高速公路高邊坡施工實施策略探討

吳亞松

（中建新疆建工路橋工程有限公司，新疆 烏魯木齊 830054）

1 項目概況

某高速公路K62+110～K62+240段左側(cè)最高約51.7m，為二元結(jié)構(gòu)邊坡：上部為坡積粉質(zhì)粘土，其下為（晶屑）熔結(jié)凝灰?guī)r及其風(fēng)化層，基巖埋深較淺，邊坡設(shè)計最高為6級，各級邊坡設(shè)計坡率及防護加固工程措施主要采取鍍鋅網(wǎng)植草灌、預(yù)應(yīng)力錨桿框架、客土噴播植草灌等。

2 路基高邊坡施工方案分析

鑒于本公路項目K62+110～K62+240段左側(cè)邊坡最高約51.7m，采用6級邊坡防護，K62+920～K63+230段左側(cè)邊坡最高約56.7m，采用7級邊坡防護，均為二元結(jié)構(gòu)邊坡：上部為坡積粉質(zhì)粘土，其下為（晶屑）熔結(jié)凝灰?guī)r及其風(fēng)化層，基巖埋深較淺。該邊坡巖土結(jié)構(gòu)較為破碎，開挖后高度大，穩(wěn)定性差，須進行必要的加固處理以確保邊坡的穩(wěn)定，施工過程需加強邊坡變形監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測情況進行動態(tài)設(shè)計是本標(biāo)段的重點控制性工程。

在路基高邊坡施工方案制定中采取如下措施：路塹邊坡開挖施工之前，要求按照設(shè)計圖紙嚴格測放邊坡頂線及截排水天溝位置；由于坡體地形的復(fù)雜性和前期測設(shè)工作的困難因素，難免存在一定的差異和變形，如發(fā)現(xiàn)坡級差異或坡率急劇變化，應(yīng)及時上報設(shè)計、監(jiān)理及業(yè)主代表，以便進行必要的設(shè)計補充完善或修正變更。

對于加固工程結(jié)構(gòu)放線，原則要求在坡面開挖成形后進行，除特殊要求外，一般宜按設(shè)計樁號采用坡面拉線尺量結(jié)合水準測量放線，嚴禁十字面板或框架梁結(jié)構(gòu)懸空，遇有坡面與設(shè)計差異或特殊地形地質(zhì)情況，應(yīng)及時通告設(shè)計、監(jiān)理及業(yè)主代表，必要時進行調(diào)整或變更。路塹邊坡土石方開挖施工要求嚴格按照具體有關(guān)設(shè)計要求進行。對于設(shè)有錨固工程的邊坡工程開挖，要求嚴格按照從上至下的開挖施工順序逐級開挖，待上級邊坡錨固工程全部實施并產(chǎn)生加固作用后（根據(jù)實際情況可采用有效可行的臨時加固或預(yù)加固工程措施）方可進行下級邊坡的土石方開挖作業(yè)，逐級開挖，逐級加固，直至全部防護工程結(jié)束，確保坡體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全。

錨索（桿）預(yù)張拉方法一般是采用軌枕或槽鋼等構(gòu)件作為坡面反力抑制結(jié)構(gòu)，預(yù)張拉宜在錨孔注漿施工完成7日后進行，預(yù)張拉力值不超過設(shè)計拉力值的30%?？蚣芎偷亓喉攀┕r，應(yīng)按設(shè)計框架或地梁間隔分批解除預(yù)張拉，嚴禁大面積一次性解除。逐片解除，逐片澆灌框架或地梁混凝土，并及時按設(shè)計要求進行張拉鎖定，必再時在地梁或框架混凝土澆灌完成7日后進行預(yù)張拉，預(yù)張拉力值不超過設(shè)計拉力值的50%。陡坡加固段邊坡，除要求嚴格按“開挖一階，加固一階”的原則進行外，其單階施工工序如下：開挖上部4m，施打預(yù)應(yīng)力錨索（桿）→注漿，至齡期后30#槽鋼預(yù)張拉→開挖下一個4m坡面，同上施工坡面錨索（桿）并預(yù)張拉至全階坡面→澆筑框架梁（跳開分片解除，澆筑砼3～7d后預(yù)張拉30%～50%）→框架梁砼達到強度張拉至設(shè)計噸位→施工下一階坡面。

對于土方邊坡開挖，不得采用爆破施工，特殊情況下經(jīng)過設(shè)計審批后采用爆破施工時，靠邊坡3m以內(nèi)禁止采用炸藥爆破；對于石方邊坡開挖，接近路塹邊坡工程部位嚴禁采用大爆破，并且，要求距設(shè)計坡面3～5m范圍內(nèi)一律采用光面控制爆破；對于硬質(zhì)巖石石方應(yīng)采用光面、預(yù)裂爆破，以盡量減少或避免爆破施工對巖體結(jié)構(gòu)的破壞作用和影響。邊坡開挖應(yīng)順直、圓滑、大面平整，邊坡上不得有松石、危石。對于石質(zhì)邊坡凸出于設(shè)計邊坡線的石塊，其凸出尺寸不應(yīng)大于20cm，超爆凹進部分尺寸也不應(yīng)大于20cm；對于軟質(zhì)巖石，凸出及凹進尺寸均不應(yīng)大于10cm，否則應(yīng)進行坡面處理。如過量超挖而影響上部邊坡巖體穩(wěn)定性，應(yīng)采用漿砌片石嵌補超挖的坑槽。對于開挖實際揭露地層情況與設(shè)計防護加固工程不符時，應(yīng)及時通知設(shè)計代表確認是否調(diào)整或變更防護加固工程措施。

