高速公路路塹高邊坡施工技術(shù)淺析

魏金晶

（江西省交通投資集團責任有限公司項目建設(shè)管理公司，江西 南昌 330000）

0 引言

高速公路采用路塹高邊坡技術(shù)施工，主要是為了增強路側(cè)坡的穩(wěn)定性，提高公路設(shè)施的可靠性，防止滑坡事故的發(fā)生，保證公路的安全運營。具體地講，路塹高邊坡施工技術(shù)可以提升土體穩(wěn)定性，有效抵御地表水上升和暴雨沖刷，保證路側(cè)坡體的安全可靠，提高公路的安全運行[1-2]。本文結(jié)合遂川至大余高速公路工程實例，對高速公路路塹高邊坡施工技術(shù)進行分析。

1 工程概況及地質(zhì)條件

1.1 工程概況

遂川至大余高速公路新建項目B2 標段起訖樁號K262+300～K276+700，標段長度14.4km，路線總體呈東北-西南走向。標段路塹高邊坡共18 處，其中錨桿框格梁防護共62194m2，植生防護47851m2，工程體量大，崇義樞紐互通K271+120～K271+380 挖方路塹段，最大挖方高度62.5m，并且在挖方過程中存在交叉施工問題，挖方施工落石防護是工程的重點。

1.2 地質(zhì)條件

該區(qū)地形自然坡度5°～30°，植被發(fā)育。頂部覆蓋2～4m 左右的含碎礫石粉質(zhì)黏土，下為泥盆系麻山組砂巖強風化層，巖體破碎，巖質(zhì)較硬，厚度5～10m 不等，往下為中風化層，巖性較堅硬。

2 路塹高邊坡施工技術(shù)方案

根據(jù)遂川至大余高速公路新建項目所在地質(zhì)情況，公司擬定了路塹高邊坡施工技術(shù)方案。

（1）進行測量放樣和埋設(shè)護樁，在挖掘過程中每挖掘3m 重新進行測量，確保挖掘施工的準確性，避免對邊坡造成損壞或者超挖。

（2）對于預(yù)留邊坡保護層，在施工中應(yīng)預(yù)留20～30cm 的邊坡保護層，然后采用人工挖掘方式保障其坡率以及平整度。

（3）對于預(yù)留基底保護層，開始采用機械方式挖掘，待距離標高0.3m 時停止機械挖掘，換用人工方式，與邊坡土方和水溝土方一起施工。

（4）在邊坡挖掘過程中應(yīng)本著“分級開挖、分級穩(wěn)定、坡腳預(yù)加固”的原則，每挖掘一級首先進行支護，然后再進行下一級挖掘[3]。對于較深位置，可以在橫向?qū)⑵浞譃閹讉€臺階，分別進行挖掘。對于風化破碎巖體在挖掘時可以采用階梯法，并且在施工過程中及時做好邊坡防護，保障邊坡穩(wěn)定性。

3 路塹高邊坡施工技術(shù)要點

為了做好遂川至大余高速公路新建項目路塹高邊坡的施工，必須對測量放樣、土方開挖、石方開挖、路塹防排水施工、植生防護施工、錨桿框架防護施工等技術(shù)要點有準確的把控和應(yīng)用。

3.1 測量放樣

測量放樣的主要內(nèi)容為對路塹邊坡和中線進行明確，并在路塹頂兩側(cè)每5m 部署一個控制樁，可以有效避免施工過程中超挖、欠挖情況發(fā)生，同時做好路塹邊坡頂開口線的放樣，避免隨意破壞紅線外植被。

放樣前需充分掌握該區(qū)地形圖、路線圖以及道路總平面圖，并在實地踏勘中做好首級控制工作，需注意控制點應(yīng)控制在邊坡外側(cè)，不能距離坡口太遠，通常為1～1.5m?；谑┕ぴO(shè)計要求計算每級邊坡放樣數(shù)量，具體到每級邊坡放樣數(shù)據(jù)，布置開挖坡口樁，注意放坡口樁時其尺寸應(yīng)適當增加5cm，可以有效保障路面寬度大于等于設(shè)計寬度，坡面陡度小于等于設(shè)計陡度。在確定坡口開挖邊線時，如果相鄰邊樁之間的縱向地形坡度保持一致，即兩者之間無明顯凸地形，可以計算得到路中樁與坡口之間的水平距離[4]。在相鄰坡口樁之間灑上白灰，確定坡口開挖邊線，完成放樣。對于深挖地段的邊坡通常存在多級臺階，在放樣過程中需在每級臺階坡面樁之間按直線灑白灰，明確坡面開挖邊線。對于不在同一個臺階內(nèi)的坡面樁，需要測量平臺出口的內(nèi)外樁，通過上面樁點與平臺出口外樁相連，下面樁點與平臺出口內(nèi)樁相連。

