高速公路改擴(kuò)建路基高邊坡

高速公路改擴(kuò)建路基高邊坡落石被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)

劉伯權(quán)

中交三航局交通工程建設(shè)分公司" 上海市" 200940

摘要：本文以昌樟高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目K54+720～K55+260段左側(cè)深挖方路基高邊坡落石被動(dòng)攔石網(wǎng)施工為例，闡述了高速公路改擴(kuò)建工程深路塹土石方開(kāi)挖施工時(shí)高邊坡被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)的施工技術(shù)，為類(lèi)似工程的施工提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：高速公路改擴(kuò)建;邊坡落石;被動(dòng)防護(hù)網(wǎng);安全防護(hù)

一、工程概況

1.1 設(shè)計(jì)概況

南昌至樟樹(shù)公路改擴(kuò)建項(xiàng)目路線起于昌西南樞紐K16+000，終于昌傅鎮(zhèn)的樟樹(shù)樞紐K101+645.310，改擴(kuò)建路線全長(zhǎng)85.656公里。其中K39+900～K57+100段 A1標(biāo)擴(kuò)建路基采用兩側(cè)整體加寬八車(chē)道路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面，即原老路基兩側(cè)整體加寬，每側(cè)加寬路基7.5m，擴(kuò)建后的八車(chē)道路基寬42.0m，具體為：2×0.75m土路肩+ 2×3.0m硬路肩（含2×0.5m路緣帶）+8×3.75m行車(chē)道+4.5m中間帶（2×0.75m路緣帶+3.0m中央分隔帶）。

主要工程為填方路基和挖方路基土石方施工，填方路基共9.7公里長(zhǎng)，挖方路基共7.2公里長(zhǎng);其中：K51+700～K51+900右側(cè)、K51+800～K52+100左側(cè)及K54+800～K55+250 左側(cè)為深挖方路基。根據(jù)設(shè)計(jì)圖，深挖方路基土石方施工作業(yè)面距既有高速公路路肩最小距離為2.5m，深路塹土石方開(kāi)挖易造成落石墜入既有高速公路內(nèi)，導(dǎo)致既有高速公路交通中斷及交通事故。

1.2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

地形地貌：沿線深挖方路基位于構(gòu)造剝蝕丘陵地貌單元，山坡植被發(fā)育，主要為喬木夾少量灌木，地面標(biāo)高65.1～106.7m之間，地形上左高右低，最大相對(duì)高差41.6m，設(shè)計(jì)路面標(biāo)高70.7～72.4m。

地質(zhì)構(gòu)造：根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及野外調(diào)查資料，該路段無(wú)斷裂通過(guò)，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不活躍，屬于地震烈度6度區(qū)。

地層巖性：表層為第四系殘坡積角礫夾粉質(zhì)粘土，厚度約26.8m;其下為第三系臨江組強(qiáng)風(fēng)化泥巖、中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。

水文地質(zhì)：地下水類(lèi)型主要為第四系孔隙潛水，接受大氣降水補(bǔ)給，埋藏較深，鉆孔未見(jiàn)地下水。

2 高邊坡落石被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)安全防護(hù)措施

為保證改擴(kuò)建施工期間社會(huì)車(chē)輛通行安全，深挖方路基開(kāi)挖前應(yīng)在既有高速公路土路肩外側(cè)及邊坡平臺(tái)上分別設(shè)置設(shè)臨時(shí)高邊坡落石被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)的安全防護(hù)設(shè)施，待邊坡開(kāi)挖完后移除，同時(shí)加強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定監(jiān)測(cè)。

2.1一級(jí)坡腳的防護(hù)

考慮到高邊坡落石墜入邊坡坡腳沖擊力較大，在老路土路肩內(nèi)側(cè)靠近硬路肩處設(shè)置高3.5m的20A型工字鋼立柱，立柱埋深1.5m，縱向間距為2.0m，在立柱之間用彩鋼瓦進(jìn)行圍擋。在老路碎落臺(tái)靠近邊溝側(cè)設(shè)置一道4.5m高的20A型工字鋼立柱，立柱埋深1.5m，縱向間距為2.0m，工字鋼立柱距地面1.5m高和硬路肩處工字鋼立柱地面之間，采用Φ48×3.5mm鋼管進(jìn)行斜支撐，立柱上鋪掛10cm×10cm鋼絲防護(hù)網(wǎng)。同時(shí)，考慮到深路塹開(kāi)挖時(shí)，雨時(shí)土石方形成泥石流會(huì)流入高速公路邊溝，造成既有高速公路邊溝填滿堵塞，引起泥石流沖入既有高速公路車(chē)道到內(nèi)，可能導(dǎo)致交通事故，因此在原高速公路邊溝頂面加蓋1.5m*1m鋼板進(jìn)行臨時(shí)遮蓋。

2.2二級(jí)以上邊坡平臺(tái)的防護(hù)

考慮到高邊坡平臺(tái)工字鋼立柱安裝比較困難，因此將在老路邊坡每級(jí)平臺(tái)距平臺(tái)外邊緣50cm處上設(shè)置高4.5m的Φ50*3.0mm鋼管立柱，立柱埋深1.5m，縱向間距為2.0m，立柱距地面1.5m高與邊坡坡腳處采用Φ16拉錨繩進(jìn)行拉錨，立柱外側(cè)（靠路基側(cè)）采用彩鋼瓦進(jìn)行圍擋，內(nèi)側(cè)（靠邊坡側(cè)）鋪掛10cm×10cm鋼絲防護(hù)網(wǎng)。同時(shí)考慮到邊坡落石被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)的拆除更方便、快捷，立柱基礎(chǔ)施工時(shí)先預(yù)埋Φ65*3.5mm鋼管作為Φ50*3.0mm鋼管立柱的套管，鋼管長(zhǎng)2.0m，埋深1.5m，外露基礎(chǔ)0.5m;立柱安裝時(shí)，直接將Φ50*3.0mm鋼管插入預(yù)埋Φ65*3.5mm鋼套管內(nèi)。

