浅谈高速铁路路基附属工程中边坡防护方法及施工工艺

蔡兴

（辽宁铁道职业技术学院，辽宁 锦州 121000）

一、高速铁路路基附属工程中边坡防护的重要意义

路基边坡是高速铁路的重要组成部分，如果处理不当，稳定性不够，有较高的概率发生崩塌、碎落甚至滑坡,对列车正常安全运行将会产生很大的影响，造成重大经济损失。那么保证路基边坡的稳定就尤为重要。为了防止坡体滑坍和坡面冲蚀、碎落，保障人民的生命和财产安全，需要采取合理适宜的工程措施。

二、边坡防护方法及施工工艺

（一）锚杆框架梁防护施工工艺

针对土岩极易风化、崩解、受水冲蚀、遇水软化，抗压强度低，开挖路堑易崩塌，甚至产生大面积滑动的特征，锚杆框架梁结构极大地保证了开挖边坡的稳定性。

1.钻孔。锚杆钻孔，钻孔与坡面水平面倾角25°，深度不得少于设计深度。锚杆钻孔直径110mm。钻进达到设计深度后，不得立即停钻，必须在停止进尺的情况下，稳钻1～2 分钟，防止底端部尖不到设计的锚固直径。锚杆前与钻孔前大于0.15cm。在达到设计钻孔深度后，应用高压风枪清除孔内和孔口处的水、浮渣及粉尘，注意清孔顺序是自上而下。清孔完成后，应将孔口暂时封堵，避免碎屑杂物进入孔内。在清孔的同时，需对孔位、孔深进行检查，锚杆孔位、孔深允许偏差为±50mm，漏钻孔及深度不够的孔位应及时补钻。

2.锚杆。锚杆采用2 根Φ22HRB400 螺纹钢制作，锚杆采用全长锚固式水泥砂浆锚杆，锚杆间距为3m，正方形形布置，长度6m，连接钢筋与格梁主筋链接，支架与锚杆钢筋焊接。长锚杆均做除油、除锈和防腐处理，下锚前要保证钢筋表面的清洁，并按设计要求焊上定位钢筋，以确保锚杆体在钻孔内居中。锚杆施工前应做极限抗拔力试验。

3.注浆。长锚杆注浆采用M35 水泥砂浆，注浆压力不小于0.2MPa，先下锚后注浆。如遇空洞不能加压太大，要保持0.4MPa的工作压力。注浆液应搅拌均匀，随搅随用，浆液严禁石块等杂物混入，注浆液一般不小于锚固体体积的1.5 倍，对于张裂隙，砂浆应充满全部裂隙。注浆时注浆管应插至孔底5～10cm 处，随砂浆的注入缓慢匀速拔出，并在孔口处应减压或松压至零。注浆要保证砂浆饱满，不得有里空外满的现象。

4.锚杆拉拔试验。待砂浆达到设计强度后（不少于7d），才能进行锚杆拉拔试验，试验过程中必须有监理工程师旁站。试验前应对试验仪器进行标定，并将其置于稳定、平整的岩层上。在该段所有锚杆任意选定3%且不少于3 根作为试验对象。试验时，应保证试验器材与锚杆连接牢固，防止拉拔过程中出现安全事故。应按照规范要求匀速加压或松压，不得一步到位，且加压时施工人员不得正对锚杆且不能站在试验仪器下放，防止拉拔过程中出现安全事故。要求锚杆抗拔力土层不小120KN，当锚杆抗拔力不符合要求时候，可用加密锚杆的方法予以补强。

5.梁体施工。在土石方开挖前，应对框架梁进行放样，且应用广线拉直，当锚杆偏离框架梁中心过大时，应适当调整锚杆端头或立即补钻孔。格梁采用C30 混凝土现场立模施工，格架梁嵌入开挖坡面，间距3m（4m），截面尺寸采用0.5m×0.5m，埋深0.35m，外漏0.15M.0.1m 宽的截水槽。于每级路堑坡脚以上设0.8m 高的C30 混凝土护脚，厚0.5m；坡顶以下设0.4m 厚C30 混凝土镶边防护，底部设0.1m 高、0.1m 宽的截水槽；坡顶设0.3m 厚C30 混凝土错台。在基础达到设计要求尺寸后，应将基础松动杂石及浮渣清除干净后方可进行钢筋绑扎安装。锚杆的弯钩需与框架梁主筋焊接或绑扎牢固，若锚杆与箍筋相干扰可适当调整箍筋，且注意在钢筋绑扎、焊接预留伸缩缝的位置。采用原槽浇注的方法，岩层面以下不安装模板。岩层面以上模板采用小块钢模板和木模板相结合，用短锚杆固定在坡面上以支撑模板或用铁丝拉住模板。砼浇注时，尤其在锚孔周围，钢筋较密集，一定要仔细振捣，保证质量。除护脚外，其余格子内铺正六边形C25 素混凝土空心块，空心块内客土植草并种植灌木防护，客土可采用清表土或掺加一定肥料的其他细粒土，灌木每块空心块设置一株。格梁每3 个框架，框架间格梁中间、护脚及护坡设置一道伸缩缝，缝宽0.02m，缝内填塞沥青麻筋。