3.2 土方開挖

（1）首先需要做好準備工作。對地上、地下管線情況進行檢查，并進行拆除；紅線范圍采用機械挖掘方式對高邊坡清表，將清除的表土運輸至指定地點作為將來的種植土。

（2）明確開挖方式。通常情況下采用橫挖法與通道縱挖法聯(lián)合的混合挖掘方式。

（3）設(shè)計開挖工藝。在土方挖掘過程中應(yīng)本著自上而下分層開挖原則，并做好排水坡，避免積水。同時在施工過程中還應(yīng)該對邊坡位置定期進行檢查，避免發(fā)生超挖和欠挖現(xiàn)象。邊坡部位預(yù)留厚度要求大于50cm，并采用人工方式進行修整。在修整過程中需對塹坡坡度進行檢查，確保施工質(zhì)量，對于坑穴以及凹槽中的雜物需要及時清理，并修補平整。在路塹開挖至設(shè)計標高時，需要對地質(zhì)情況進行核驗，如果與設(shè)計一致便可以按照規(guī)范對地基進行處理，如果與設(shè)計不一致需要及時與業(yè)主單位進行溝通解決。

3.3 石方開挖

在石方開挖時應(yīng)基于巖石類別、風化程度以及節(jié)理發(fā)育情況等綜合確定開挖方式?；谠搮^(qū)斷面情況做好邊坡修整工作，避免邊坡上存在松散石以及危石等。如果路塹邊坡開挖超過規(guī)定，應(yīng)該按照施工設(shè)計要求及時進行修補。對于強度較低的軟巖，擬采用大功率挖機直接開挖，減少爆破環(huán)節(jié)，加快施工效率。開挖前，應(yīng)定出開挖邊線，完善臨時排水系統(tǒng)，避免出現(xiàn)積水對路基造成損壞。需要注意的是臨時排水系統(tǒng)在建設(shè)過程中需要充分考慮該區(qū)永久性排水系統(tǒng)以及自然排水系統(tǒng)，實現(xiàn)不同排水系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。為了避免雨水對邊坡和基底沖刷，在石方挖掘過程中需要在邊坡和基底預(yù)留不少于50cm 厚的土層，在最后一次開挖時將其挖掘至設(shè)計標高。對于硬巖采用松動爆破相結(jié)合方式開挖。接近路塹邊坡開挖部位要求距離設(shè)計坡面3～5m范圍內(nèi)采用光面爆破。

3.4 路塹防排水施工

在進行場地開挖時需保障地面排水坡度，有助于在進行挖掘時確保地面干燥無水。對于該區(qū)域可能對施工造成影響的滲漏水以及地下水等，可在附近挖掘集水坑和排水溝槽。對于邊溝、排水溝以及截水溝互相連接位置處，或者其與自然溝谷連接位置處，如果水頭高差較大，則應(yīng)該設(shè)置急流槽。平臺急流槽銜接平臺的端部，急流槽側(cè)壁連接預(yù)埋預(yù)制塊攔水梗形成末端封閉平臺。平臺急流槽設(shè)置在挖方邊坡處，在長度大于50m 的邊坡坡面上并設(shè)有多級平臺，多級路塹邊坡最上一級坡面不設(shè)平臺急流槽；每一處路塹邊坡，各級平臺一般只設(shè)置一道檢查踏步，且各級檢查踏步上下對齊同一樁號，多級邊坡上設(shè)置的檢查步道應(yīng)盡量在同一垂線上；平臺長度＞300m 的可酌情每級布設(shè)兩道檢查踏步；檢查步道寬度100cm，單側(cè)設(shè)置鋼筋混凝土生態(tài)仿木扶手。在同級坡面平臺上平臺急流槽間距設(shè)置在80m 左右，當遇兩山凹谷間水流集中處或路線凹曲線最低點易積水處，需增設(shè)平臺急流槽。邊坡檢查踏步直接在坡面上開挖踏步狀坑槽，坑槽內(nèi)立模澆筑C20 混凝土，混凝土踏步側(cè)壁頂厚度10cm，下寬15cm，踏步頂面厚10cm，一般踏步整體澆筑寬度0.6m，設(shè)置仿木扶手的澆筑寬度1.0m，在踏步混凝土干燥后，踏步兩側(cè)頂各10cm 分別澆筑攔水梗，攔水梗頂高出坡面線15cm。各種類型排水溝相接時應(yīng)設(shè)置2m 的過渡溝，以免水流不暢。路塹邊坡排水示意圖如圖1所示。

