國(guó)道路基施工中高邊坡技術(shù)問題研究

王華泉

（三明市沙縣區(qū)交通建設(shè)有限公司，福建三明 353000）

0 引言

國(guó)道路基施工階段，一旦遇到高邊坡，不僅會(huì)增加施工難度，還會(huì)增加安全隱患的發(fā)生概率。為此，施工過程中，需要根據(jù)工程的基本情況，了解高邊坡的常見病害，采取正確的邊坡加固方式，使其在提高路基穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，修復(fù)生態(tài)環(huán)境。其中，邊坡綠化技術(shù)具有治理生態(tài)環(huán)境的功能，還能有效降低高邊坡對(duì)施工的影響，得到廣泛應(yīng)用。

1 工程概況

本文以國(guó)道205 線沙縣后底至永安吉山改線工程（沙縣后底至水南段）A5 合同段為例，施工地點(diǎn)位于福建省三明市沙縣區(qū)虬江街道，起點(diǎn)在虬江街道辦柱源村，線路總長(zhǎng)5.655km，涉及路基、路面、橋梁、隧道、改路等工程。全線按照雙向四車道一級(jí)公路兼城市快速路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)速度80km/h，整體式寬度28.5m，分離式路基寬度12.25m，隧道寬度10.25m，橋梁寬度12m，項(xiàng)目工期為24 個(gè)月。

2 高邊坡常見病害

2.1 崩塌

崩塌多出現(xiàn)于陡峭的高邊坡，如懸崖、陡坡等，邊坡巖土從最高處大規(guī)模傾倒、倒塌，以膨脹下沉、滑移等形式進(jìn)行起始運(yùn)動(dòng)。工程施工中，在動(dòng)水壓力、靜水壓力、重力等因素影響下，也會(huì)發(fā)生重大崩塌事故。

2.2 坍塌

坍塌是一種在自重作用下，高邊坡出現(xiàn)剪切、滑移、傾斜、壓縮現(xiàn)象。正常情況下，坍塌病害的形成，多數(shù)是由于施工階段的根劈力、水柱壓力以及異常振動(dòng)造成，高邊坡內(nèi)巖體進(jìn)行垂直運(yùn)動(dòng)，快速向下翻滾、跳躍，形成不規(guī)則的碎石，如圖1 所示。坍塌病害呈現(xiàn)猛烈性、突發(fā)性、速度快等特征，病害出現(xiàn)前會(huì)出現(xiàn)巖體蠕動(dòng)的聲音，以及出口帶潮濕、裂縫、破壞等先兆，但由于形變速度較慢，難以準(zhǔn)確判斷坍塌事故的發(fā)生時(shí)間和造成的影響[1]。

圖1 坍塌

2.3 滑坡

滑坡屬于一種常見的地質(zhì)災(zāi)害。斜坡巖土在重力以及其他多種因素的影響下，巖體內(nèi)較為軟弱區(qū)域的強(qiáng)度明顯較低，或者受到其他外力的作用，巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞，使得強(qiáng)度小于應(yīng)力，最終造成巖體處于失穩(wěn)狀態(tài)，使大體積巖體向前或向下運(yùn)動(dòng)。工程施工過程中，滑坡類型多種多樣，并且其形成原因、作用方式也大相徑庭。根據(jù)相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，多數(shù)滑坡災(zāi)害形成于邊坡中部主滑帶，或者受到水體的影響而被剪切破壞。

3 高邊坡技術(shù)中的誤區(qū)

3.1 高邊坡技術(shù)應(yīng)用范圍不明確

應(yīng)用高邊坡施工技術(shù)主要是為了治理和預(yù)防滑坡、崩塌等病害，做到科學(xué)恢復(fù)邊坡生態(tài)環(huán)境，但高邊坡施工技術(shù)涵蓋多種內(nèi)容，作業(yè)方式和流程不同，若不了解其應(yīng)用范圍，就不能達(dá)到預(yù)期的應(yīng)用效果。如打錨桿、噴射混凝土技術(shù)等，就難以全面預(yù)防山體坍塌、滑坡等病害。以滑坡病害為例，由于高邊坡不同位置的穩(wěn)定程度、地質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，因此就無法做到將單一的高邊坡技術(shù)應(yīng)用于不同位置的滑坡治理和預(yù)防。

