美国公路工程的绝对单价直接搬到泰国,这里的人工、机械与钢材市场都不一样。可以迁移的是相对比较关系,不是那个金额数字。

长期来看,论据是设计使用年限。FHWA 按 50 至 75 年的设计年限工作。香港土木工程拓展署的土力工程处,在季风气候下的风化花岗岩中工作,这是全世界与普吉最接近、且监管完善的类比对象;它按 120 年设计,并在考虑任何附加防腐措施之前,先把每一根土钉热浸镀锌作为基本要求。一栋别墅是一项 120 年的命题,不是 50 年的命题;我们认为,香港的基准才是适用于这座岛的那一个。

值得了解的是,那部规范为何如此严苛。1972 年 6 月 18 日,香港的两处滑坡在一天之内造成 138 人罹难,其中一处摧毁了半山区的一栋住宅大厦。四年之后,在与 1972 年其中一起事故相同的屋邨,又有一道填土边坡失稳,再造成 18 人罹难。正是第二次失稳促使政府委任独立调查小组,该小组建议设立一个机构,负责监管山坡开发的规划、设计、施工与维护。土力工程处于 1977 年成立。它目前掌管着约 60,000 个已登记人造边坡的档案;这些边坡带来的滑坡风险已降至 1970 年代水平的四分之一以下,为此付出的代价约为 240 亿港元。

Geoguide 7 不是吹毛求疵。它是一个司法辖区在埋葬了足够多的人、以至于不再争论成本之后,写下来的东西。

买家真正想要答案的问题是:它到底有没有用。而香港,是唯一一个登记规模大到足以回答这个问题的地方。在一段为期十年的回顾期内,土力工程处追踪了约 3,700 处做过土钉的边坡,记录到其中没有一处发生重大失稳。同一时期内,经过工程设计但未做支护的土质开挖面出现了 14 次重大失稳,而 1977 年之前那些未经工程设计的老旧开挖面则出现了一百多次,总体失稳率约为前者的七倍。

这项发现中诚实的另一半同样有用。与一道经过良好工程设计的无支护开挖面相比,土钉墙并没有显著减少轻微的表层失稳。它所消除的,是大规模失稳,也就是会把建筑一同带走的那一种。而且,那些轻微失稳无一例外都发生在坡面做植被覆盖的土钉边坡上。该项回顾研究在采用硬质表面覆盖的土钉边坡上,没有发现任何失稳,无论轻微还是重大。

这恰好告诉您,维护的注意力应当花在哪里:面层与排水,而不是钢材。

有两点关于长期的事,很少有人对买家讲,但应该讲。

第一点是:维护责任落在排水上,不在钢材上。在完好水泥浆体中得到妥善防护的钢筋,是非常耐久的东西。排水设施不是。FHWA 明确指出,排水管需要长期维护,而堵塞的排水会抬高水压力,降低整体稳定的安全系数。任何带有支护边坡的山坡物业,都应把排水纳入维护计划。香港规定,对于失稳会危及生命的边坡,须每五年由工程师检查一次。

第二点属于法律而非技术。长度为坡面高度 0.7 倍的土钉,会深入山体相当远的距离;而在经过分割的山坡地上,它们经常会越过地界。永久性土钉需要永久性的地下地役权。如果您正在购买一处位于支护边坡下方或上方的地块,值得先弄清楚:是谁的加固构件,穿行在谁的土地之下。因为这个问题在过户之前回答,要比过户之后容易得多。

应当问什么

如果您正在看一处山坡物业,无论是我们的还是别人的,四个问题就能告诉您所需知道的大部分内容。

• 做过岩土勘察吗?我可以看吗?在残积土中做土钉墙,有场地数据就站得住脚,没有就完全站不住。腐蚀性试验同样重要,因为对于未做过腐蚀性检测的地层,两部规范都要求按具有腐蚀性来假定。
• 规定的设计使用年限是多少?防腐等级是哪一级?这两者是同一个答案的两面。有包裹或镀锌处理的钢筋,加上明确写出的设计年限,才是一份真实的技术规格。沉默不是。
• 我可以看土钉的试验记录吗?验证性试验与验收试验的结果,要么存在,要么不存在。工程土钉的 5%,是下限,不是目标。
• 水最终流向哪里?由谁维护?要求查看排水系统、泄水孔与坡顶截水沟,并询问检查周期是多久。如果没有人能回答,那就是没有人在做。

这些内容都不会让一次看房变得精彩。厨房更有意思。但厨房可以更换,山坡不能;而在陡坡地块上,花进地里的那笔钱,才是决定三十年后它上面的一切是否依然成立的那笔钱。