圖1 路塹邊坡排水示意圖

邊坡平臺施工：邊坡平臺寬2m，現(xiàn)澆8cm 厚C20混凝土地坪（4%橫坡），平臺靠近上一級邊坡底一側(cè)澆筑25cm 厚C20 護腳基礎(chǔ)，距護腳基礎(chǔ)1.5m 處設(shè)置C25 混凝土預(yù)制塊攔水梗。路塹護坡平臺現(xiàn)澆混凝土地坪必須嚴格控制排水坡度，與上級護坡基礎(chǔ)及下級護坡圬工頂銜接處必須密實，接縫密封嚴實，以保證遇水不會滲透。攔水梗選用預(yù)制混凝土塊，與路堤排水溝所用預(yù)制塊相同，其拼座銜接采用1:3水泥砂漿。滿澆混凝土平臺縱坡同路線縱坡一致，攔水梗一般間隔120m 左右設(shè)置一處開口，開口處下坡面必須銜接一道排水急流槽，當遇兩山凹谷間水流量集中處，或路線凹曲線最低點易積水處，需增設(shè)開口和排水急流槽。

3.5 植生防護施工

該工程中分級邊坡坡率在1∶1.25～1∶1.5 的邊坡采用掛網(wǎng)植生防護。

（1）噴播植草防護。噴播植草選用當?shù)匾咨牟莘N，依據(jù)項目實際情況添加0～20%的灌木種子。草籽和灌木籽應(yīng)為宜成活、生長快、根系發(fā)達的多年生草籽。在噴播植草作業(yè)過程中要選擇合適的風壓，避免草籽分布不均勻。在噴播植草作業(yè)結(jié)束后需要及時覆蓋土工膜，可以有效避免被雨水沖刷。植生袋壘積完畢后，需對其進行液壓噴播。將草籽、附著劑、木纖維、肥料、生長素、保濕劑等以相應(yīng)的比例進行混合，形成均勻混合液，采用液壓噴播機進行噴播。噴播施工完成之后，覆蓋無紡布，一方面有助于保持坡面水分，另一方面可以避免降雨對種子的沖刷。

（2）掛鋼絲網(wǎng)植草護坡。對坡面塊石雜物等進行清除，對邊坡土質(zhì)條件差的坡面進行改良客土回填，通過水潤濕保障坡面自然沉降穩(wěn)定。在坡頂及坡底沿邊坡走向開挖一條矩形溝槽，用以固定植被網(wǎng)。鋪網(wǎng)時順坡鋪設(shè)，網(wǎng)之間要重疊搭接，搭接寬度15cm，搭接部位每間隔120cm 用Φ10 巖釘固定，待鋼絲網(wǎng)鋪設(shè)完畢后，再機械噴播草種。覆土時分層多次填土，灑水濕潤，噴播后及時加蓋無紡布。

（3）植生袋施工。植生袋施工包括植生袋填充和植生袋壘積施工。植生袋填充：將基質(zhì)材料填裝入植生袋內(nèi)，采用封口扎帶或現(xiàn)場用小型封口機封制。植生袋壘積施工：植生袋壘積在基礎(chǔ)和上層形成的結(jié)構(gòu)上，每層袋子鋪設(shè)結(jié)束后在其上放置木板，通過人來回走動踩踏將其壓實，確保植生袋結(jié)構(gòu)扣和植生袋之間良好的聯(lián)結(jié)。

（4）養(yǎng)護管理。噴草施工結(jié)束后，需定期養(yǎng)護。通常情況下待草坪長至5cm 時，便可以揭開無紡布，適當施肥，一般使用復(fù)合肥，為草坪生長提供所需養(yǎng)分。定時針對性地噴灑農(nóng)藥，定期清除雜草，保證草坪健康生長。