鑒于此，需要根據(jù)高邊坡技術(shù)的特點(diǎn)，以及工程的基本情況，將多種技術(shù)融合應(yīng)用，如邊坡綠化技術(shù)、抗滑樁施工技術(shù)、錨索加固技術(shù)等。

3.2 邊坡綠化的目的不明確

對(duì)于任何一種綠化施工技術(shù)來說，最根本的作用為修復(fù)生態(tài)環(huán)境，將高邊坡打造成符合生態(tài)環(huán)境特征的綠化坡，在維護(hù)邊坡穩(wěn)定性的同時(shí)，也能夠治理和美化環(huán)境。同時(shí)，若想提高綠化施工技術(shù)的應(yīng)用效果，不能僅引入先進(jìn)技術(shù)，還需加強(qiáng)對(duì)整體環(huán)境的整治。在邊坡綠化施工過程中，植被種子起著至關(guān)重要的作用，需要參考當(dāng)?shù)貧夂虻淖兓卣?、周邊環(huán)境，以及邊坡生長(zhǎng)環(huán)境的特殊性，選擇最恰當(dāng)?shù)姆N子，避免大面積植被種子死亡或生長(zhǎng)狀態(tài)不良。但當(dāng)前應(yīng)用高邊坡綠化施工技術(shù)時(shí)，多數(shù)施工人員未能明確綠化技術(shù)的應(yīng)用目的，只按照施工方案、施工流程展開作業(yè)，綠化植被種子選擇不科學(xué)，不利于邊坡植物群落的形成[2]。

4 國(guó)道路基施工中高邊坡技術(shù)要點(diǎn)

4.1 邊坡綠化技術(shù)

4.1.1 噴射基材式

通過對(duì)該工程路基高邊坡的研究發(fā)現(xiàn)，邊坡較為陡峭，綜合防護(hù)難度高，在應(yīng)用邊坡綠化技術(shù)過程中，不僅需要考慮植物是否可正常生長(zhǎng)，還應(yīng)重點(diǎn)分析高邊坡的穩(wěn)定性。

為此，應(yīng)用噴射基材式邊坡綠化技術(shù)時(shí)，需要掌握工藝流程和技術(shù)要點(diǎn)，結(jié)合工程作業(yè)方案和核心內(nèi)容，靈活應(yīng)用高邊坡技術(shù)。具體工藝流程為：施工人員仔細(xì)清理整個(gè)坡面的雜草，挖設(shè)寬度適中的水平溝，之后進(jìn)行客土填平、鋪設(shè)三維網(wǎng)作業(yè)，將多種材料充分混合并攪拌，再采取液壓噴播的方式，對(duì)整個(gè)高邊坡展開細(xì)致化養(yǎng)護(hù)[3]。

核心技術(shù)要點(diǎn)：

第一，丙綸無紡布的覆蓋。丙綸無紡布能夠?yàn)橹参锓N子構(gòu)建一個(gè)溫度適中、濕度適中的環(huán)境，并能防止高邊坡表面被雨水嚴(yán)重沖蝕，加快花草樹木的生長(zhǎng)速度。將無紡布覆蓋于邊坡后，應(yīng)進(jìn)行固定作業(yè)，采用直徑為8mm 的U 形釘。

第二，噴播。根據(jù)具體設(shè)計(jì)要求，將改良劑、保水劑、種子等按照順序倒入液壓噴播機(jī)，充分混合后噴射至邊坡表面。

第三，處理坡面。施工人員需嚴(yán)格管控坡比，讓坡面處于平整狀態(tài)，使三維植被緊密粘貼至坡面，防止發(fā)生空鼓情況。

第四，掛網(wǎng)。當(dāng)坡面處理結(jié)束后，從上到下鋪設(shè)植被網(wǎng)，其中網(wǎng)間搭接長(zhǎng)度應(yīng)超過100mm。

第五，回填土作業(yè)。三維植被網(wǎng)整體尺寸較小，需要按照回填土網(wǎng)篩、噴水、二次回填的作業(yè)流程操作。篩土過程中，應(yīng)用網(wǎng)孔較小的篩子，獲得小粒徑的土壤顆粒。