3 邊坡開挖和控制爆破安全

由于擴建工程施工過程中交通運行不得中斷，因此，本工程必須采取必要的措施確保交通運營安全和施工安全，具體如下。

3.1 在邊坡開挖過程中，若是普通開挖（不需要爆破），按從上到下的順序逐級開挖，開挖前需在該級邊坡平臺處用木板或其他材料做防護柵欄，防止開挖過程中碎石和土等滾落到高速公路路面上，影響交通運營安全，避免造成安全事故。

3.2 在邊坡開挖過程中，若需要進行控制爆破，為防止碎石飛濺，需根據(jù)巖質(zhì)特征盡可能采用小劑量爆破，并安裝防碎石飛濺的防護網(wǎng)；同時，加強路面巡邏，在爆破前對公路上的運行車輛發(fā)出警示信號，必要時可以暫時停止車輛通過，等爆破完成并清除危巖后方可恢復(fù)車輛通行。爆破施工過程中嚴禁采用大劑量爆破，可以考慮采用靜態(tài)或準靜態(tài)爆破，必要時可以考慮采用非爆破方式開挖，如采用盤鋸和金剛串珠鋸等技術(shù)。

3.3 對于實施錨固工程的路塹邊坡防護，為了確保交通運營安全和施工安全，原則上要求邊坡開挖一級防護加固一級，按照自上而下的順序逐級開挖與防護加固施工。

另外，因邊坡變形及滑坡病害受地下水影響較大，故原則上要求在雨季之前施工完畢，以確保邊坡穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全。對于實施錨固工程的路塹邊坡防護，原則要求邊坡開挖一級防護加固一級，按照自上而下的順序逐級開挖與防護加固施工。尤其是重點復(fù)雜路塹邊坡防護加固工程，由于其地質(zhì)條件復(fù)雜，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實際開挖揭示地層信息及坡體結(jié)構(gòu)條件進行必要的調(diào)整與完善，即進行動態(tài)設(shè)計和信息化施工，從而達到經(jīng)濟合理和安全可靠的目的。

4 路基高邊坡錨固程施工

由于錨固工程主體為地下隱蔽工程，且工程質(zhì)量與施工技術(shù)密切相關(guān)，要求嚴格按照有關(guān)錨固工程施工與驗收技術(shù)規(guī)范和質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準進行，確保邊坡穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全。對于素噴、錨噴工程參照現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范或規(guī)定執(zhí)行；對于錨索、錨桿工程參照“高速公路邊坡錨固工程施工及驗收技術(shù)暫行規(guī)定”辦理。預(yù)應(yīng)力錨索（桿）施工主要包括施工準備、錨孔鉆造、錨筋制安、錨孔注漿、砼結(jié)構(gòu)鋼筋制安、混凝土澆灌、錨孔張拉鎖定和驗收封錨等工作流程。其中有兩個主要環(huán)節(jié)，一是錨孔成孔，二是錨孔注漿，錨孔成孔的技術(shù)關(guān)鍵是如何防止孔壁坍塌、卡鉆；注漿的技術(shù)關(guān)鍵是如何將孔底的空氣、巖（土）沉渣和地下水體排出孔。

5 邊坡、滑坡監(jiān)測及預(yù)應(yīng)力錨桿（索）應(yīng)力監(jiān)測

根據(jù)監(jiān)測情況進行動態(tài)設(shè)計是本標(biāo)段的重點控制性工程。路塹邊坡施工期監(jiān)測主要采取地表位移監(jiān)測，必要時采用深孔位移監(jiān)測，以坡體變形數(shù)據(jù)來修正設(shè)計，指導(dǎo)施工，以確保施工安全，并且檢驗工程效果。運營期的監(jiān)測有地表位移監(jiān)測、地下位移監(jiān)測、地下水位監(jiān)測及錨桿（索）預(yù)應(yīng)力監(jiān)測等，監(jiān)測周期為坡體開挖至建成營運后不少于兩年，對于重點復(fù)雜邊坡或滑坡視坡體變形情況予以延長。若進行深孔位移監(jiān)測,可根據(jù)坡高、坡長及巖體土體情況，宜布設(shè)1～5個監(jiān)測斷面，每個斷面孔數(shù)宜為2～3孔，具體可據(jù)實際情況適當(dāng)調(diào)整。監(jiān)測孔深根據(jù)坡高及坡體地質(zhì)情況確定，深度以15～40m為宜，以進入穩(wěn)定地層不小于2～5m為宜。路塹邊坡或滑坡監(jiān)測情況見表1。

表1 路塹邊坡或滑坡監(jiān)測

6 結(jié)語

高速公路高邊坡工程是關(guān)乎交通，民生和財產(chǎn)安全的重要施工項目，各施工單位務(wù)必對施工環(huán)境進行詳細的考察，根據(jù)實際情況制定相關(guān)的施工方案和質(zhì)量管理措施，確保施工能夠順利進行以及施工質(zhì)量能夠達到國家安全標(biāo)準。

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