3.6 錨桿框架防護施工

該工程高邊坡工點均采用石質(zhì)或強風化邊坡或帶有順層巖面的防護。

（1）錨桿框格施工。錨桿框格防護梁節(jié)點處錨桿采用Φ36HRB400 螺紋鋼制作，錨桿間距2m，錨桿與水平面傾角45°（下傾），錨桿長11.0m/13.0m。錨桿施工完成后，對框格梁位置進行挖槽（梁體需拉線定位），同時設(shè)置梁體鋼筋并安裝現(xiàn)澆梁體模板，梁體鋼筋相互交叉處及與錨桿A3 鋼板結(jié)合處必須進行焊接，以形成整體框架。采用人工方式挖掘框架坡面，對于難以采用人工挖掘的石質(zhì)地段通過重型炮頭機機械刻槽，如果發(fā)生超挖應(yīng)采用C30 混凝土及時進行回填修整?？蚣軆?nèi)通過厚層基材進行有效防護，通常來說橫梁以及豎肋基礎(chǔ)通過5cm 厚水泥砂漿進行調(diào)平，然后制作安裝鋼筋。需注意鋼筋接頭之間要錯開，在鋼筋接頭截面距離要超過1m。模板采用小塊鋼模板，通過短錨桿將其固定在坡面上。在進行混凝土澆筑過程中，對于鋼筋較為密集的錨孔周圍要充分振搗。

（2）錨桿鉆孔施工。孔位誤差不得超過±2cm，錨孔偏斜度不超過5%。在邊坡挖掘過程中不能一次性挖掘到底，需要挖一級防護一級。錨桿孔位置誤差不得超過±50mm。基于邊坡高度來確定豎肋長度，為了保障錨桿的位置準確，需按等分坡面的長度進行放樣。安裝固定鉆機時需對機位進行認真調(diào)整，要求錨桿孔縱橫誤差小于±50mm，高程誤差小于±100mm，同時鉆孔的傾角以及方向均符合設(shè)計要求。鉆孔深度大于設(shè)計深度0.5m以上，孔徑應(yīng)大于設(shè)計值的1.01倍以上，以確保注漿質(zhì)量。在鉆孔完成后除相對堅硬完整之巖體錨固外，不采用高壓水沖洗。

（3）錨桿施工。如果長度不夠，需要對錨桿進行接長處理，應(yīng)采用對焊方式，并且確保錨桿不能有損壞銹蝕情況。錨桿桿體采用直徑36mm 的HRB400 鋼筋，沿錨桿軸線方向每隔2.0m 設(shè)置一處隔離架，對錨桿起到保護作用。如果施工過程中，錨桿與地梁鋼筋以及箍筋之間產(chǎn)生干擾，可以對鋼筋以及箍筋間距進行合理調(diào)整。安裝前，需對錨桿進行除銹、除油污等處理，保障錨桿干凈順直，并且對錨孔編號進行核驗，在準確無誤之后采用人工方式緩緩將錨桿體放入孔內(nèi)。然后是注漿，孔內(nèi)灌注M30水泥砂漿，必要時可適當添加早強劑。錨桿采用一次性注漿，即孔底返漿法進行注漿，注漿壓力通?？刂圃?.6～1MPa 以上，當孔口冒漿10s 以上時才可停灌。注漿完畢待漿液收縮后，孔口進行二次補漿，錨桿補漿采用M30水泥漿，且在M30水泥漿中添加阻銹劑。注漿管應(yīng)從孔底開始注漿，在注漿過程中緩慢均勻撥出注漿管,注漿中途停止較長時間后進行再次注漿作業(yè)時，需用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及注漿管線。

（4）框梁澆筑。基礎(chǔ)底面用2～5cm 厚水泥砂漿找平。混凝土澆筑時用振動棒振搗密實，尤其在錨孔周圍，鋼筋較密集，仔細振搗。澆筑完成后，需采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)生至張拉齡期。橫梁每12～18m 設(shè)一道伸縮縫，伸縮縫寬2cm，用瀝青麻筋填塞。

4 結(jié)束語

本文結(jié)合遂川至大余高速公路工程實例，對路塹高邊坡施工技術(shù)要點進行了深入分析。該工程的實踐證明，采用植生防護、錨桿框架防護等邊坡防護施工后，邊坡坡度滿足設(shè)計規(guī)范要求，且坡面平順、穩(wěn)定。由此可知，在高速公路路塹高邊坡施工中，需要充分結(jié)合施工現(xiàn)場情況，編制科學(xué)合理的施工技術(shù)方案，并加強施工過程的控制管理，才能確保高邊坡工程的施工質(zhì)量，進而保證高速公路項目整體的施工效果。