（二）空心砖护坡防护施工工艺

空心砖护坡除了能够避免边坡在部分极端状况下出现不稳固、坍塌的情况，还能植草，防风固沙，防止水土流失造成的坍塌、泥石流等自然灾害。

1.施工工艺流程。挂线放样→坡面修整→挂线找平，开挖沟槽→支设模板→镶边、脚墙浇筑→排水槽混凝土、截水缘浇筑→砼养护→空心砖安装→质量验收

2.挂线放样。根据路肩标高每20m 放基床底层顶面边桩，然后按照坡度放出控制桩，根据控制桩控制标高挂线。曲线段控制桩位间距为10m。

3.坡面修整。根据图纸设计坡度进行坡面修整，清除坡面虚土、浮土，保证坡面平整密实。

4.挂线找平，开挖沟槽。护肩、护脚基础，流水槽、踏步按坡比挂线，按照设计图纸尺寸进行沟槽开挖，按照护坡各侧部深度开挖成型，开挖时要做到型式、尺寸准确，基底土质密实。基槽采用人工开挖，开挖时从上到下进行开挖。基槽开挖沿线路方向长度不能太长，能保证两个伸缩缝间混凝土施工循环即可，在基槽开挖完后应立即进行模板支设、混凝土施工，以防止基槽暴露时间过长造成边坡坍塌，从而破坏路基实体质量。基槽在开挖时，严格按照挂线施工的作业要点进行施工过程控制。一次开挖后，预留人工二次修整余地，二次修整到位，避免超挖现象，减少混凝土的超方量。

5.支设模板。采用定型钢模拼装，模板安装时采用双面胶带纸塞缝，确保接缝良好不漏浆。模板支设完成后挂线对模板进行精调，确保模板支设尺寸符合要求。模板调整好后，对模板进行加固。进行混凝土浇筑前，人工清除基槽表面松散颗粒，洒水湿润。

6.路肩镶边、脚墙混凝土浇筑。路堤坡顶镶边宽0.5m，坡面与骨架衔接处0.5m，厚度0.2m。沿线路方向每隔15m 设置伸缩缝一道，缝宽0.02m 缝内用沥青麻筋全断面填塞，混凝土浇筑用50 型插入式振捣棒，快插慢拔，均匀振捣，浇筑混凝土过程中不得中断，不得过振或漏振，表面翻浆无气泡为振捣密实。

7.主骨架流水槽混凝土浇筑。路堑流水槽采用C25 混凝土浇筑，截水缘与骨架分开浇筑，浇筑截水缘时，先在骨架内植入一排φ12 钢筋，钢筋长15cm，植入8cm，外露7cm，钢筋间距20cm，然后再浇筑截水缘。对于骨架混凝土的施工，从坡脚处逐层向路基顶面施工，混凝土施工过程中，施工人员应采用小型振捣设备对骨架及镶边混凝土进行振捣，护坡圬工与坡面密贴，防护顶面与边坡间的缝隙必须封严。施工时必须两面立杆挂线或样板挂线，外线应顺直整齐，逐层收坡，内线可大至顺适，砌筑过程中经常对线杆进行校正，以保证砌体各部尺寸符合图纸要求。

8.养护。混凝土完成后及时洒水养护，用土工布覆盖养生，保持湿润，并避免碰撞和振动。洒水养护时间不少于7 天。

9.空心砖安装。预制块集中预制，直接从预制场进行倒运。砌筑时应自下而上铺设。铺设时排列应整齐、平顺、紧密、美观、并且与坡面及相邻砌体衔接密贴、稳固、整体协调一致。在铺设过程中应拿橡皮锤进行捶打，以确保预制块安装稳固。

（三）拱型骨架护坡施工工艺

拱形骨架护坡适用于整体稳定性比较好的开挖土质边坡，主要解决的是浅表层的土质滑坡。

1.施工工艺流程。施工准备→施工放样→坡面修整→脚墙及护脚开挖→脚墙及护脚模板支设→脚墙及护脚浇筑→砼养护→坡面沟槽开挖→坡面沟槽模板安装→骨架砼浇筑→砼养护→截水缘浇筑→砼养护

