市政工程道路高边坡施工技术要点解析

林一杭

1 市政道路高边坡稳定性的影响因素分析

根据对高边坡稳定性的研究发现，岩土本身特性、地质构造、地下水特征等因素对高边坡的稳定性影响较明显。

1.1 高边坡岩土自身特性

岩土本身特性是高边坡稳定的重要因素之一。研究发现，对于土质边坡，土质状况对边坡稳定性影响较大，例如，砂土较容易发生流沙滑坡现象，而黏性土相对较为稳定。而边坡土质为岩质地质时，则边坡稳定情况相对较为复杂，岩质边坡特性与岩石自身强度是主要控制参数，若岩石内部结构为不连续，且局部存在破裂或软弱层，岩石本身的强度较低，在岩石遭受外界环境作用时，则岩石往往在最弱连接界面出现破坏。当岩石遭受的外界荷载其强度时，则会在岩石薄弱部位形成连续破坏，甚至可能会造成边坡出现坍塌危害。

此外，根据对岩土纹理和抗剪强度研究发现，块状和反坡状的岩层相对稳定，而顺坡状的岩层相对容易出现剪切破坏，而破碎状岩层相对容易出现滑动破坏。

1.2 场地地质构造特性

高边坡的形成可以分为两种：①路基开挖形成；②自然形成。如果高边坡是开挖而形成的，则高边坡会因为开挖施工而影响其稳定性，这种类型的高边坡受地质构造的影响较为明显，例如易发生地震、岩石风化的部位。而地震和震动是高边坡稳定性的最大隐患。边坡受地震灾害作用而出现失稳和破坏。因此，需要对高边坡的地质状况进行提前勘察，并对地质较为脆弱的部位进行加固施工。

1.3 地下水分布特性

地下水对岩土的物理性能和力学性能具有一定的影响，其对高边坡的稳定性具有明显的影响。随着地下水位的变化，岩土的法向力和剪切力发生一定的变化，同时岩土的较为脆弱面也发生改变。若边坡岩土中存在一定数量的微裂缝，则边坡中的地下水可能会对其稳定性产生削弱，且裂缝中的地下水会加快裂缝的开展。此外，若环境温度变低，而裂缝中的水无法排除，则裂缝中的水冻结而体积膨胀，同样会造成边坡失稳现象。

2 预应力锚索的边坡加固原理

根据对影响高边坡稳定因素的研究表明，采用预应力锚索对高边坡岩土进行预应力锚固，以提高岩土的稳定性，约束高边坡的变形，保障高边坡的稳定性。预应力锚索加固原理如图1所示，锚索通过高边坡中的软弱土层，并穿过高边坡的滑动面而连接到岩性稳定的岩石上，并对锚索外侧进行预应力张拉，待预应力张拉施工以后进行注浆锚固，高边坡通过预应力锚固岩层提高整体稳定性。此外，通过对锚索端部进行注浆施工，提高了锚索的稳定性，且浆液渗透到岩土缝隙而较大程度上提高了摩擦阻力，一定程度上提高了边坡软弱层的整体性和黏结性。

3 高边坡预应力锚索加固的施工技术

针对高边坡预应力锚索加固施工，需要遵循边坡修整、测量定位、钻孔、孔道清理与检测、锚索安装、注浆、张拉，的施工顺序。其中，边坡修正、锚索钻孔、孔道清理与检验、锚索注浆和锚索张拉是预应力锚索加固的关键环节，下面重点进行阐述

图1 预应力锚索的力学示意图

3.1 高边坡的修整

研究发现，高边坡表层岩土对边坡的整体稳定性具有一定的影响。因此，在安装预应力锚索前，需要对边坡表层进行修整，针对表层的破碎岩层和岩渣采取有效地平整措施，确保边坡具有一定的平缓性；此外，针对土质边坡，边坡受雨水侵蚀的影响较明显，需要对表层的植被和排水进行处理，从而确保边坡表层土的稳定性。

3.2 钻孔施工

钻孔是预应力锚索施工的关键环节之一。在钻孔施工前，需要根据边坡岩土的特性而选择合适的钻孔机械设备。根据工程施工经验可知，对于岩石边坡可采用潜孔冲击进行钻孔施工，在岩石破碎后可以采用跟管钻进的方式稳定岩层结构。此外，在钻孔施工中需要架设脚手架，且需要对脚手架的稳定性进行检查。并在钻孔过程中，及时对钻出的残渣进行清理，保障钻孔按照设计位置进行施工。同时，钻孔的孔径误差和垂直度误差需要保持在一定的允许误差范围内。在钻孔过程中可能出现塌方危险，因此需要事前做好控制对策。

3.3 孔道清理及检验

钻孔满足要求后，需要彻底清除孔道内的粉尘和残渣，若不彻底清理孔内残渣，就进行预应力锚索安装和注浆，看预应力锚索受孔内泥土影响而降低加固效果，使得锚索的锚固效果将大打折扣。一般在钻孔后孔道清理时，可以采用高压空气或者高压水进行清理残渣，直到孔内残渣检验合格后，才能进行下一步的施工工作。

3.4 锚索安装和注浆

锚索安装应符合设计要求，其基本构造如图2所示，在注浆施工时，需要确保砂浆配合比满足施工要求，并进行均匀搅拌，且需要在浆液初凝前完成注浆施工。根据经验可知，注浆一般分为两个过程：注浆锚固段、注浆填充孔壁中缝隙与自由锚索段。

图2 预应力锚索

3.5 预应力锚索张拉施工

在预应力锚索张拉施工时，应分级进行张拉，确保各个锚索均可以达到设计张拉力。根据规范要求，张拉施工采用伸长值和张拉力双控方法有效地控制张拉值，同时，为了确保预应力锚索张拉力，一般在高边坡侧采用框架梁实现锚索的协同受力，确保预应力锚索的锚固效果，从而使得所有预应力锚索均可以实现对高边坡的整体防护加固效果。

4 道路高边坡施工技术质量控制措施

4.1 加大工程质量管理力度

高边坡施工质量管理应从人员、、材料、设备、施工工艺等方面落实。对于原料管理，应加强建材市场的原料筛选工作，严控注浆材料质量，按标准检测做到入场百分百合格。过程质量管控的重点在于加强高边坡施工过程的监管力度，确保按照施工设计进行施工，分步骤进行及时检测，确保过程质量监督效力。工程总体质量验收时应严格按照规范要求进行，对于不符合标准要求的及时返工返修。

4.2 提高工程相关人员素质

道路工程相关人员可大体分为管理人员和作业人员两大部分。管理人员的能力素质是一个项目顺利落实的保证，良好的管理能力和素质对项目目标的落实至关重要；施工作业人员能力素质直接影响施工质量与施工进度。为保证工程管理的有效性和效率，应从管理人员和作业人员能力素质提高方面进行努力。另外对于已在岗管理人员的培训必不可少，培训内容可包括现有成熟管理经验及技能、先进惯例理念及方法等部分。

5 结论

综上所述，对于市政道路施工中，需要分析高边坡的稳定性影响因素，并针对不同的因素采取适宜的治理措施。同时对于稳定性较弱的高边坡，需要采取边坡加固措施，如预应力锚索加固措施，以提高边坡整体的稳定性，保障道路路基的稳定性。

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