第六，雜草清除。雜草會(huì)與綠化植被爭(zhēng)奪養(yǎng)分，對(duì)此需采用人工清除或藥物清除方法。

4.1.2 點(diǎn)植式

點(diǎn)植式綠化施工技術(shù)分為板槽綠化技術(shù)、飄臺(tái)綠化技術(shù)等，比較適用于一些難以滿足植物生長(zhǎng)要求的陡峭的巖壁。施工過程中，需利用專業(yè)設(shè)備開鑿巖壁，再放入適量的填充基材，小規(guī)模種植灌木等樹木。

4.1.3 鋪掛式

鋪掛式綠化技術(shù)分為植生袋技術(shù)、植生毯技術(shù)，不同技術(shù)的應(yīng)用方法存在差異。具體而言：植生袋技術(shù)是指在無紡布上撒入種子肥料、保水劑等，利用專業(yè)機(jī)械復(fù)合定位，形成一個(gè)完整的生態(tài)袋；植生毯技術(shù)是將種子植生帶與材料通過專業(yè)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行復(fù)合，主要材料為植物纖維、人工合成的纖維毯，可以防止水土流失。在具體施工時(shí)，先利用錨釘將其固定在邊坡，施工人員再噴灑適量的水源，并進(jìn)行科學(xué)化養(yǎng)護(hù)。通過合理化應(yīng)用鋪掛式技術(shù)，加快樹木、草種的生長(zhǎng)速度，且成活率較高，多應(yīng)用于土質(zhì)路基高邊坡。

4.2 錨索框架梁施工技術(shù)

國(guó)道路基施工中，錨索框架梁施工技術(shù)在高邊坡病害治理和預(yù)防方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，能夠做到靈活管控高邊坡各種病害，是道路工程核心施工技術(shù)之一。展開錨索框架梁施工時(shí)，應(yīng)做好前期安全交底和技術(shù)交底工作，技術(shù)人員應(yīng)仔細(xì)測(cè)量施工現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)是否與設(shè)計(jì)圖紙相符合。之后參考設(shè)計(jì)坡率展開放樣作業(yè)，獲得準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)，再依據(jù)框架縱梁和橫梁的位置開挖邊線并校核，以減小施工誤差。同時(shí)，采用人工開槽方法，一邊開挖一邊測(cè)量槽寬，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后進(jìn)行修槽清底作業(yè)。在鋼筋綁扎環(huán)節(jié)，根據(jù)橫梁和縱梁的尺寸，預(yù)留大小適中的孔洞布置鋼筋，焊接鋼筋時(shí)需選擇雙面焊接的方法。按照施工要求和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件，高質(zhì)量完成錨孔檢驗(yàn)和錨索制作、灌漿等工作。其中，框架梁施工較為關(guān)鍵，應(yīng)先鋪設(shè)砂漿調(diào)平層，再制作并安裝鋼筋，注意要錯(cuò)開鋼筋接頭，靈活調(diào)整箍筋距離，避免箍筋與錨索相互干擾，具體情況如圖2 所示。

圖2 錨索框架梁施工

4.3 抗滑樁施工技術(shù)

國(guó)道路基施工過程中，為維護(hù)高邊坡的穩(wěn)定性，可應(yīng)用抗滑樁施工技術(shù)，以達(dá)到加固高邊坡的目的。應(yīng)用抗滑樁施工技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，可與其他類型的防護(hù)樁體共同應(yīng)用，以確保高邊坡具有良好的抗滑性和穩(wěn)定性，從而解決國(guó)道路基施工難題，創(chuàng)造良好的作業(yè)環(huán)境。現(xiàn)階段，抗滑樁施工技術(shù)多用來治理中型坍塌體，如坍塌體位于較低位置，且樁的持力層良好。由此可見，該技術(shù)適用于主滑區(qū)域剪切蠕動(dòng)且變形的高邊坡，高邊坡表面不存在變形跡象，且?guī)r體處于穩(wěn)定狀態(tài)、滑體壓縮變形、主滑段位置出現(xiàn)裂縫的高邊坡[4]。

4.4 抗滑擋墻施工技術(shù)