2.3 施工注意事項(xiàng)

（1）優(yōu)先施工一級(jí)坡腳處的被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)，施工時(shí)，先臨時(shí)封閉高速公路應(yīng)急車(chē)道;并在應(yīng)急車(chē)道及行車(chē)道之間采用水馬、路錐、安全警示牌進(jìn)行交通維護(hù)布控，要求在施工區(qū)域前后方向100米范圍內(nèi)用安全錐進(jìn)行布控，并嚴(yán)格按照高速公路交警及路政大隊(duì)要求布控安全錐、水馬、減速等警示牌。

（2）結(jié)合實(shí)際地形對(duì)鋼柱和錨桿基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)量定位，鋼立柱加工好后，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，并按設(shè)計(jì)間距沿防護(hù)區(qū)域提前擺放，方便加快立柱的安裝速度，以減少高速公路占道時(shí)間，影響高速公路的正常通行。

（3）一級(jí)坡腳碎落臺(tái)處防護(hù)網(wǎng)安裝完成后，在每根立柱粘貼紅白相間反光膜，以起到高速公路交通警示作用。

（4）被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)施工，須遵循自下而上的原則，防護(hù)段落全部施工完成后，方可進(jìn)行深路塹土石方開(kāi)挖作業(yè)。

（5）深路塹土石方開(kāi)挖應(yīng)開(kāi)挖一級(jí)，支護(hù)、防護(hù)一級(jí)，以避免由于邊坡開(kāi)挖后暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)引起崩塌破壞，造成安全事故。

（6）老路邊坡開(kāi)挖采用分層開(kāi)挖，自上而下逐層進(jìn)行，預(yù)留保護(hù)層暫不開(kāi)挖，保護(hù)層厚度為2m。橫向采取全斷面分層開(kāi)挖形式，分層開(kāi)挖的高度控制在2～3m，每開(kāi)挖完一層后，再施工拆除第一層防護(hù)邊坡。老路邊坡防護(hù)和保護(hù)層的開(kāi)挖按外向里開(kāi)挖的方式，以盡可能的避免開(kāi)挖土石方墜入既有高速公路行車(chē)道內(nèi)。

2.4老路邊坡變形及穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)

（1）路基開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行坡面、坡頂觀測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)判斷邊坡是否穩(wěn)定，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后應(yīng)及時(shí)采取措施加以解決，確保施工安全。

（2）觀測(cè)樁測(cè)量應(yīng)采用光電測(cè)距儀和高精度水平儀進(jìn)行，測(cè)量結(jié)果應(yīng)滿足表列要求。

調(diào)查

范圍

調(diào)查內(nèi)容

基本要求

坡頂?shù)孛嬲{(diào)查

邊坡開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)對(duì)坡頂外大于50米范圍內(nèi)進(jìn)行定期調(diào)繪，主要調(diào)查地表土體有無(wú)裂縫，有裂縫發(fā)生時(shí)應(yīng)記錄裂縫產(chǎn)生時(shí)間、深度、連通性、充水狀況等的發(fā)展變化情況。

要及時(shí)排除裂縫中的水并封堵裂縫，防止地表水下滲，并根據(jù)實(shí)際情況研究邊坡的穩(wěn)定性。

邊坡坡面調(diào)查

邊坡開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)記錄開(kāi)挖斷面的地質(zhì)剖面，觀測(cè)坡面巖層產(chǎn)狀，節(jié)理發(fā)育狀況及地下水出露情況，若遇有結(jié)構(gòu)面組合不利于邊坡穩(wěn)定，地下水涌出等情況應(yīng)及時(shí)現(xiàn)場(chǎng)討論研究邊坡穩(wěn)定性。

每段邊坡中均應(yīng)觀測(cè)，每50～100米設(shè)一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，特殊位置應(yīng)加密觀測(cè)點(diǎn)并取樣試驗(yàn)。

觀測(cè)樁測(cè)量

利用已有固定點(diǎn)對(duì)各段邊坡平臺(tái)中設(shè)置的觀測(cè)樁進(jìn)行位移、高程的測(cè)量、以了解邊坡變形的發(fā)展。設(shè)置時(shí)可先兩級(jí)邊坡設(shè)置一個(gè)觀測(cè)樁，發(fā)現(xiàn)變形連續(xù)增加后立即加密至圖示觀測(cè)點(diǎn)數(shù)或視具體情況再加密。

觀測(cè)精度均應(yīng)達(dá)到±20√L mm（L為光電測(cè)距儀所測(cè)距離），所利用的固定點(diǎn)應(yīng)穩(wěn)定。觀測(cè)到變形連續(xù)增加且速率加大時(shí)應(yīng)認(rèn)真研究邊坡穩(wěn)定性。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本工程實(shí)例——昌樟高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目K54+720～K55+260左側(cè)等其他路基段落的高邊坡落石被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)安全防護(hù)及深路塹土石方施工，掌握了高速公路改擴(kuò)建路基高邊坡被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)及深挖方路基施工技術(shù)，解決了高邊坡危石的安全防護(hù)問(wèn)題。昌樟高速公路改擴(kuò)建路基從2012年12月開(kāi)始施工，于2013年10月結(jié)束，整個(gè)施工期間，落石被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)對(duì)高邊坡危石的防護(hù)發(fā)揮了重要作用，保證了改擴(kuò)建施工期間社會(huì)車(chē)輛通行安全。