昆明某市政道路路堑高边坡施工工艺探讨

王 年

(上海隧道工程有限公司，上海 200232)

1 概述

市政道路作为城市命脉，不仅决定着区域内人员物资的输运能力，同时也影响着当地的经济发展与城市化水平，因此市政道路的建设情况对城市的发展有着重要的作用。近年来随着我国城市化水平的提高、城市规模的扩大，其相关的市政工程和道路建设不断向多山地区发展。由于在多山地区市政道路建设过程中受到复杂地形条件的影响，越来越多的工程项目需要面对路堑高边坡的施工以及边坡稳定性的相关问题[1]。

路堑高边坡的开挖与防护施工是通过对山体开挖将原有山体的力学平衡打破，然后对边坡进行防护处理，以建立新的岩体力学平衡的过程。由于相应的防护工作是在开挖施工之后，因此在边坡防护工作之前，边坡土体会产生应力松弛，强度衰减， 从而影响边坡的稳定[2,3]。此外，在相应的工程建设过程中，由于施工工艺或是其他原因均会引起边坡失稳以及相应的工程隐患，造成重大的损失[4]。近年来在云、贵、川地区以及广州、福建等地均出现因路堑高边坡变形破坏所引起的工程事故[5-7]，其不仅导致建设资本增加，同时也滞缓了区域内的物资运输能力。基于此，本文依托昆明某市政道路实际工程项目，详细介绍在相应路段路堑高边坡的施工工艺，为今后类似的工程建设施工提供一定的参考价值。

2 工程概况及施工难点

该市政道路项目位于昆明经济技术开发区，道路为城市主干道，全长约4.2 km，路幅宽度30 m，双向四车道，设计速度40 km/h。包含有道路工程、桥涵工程、综合管网、照明工程、交通工程、绿化工程。其中，由于相应路段边坡开挖高度最高达17 m，其在施工过程中工作量大，涉及到多专业、多工种、多工序的平行交叉施工，且施工时作业面大属高空作业、危险系数高、安全防护难度大。同时施工过程中由于山体受力情况发生变化，倘若施工不当或防护工作不到位极易引起山体发生蠕变变形和拉裂变形，严重的会引起山体垮塌。同时在雨水的影响下也极易发生山体滑坡，对人员的安全以及施工进度均会产生较大的影响。因此该项目施工过程中的难点也在于此路段中路堑高边坡的开挖及相应的边坡防护等相关工程的施工。

3 施工工艺

为确保该项目在施工过程以及后续使用中边坡的安全性和稳定性，需要根据实际的工程情况制定详细的施工计划。为此本文依托于已顺利完成的昆明某市政道路实际工程，着重介绍其在相应路段路堑高边坡施工过程中的施工工艺。分别从其坡顶截水沟施工、边坡的开挖及网格防护、施工监测三个方面来详细的介绍。

3.1 坡顶截水沟施工

为避免下雨形成的地表水对土体产生影响，开挖前应做好边沟排水和坡面及坡顶排水的处理，同时保证原始路边的排水沟畅通。现场施工情况如图1所示，在距离边坡开挖边线5 m外的截水沟施工时，应该按照先上后下施工，并及时对开挖后的边坡进行清理。

3.2 边坡开挖及网格防护

对于路堑高边坡路段的施工开挖与边坡支护过程是该项目施工过程的重点及难点，直接关乎项目的安全和稳定情况。在进行边坡开挖的同时必须进行相应的支护工作，且需要采取分级开挖的方法，上一级的开挖及支护工作完成之后才能进行下一级的施工，且不得直接开挖到底。此外施工过程中也要防止边坡开挖暴露的时间较长，以免引起施工过程中岩体产生较大范围的应力松弛，从而影响边坡的稳定性。同时，为便于边坡支护过程的顺利进行，在开挖边坡的同时需要使坡面平整。在开挖过程中若遇到地下水，需要进行及时的排水处理。

3.2.1边坡的开挖

在边坡的开挖过程中由于会引起开挖部分的边坡产生应力松弛，从而极易引起边坡失稳，因此在对其进行开挖施工的过程中需要进行详细的施工计划与设计。根据不同的施工路段可分为高边坡开挖施工和深路堑开挖两种情况，如图2，图3所示。具体的施工过程如下：

1)拟多层横向挖掘法施工，由人工配合挖掘机进行开挖、自卸车配合运输及人工配合修边，严格按照图2，图3的施工顺序来施工。此外，在边坡开挖的同时需依据施工图进行相应的防护工程施工。

