高速公路高边坡施工实施策略探讨

吴亚松

（中建新疆建工路桥工程有限公司，新疆 乌鲁木齐 830054）

1 项目概况

某高速公路K62+110～K62+240段左侧最高约51.7m，为二元结构边坡：上部为坡积粉质粘土，其下为（晶屑）熔结凝灰岩及其风化层，基岩埋深较浅，边坡设计最高为6级，各级边坡设计坡率及防护加固工程措施主要采取镀锌网植草灌、预应力锚杆框架、客土喷播植草灌等。

2 路基高边坡施工方案分析

鉴于本公路项目K62+110～K62+240段左侧边坡最高约51.7m，采用6级边坡防护，K62+920～K63+230段左侧边坡最高约56.7m，采用7级边坡防护，均为二元结构边坡：上部为坡积粉质粘土，其下为（晶屑）熔结凝灰岩及其风化层，基岩埋深较浅。该边坡岩土结构较为破碎，开挖后高度大，稳定性差，须进行必要的加固处理以确保边坡的稳定，施工过程需加强边坡变形监测，根据监测情况进行动态设计是本标段的重点控制性工程。

在路基高边坡施工方案制定中采取如下措施：路堑边坡开挖施工之前，要求按照设计图纸严格测放边坡顶线及截排水天沟位置；由于坡体地形的复杂性和前期测设工作的困难因素，难免存在一定的差异和变形，如发现坡级差异或坡率急剧变化，应及时上报设计、监理及业主代表，以便进行必要的设计补充完善或修正变更。

对于加固工程结构放线，原则要求在坡面开挖成形后进行，除特殊要求外，一般宜按设计桩号采用坡面拉线尺量结合水准测量放线，严禁十字面板或框架梁结构悬空，遇有坡面与设计差异或特殊地形地质情况，应及时通告设计、监理及业主代表，必要时进行调整或变更。路堑边坡土石方开挖施工要求严格按照具体有关设计要求进行。对于设有锚固工程的边坡工程开挖，要求严格按照从上至下的开挖施工顺序逐级开挖，待上级边坡锚固工程全部实施并产生加固作用后（根据实际情况可采用有效可行的临时加固或预加固工程措施）方可进行下级边坡的土石方开挖作业，逐级开挖，逐级加固，直至全部防护工程结束，确保坡体稳定和结构安全。

锚索（杆）预张拉方法一般是采用轨枕或槽钢等构件作为坡面反力抑制结构，预张拉宜在锚孔注浆施工完成7日后进行，预张拉力值不超过设计拉力值的30%。框架和地梁砼施工时，应按设计框架或地梁间隔分批解除预张拉，严禁大面积一次性解除。逐片解除，逐片浇灌框架或地梁混凝土，并及时按设计要求进行张拉锁定，必再时在地梁或框架混凝土浇灌完成7日后进行预张拉，预张拉力值不超过设计拉力值的50%。陡坡加固段边坡，除要求严格按“开挖一阶，加固一阶”的原则进行外，其单阶施工工序如下：开挖上部4m，施打预应力锚索（杆）→注浆，至龄期后30#槽钢预张拉→开挖下一个4m坡面，同上施工坡面锚索（杆）并预张拉至全阶坡面→浇筑框架梁（跳开分片解除，浇筑砼3～7d后预张拉30%～50%）→框架梁砼达到强度张拉至设计吨位→施工下一阶坡面。

对于土方边坡开挖，不得采用爆破施工，特殊情况下经过设计审批后采用爆破施工时，靠边坡3m以内禁止采用炸药爆破；对于石方边坡开挖，接近路堑边坡工程部位严禁采用大爆破，并且，要求距设计坡面3～5m范围内一律采用光面控制爆破；对于硬质岩石石方应采用光面、预裂爆破，以尽量减少或避免爆破施工对岩体结构的破坏作用和影响。边坡开挖应顺直、圆滑、大面平整，边坡上不得有松石、危石。对于石质边坡凸出于设计边坡线的石块，其凸出尺寸不应大于20cm，超爆凹进部分尺寸也不应大于20cm；对于软质岩石，凸出及凹进尺寸均不应大于10cm，否则应进行坡面处理。如过量超挖而影响上部边坡岩体稳定性，应采用浆砌片石嵌补超挖的坑槽。对于开挖实际揭露地层情况与设计防护加固工程不符时，应及时通知设计代表确认是否调整或变更防护加固工程措施。