通過合理化應(yīng)用抗滑擋墻施工技術(shù)，有助于降低崩塌、坍塌等高邊坡災(zāi)害出現(xiàn)的概率，比較適用于擋墻基礎(chǔ)良好、有潛在崩塌體的工程。正常情況下，若高邊坡表面未發(fā)現(xiàn)明顯的變形跡象，結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，會(huì)大幅度提升抗滑擋墻施工技術(shù)的應(yīng)用效果。此外，若擋墻墻體移動(dòng)距離較小，且路基未開裂，也能在安全狀態(tài)下進(jìn)行抗滑擋墻施工。鑒于這一情況，應(yīng)用抗滑擋墻施工技術(shù)時(shí)，需要根據(jù)道路的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境特征，以及路基養(yǎng)護(hù)要點(diǎn)、路段地形等，設(shè)計(jì)完整可靠的技術(shù)方案。

具體施工階段，應(yīng)依據(jù)高邊坡的類型、結(jié)構(gòu)等，選擇最恰當(dāng)?shù)目够瑩鯄Γ越Y(jié)構(gòu)型為依據(jù)，可分成板樁式、加筋土式、重力式、錨桿式等類型。設(shè)置抗滑擋墻時(shí)，施工人員應(yīng)仔細(xì)分析滑坡規(guī)模、類型、周邊環(huán)境等，制訂科學(xué)合理的防治措施，并考慮到國(guó)道路基施工流程。同時(shí)，若滑坡推力大且存在多個(gè)等級(jí)，可設(shè)置抗滑擋墻，若為小型滑坡，則將其設(shè)置于滑坡前端。選擇擋墻材料時(shí)，優(yōu)先采用鋼筋混凝土材料或者混凝土材料，處理錨桿式、豎向預(yù)應(yīng)力錨桿式抗滑擋墻，要參考設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)確定混凝土等級(jí)。處理鋼筋接頭時(shí)，重點(diǎn)計(jì)算錨固區(qū)域的范圍。

4.5 錨桿框架梁施工技術(shù)

由于高邊坡防護(hù)作業(yè)的特殊性，因此在施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照施工方案和路程進(jìn)行錨桿框架梁施工。放線作業(yè)環(huán)節(jié)，在框架梁位置放線，利用石灰線標(biāo)注，將放線誤差控制在500mm 內(nèi)，同時(shí)按照設(shè)計(jì)要求對(duì)錨桿孔位置進(jìn)行測(cè)量放線，利用油漆或者木樁標(biāo)注，偏差在10cm 以內(nèi)。在錨桿施工環(huán)節(jié)，選用MK-5 型鉆機(jī)，坡面與錨桿處于垂直狀態(tài)，并且根據(jù)施工圖紙內(nèi)容和要求制作錨桿，同時(shí)依據(jù)錨孔的大小，調(diào)整錨桿導(dǎo)正支架的大小，避免出現(xiàn)尺寸大小不符合要求的情況。錨桿注漿作業(yè)過程中，水泥砂漿的水灰比應(yīng)為0.4，強(qiáng)度大于30MPa。

另外，錨桿框架梁施工過程中，現(xiàn)場(chǎng)管理者應(yīng)仔細(xì)檢測(cè)和監(jiān)督錨孔位置、垂直度，孔底偏差應(yīng)小于錨桿長(zhǎng)度的3%。具體作業(yè)期間，杜絕采用開水鉆進(jìn)的施工方案，若發(fā)現(xiàn)存在塌孔隱患的土層，應(yīng)在鉆機(jī)外表面安裝護(hù)壁套管。要求施工人員仔細(xì)清理錨桿鐵銹、污垢等。此外，為確保灌漿的飽滿度，選擇返漿式注漿方法，從孔底向孔口注漿。作業(yè)內(nèi)容結(jié)束后，技術(shù)人員應(yīng)利用專業(yè)工具檢測(cè)錨桿誤差。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在時(shí)代快速發(fā)展的背景下，國(guó)道改建工程數(shù)量增多，受到社會(huì)廣泛關(guān)注，要求施工單位能夠根據(jù)工程的基本情況，制訂可行性較高的作業(yè)方案，推進(jìn)工程施工的有序開展。其中，在國(guó)道路基施工階段中，高邊坡防護(hù)作業(yè)屬于重點(diǎn)和難點(diǎn)，若前期現(xiàn)場(chǎng)考察不充分，極易在作業(yè)期間出現(xiàn)滑坡、崩塌、坍塌等邊坡病害。為此，應(yīng)依據(jù)路基施工方案和高邊坡地形，靈活應(yīng)用錨索固定技術(shù)、抗滑樁施工技術(shù)、邊坡綠化施工技術(shù)等，以提高國(guó)道工程建設(shè)質(zhì)量。