2)边坡的开挖过程需要严格按照图2，图3的顺序从上而下、以2 m～3 m进行分层分段施工。此外，边坡开挖施工时禁止乱挖超挖以及掏底开挖。

3)在边坡开挖时，需要对边坡的岩体情况进行实时观测，根据边坡开挖的岩体特性判断是否需要对开挖边坡的坡度以及断面形式进行修改。

4)在边坡开挖时，为保证边坡开挖后刷坡过程中边坡线外开挖岩体的稳定性，在边坡开挖到边坡线之前需设定一定的宽度。

5)当边坡开挖3 m～5 m深度时，对边坡横断面以及中线进行测量。当边坡开挖到路床位置处时，应立即进行路床部分的施工作业。若不能及时施工时，在路床上方应预留30 cm的土层，与此同时需做好路床的临时排水工作。

3.2.2网格防护

边坡开挖过程中，对边坡进行必要的网格防护工程在保证边坡稳定和安全方面尤为重要。由于在开挖之后相应的边坡岩体力学平衡被打破，极易发生变形、滑坡等情况，因此在边坡开挖后需要进行详细的防护工作，其主要涉及到修整边坡、开槽和砌筑。具体的现场工作情况如图4所示，其详细的施工过程如下：

1)修整边坡：需要采用机械设备进行开挖修整边坡，之后由人工来平整边坡。同时现场的工作人员需用坡度尺进行实时的坡度测量，使其满足设计要求。此过程中若在部分边坡位置出现明显的超挖情况，需要将其修整为台阶形式并用原有土样进行填补、平整等工作。

2)开槽：在边坡平整工作完成之后，现场施工人员需通过菱形尺进行放样，同时采用线条将菱形的骨架两边进行位置的确定，之后进行开槽。其开槽施工过程中的宽度和深度需要满足设计要求，同时槽底以及线形须保持平整顺直。

3)砌筑：采用挤浆法分层分段进行防护网格的砌筑作业。首先需要对防护网格的外层定位砌块进行施工，随后进行防护网格内层定位砌块的砌筑工作，在此过程中保证内、外砌块之间相互咬合成整体。在定位砌块完成后进行腹石的修砌工作，砌筑时需保证砌块之间相互咬合，砌块之间不得直接接触以避免存在孔隙。砌筑完成之后进行勾缝、砂浆抹面、设置挡水线以及覆盖养护等措施来保证施工的质量。

3.3 施工监测

为确保路堑高边坡开挖后边坡的稳定及施工作业的顺利进行，在施工过程中同步进行相关的施工监测，以便掌握其施工过程中的边坡变化情况。其监测的主要内容及方法为：

1)裂隙检查与观测：安排人员对开挖后的边坡进行巡视来检查裂缝的情况。当坡面出现裂缝时巡视人员及时在相应位置处放置裂缝监测设备，并通过分析其变化发展规律来定量的分析裂缝的破坏情况和发展趋势。

2)位移观测：为防治边坡开挖后出现沉降、变形等情况，需在边坡开挖后的平台上放置位移观测点，并采用精度为2″的全站仪对其进行实时测量坡面位移变化情况。并通过所测量的数据来分析开挖后边坡的位移变化情况，从而进一步得到其边坡出现滑动的范围及趋势，以便及时的提供预警信息以及相应的补救措施。

此外在进行边坡开挖施工监测的同时，采取相应的控制标准来判定边坡的稳定情况：a.其位移变化的最大速率满足在2 mm/d以下；b.岩体开挖及防护工作完成后，其坡面的位移速率及大小均呈现逐渐收敛的变化趋势；c.观察开挖后边坡的坡面以及坡顶位置处的裂缝呈现逐渐收敛并稳定的变化趋势。此外本项目在对相应的监测数据分析处理的同时也参考其他类似项目的相应施工资料，并综合分析边坡的变化趋势和稳定情况。

为确保监测过程的有效性和及时性，在布置完测点后立即进行监测工作，一直持续到边坡开挖及加固工作完成后半年或者是到当地当年的雨季过后的三个月的时间，并且满足边坡的位移以及裂隙的变化趋势均趋于稳定方可结束。同时若发现在检测过程中出现裂隙明显变大或是位移变化速度明显加快的情况时，则需要进一步的增加监测的力度和频率。

4 结语

在市政道路建设过程中，如何保证其边坡开挖的安全性和稳定性始终是一个比较难解决的问题，因此本文基于昆明某市政项目的实际工程，通过对该项目相应路段路堑高边坡施工过程中的坡顶截水沟施工、边坡开挖及网格防护、施工监测三个方面相应的施工工艺进行详细的介绍，可以为今后相近的工程项目建设提供依据和参考。