2.施工放样。根据设计图纸进行测量放线，确保脚墙线型平顺、美观。放线时，由测量人员用全站仪放出边坡坡顶、坡脚线、脚墙顶线、护脚线、边坡平台位置线，现场作业人员根据所放线路进行挂线，挂线采用细铁丝挂设，防止风力过大将麻线吹断吹偏。之后放出骨架起终点侧边，主骨架及拱骨架线，并用白灰线标示。

3.坡面修整。边坡放样挂线完毕后，根据挂线对坡面进行刷坡修整，刷坡时要求清刷浮土、填补坑凹，并夯实坡面，坡面要平整、圆顺。采用机械刷坡，当刷坡厚度还剩20cm 位置时，采用人工进行刷坡，防止破坏坡面。

4.脚墙基础及护脚沟槽开挖。按照放样尺寸采用挂线控制，进行脚墙和护脚沟槽开挖，开挖时采用小型挖掘机，当开挖深度剩余20cm 时，停止机械开挖，采用人工开挖。脚墙基础开挖宽度需预留0.8～1.0m，方便后期支设、加固模板。

5.骨架基槽开挖。根据实际的测量放线进行计算病规划拱形骨架排列数量和形式。之后根据挂线，按照骨架排列形式及各侧部深度开挖成型，开挖时要做到型式、尺寸准确，基底土质密实。基槽采用人工开挖，开挖时从上到下进行开挖。在基槽开挖完后应立即进行模板支设、混凝土施工，以防止基槽暴露时间过长造成边坡坍塌，从而破坏路基实体质量。基槽挂线开挖，以确保基槽尺寸符合设计要求。基槽在开挖时，严格按照挂线施工的作业要点进行施工过程控制。一次开挖后，预留人工二次修整余地，二次修整到位，避免超挖现象，减少混凝土的超方量。

6.支设模板。对已成型的脚墙基础，采用长1.5m×高1.0m 钢模支设，钢模外侧用60 钢管加固。护脚沟槽采用竹胶板支设。在竹胶板与钢模之间用钢筋卡或钢管支撑固定，防止竹胶板倾斜。骨架模板采用定型钢模拼装，模板安装时采用双面胶带纸塞缝，确保接缝良好不漏浆。模板支设完成后挂线对模板进行精调，确保模板支设尺寸符合要求。模板调整好后，对模板进行加固。

7.混凝土浇筑。骨架均采用C25 混凝土浇筑，截水缘与骨架分开浇筑。骨架及脚墙采用C30 混凝土浇筑，浇筑时采用混凝土罐车运输，混凝土运至现场后先对混凝土的工作性能进行检查，要求塌落度140～180mm，满足要求后采用溜槽入模进行混凝土浇筑。对于脚墙基础及护脚混凝土施工，为减少施工缝，要求脚墙及护脚浇筑一次成型。首先浇筑脚墙基础至脚墙顶面，浇筑过程中，每30cm 一层，分层均匀振捣，不得过振或漏振。浇筑至脚墙顶后，人工配合将混凝土用铁锹铲至护脚槽内，根据挂线做出护脚与脚墙顶面折角线线型。对于拱形骨架混凝土的施工，从坡脚处逐层向路基顶面施工。待混凝土初凝前在骨架内预埋一排φ12 钢筋，钢筋长15cm，植入8cm，外露7cm，钢筋间距20cm，然后再浇筑截水缘。

混凝土浇筑完毕后，对混凝土表面进行刮平，并进行2～3 次抹压，第一次抹压与刮平时间间隔0.5h，第二次抹压与第一次间隔1.0h,第三次抹压与第二次间隔2h，确保混凝土外观质量符合要求。

8.养护。混凝土表面收面抹压完成后12～18h 之间及时洒水养护，并用土工布覆盖养生，使砼保持湿润，并避免碰撞和振动。洒水养护时间不少于7 天。9.伸缩缝设置。未避免不均匀沉降，护坡沿线路方向每隔14.5m～15.5m 设置伸缩缝一条，缝宽0.02m,缝内全断面填塞沥青麻筋。伸缩缝施工时应注意对骨架坡面混凝土的保护，防止沥青污染混凝土坡面，具体做法：伸缩缝两侧坡面混凝土采用透明胶带覆盖，待沥青麻筋填塞完毕后再予以揭除。

三、结束语

综上所述，在高速铁路路基工程施工中，路基边坡的稳定性是不可忽视的，路基边坡失稳所带来的危害也是巨大的。根据实际工程的地质条件和技术要求，采用合适的边坡防护方法可以将滑坡发生的概率降到最低，也是高速铁路达到高标准的不可或缺的一环。