3 边坡开挖和控制爆破安全

由于扩建工程施工过程中交通运行不得中断，因此，本工程必须采取必要的措施确保交通运营安全和施工安全，具体如下。

3.1 在边坡开挖过程中，若是普通开挖（不需要爆破），按从上到下的顺序逐级开挖，开挖前需在该级边坡平台处用木板或其他材料做防护栅栏，防止开挖过程中碎石和土等滚落到高速公路路面上，影响交通运营安全，避免造成安全事故。

3.2 在边坡开挖过程中，若需要进行控制爆破，为防止碎石飞溅，需根据岩质特征尽可能采用小剂量爆破，并安装防碎石飞溅的防护网；同时，加强路面巡逻，在爆破前对公路上的运行车辆发出警示信号，必要时可以暂时停止车辆通过，等爆破完成并清除危岩后方可恢复车辆通行。爆破施工过程中严禁采用大剂量爆破，可以考虑采用静态或准静态爆破，必要时可以考虑采用非爆破方式开挖，如采用盘锯和金刚串珠锯等技术。

3.3 对于实施锚固工程的路堑边坡防护，为了确保交通运营安全和施工安全，原则上要求边坡开挖一级防护加固一级，按照自上而下的顺序逐级开挖与防护加固施工。

另外，因边坡变形及滑坡病害受地下水影响较大，故原则上要求在雨季之前施工完毕，以确保边坡稳定和结构安全。对于实施锚固工程的路堑边坡防护，原则要求边坡开挖一级防护加固一级，按照自上而下的顺序逐级开挖与防护加固施工。尤其是重点复杂路堑边坡防护加固工程，由于其地质条件复杂，应结合现场实际开挖揭示地层信息及坡体结构条件进行必要的调整与完善，即进行动态设计和信息化施工，从而达到经济合理和安全可靠的目的。

4 路基高边坡锚固程施工

由于锚固工程主体为地下隐蔽工程，且工程质量与施工技术密切相关，要求严格按照有关锚固工程施工与验收技术规范和质量检验评定标准进行，确保边坡稳定和结构安全。对于素喷、锚喷工程参照现行有关规范或规定执行；对于锚索、锚杆工程参照“高速公路边坡锚固工程施工及验收技术暂行规定”办理。预应力锚索（杆）施工主要包括施工准备、锚孔钻造、锚筋制安、锚孔注浆、砼结构钢筋制安、混凝土浇灌、锚孔张拉锁定和验收封锚等工作流程。其中有两个主要环节，一是锚孔成孔，二是锚孔注浆，锚孔成孔的技术关键是如何防止孔壁坍塌、卡钻；注浆的技术关键是如何将孔底的空气、岩（土）沉渣和地下水体排出孔。

5 边坡、滑坡监测及预应力锚杆（索）应力监测

根据监测情况进行动态设计是本标段的重点控制性工程。路堑边坡施工期监测主要采取地表位移监测，必要时采用深孔位移监测，以坡体变形数据来修正设计，指导施工，以确保施工安全，并且检验工程效果。运营期的监测有地表位移监测、地下位移监测、地下水位监测及锚杆（索）预应力监测等，监测周期为坡体开挖至建成营运后不少于两年，对于重点复杂边坡或滑坡视坡体变形情况予以延长。若进行深孔位移监测,可根据坡高、坡长及岩体土体情况，宜布设1～5个监测断面，每个断面孔数宜为2～3孔，具体可据实际情况适当调整。监测孔深根据坡高及坡体地质情况确定，深度以15～40m为宜，以进入稳定地层不小于2～5m为宜。路堑边坡或滑坡监测情况见表1。

表1 路堑边坡或滑坡监测

6 结语

高速公路高边坡工程是关乎交通，民生和财产安全的重要施工项目，各施工单位务必对施工环境进行详细的考察，根据实际情况制定相关的施工方案和质量管理措施，确保施工能够顺利进行以及施工质量能够达到国家安全标准。

[1]鲍本健，章学义.皖南山区高路堑边坡的综合处理[J].安徽地质，2002，（4）：118-119.

[2]李志锋.京珠高速公路路堑高边坡工程措施设计[J].路基工程， 2005，（1）： 31-33.

[3]张坚，郭朝华.路堑高边坡施工方法及工程实例[J].中外公路，2004，（1）： 11-15.