探讨公路项目强风化岩高边坡防护施工技术

摘要 公路工程路基挖方段高边坡防护需根据影响边坡稳定的因素选择并确定防护形式。文章依托某公路工程施工实践，以其高边坡防护、排水施工为例，从施工前的准备、施工所需物料、施工工序排铺等方面总结了高边坡防护施工技术，研究了防护技术要点，主要包括整修边坡、锚杆孔、泄水孔测量放线、脚手架搭设、锚索钻孔技术要点、锚杆、排水管制作与安装、注浆，探讨了其排水工程施工技术要点。旨在提升高边坡施工质量，确保高边坡防护更加稳定，为同类工程施工提供参考。

关键词 风化岩;高边坡;防护工程;排水工程;施工技术要点

中图分类号 U416.14 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）11-0106-03

引言

高速公路在联通区域、发展经济方面作用显著，很多高速公路途径山区，因其地质复杂，尤其要重视路基挖方边坡防护施工。目前建设领域常用的路基挖方边坡防护形式有多种，须根据地质特点，全面了解环境等多种因素，有针对性制定、完善边坡防护施工方案。该文依托某高速公路项目施工实践，研究了路基挖方边坡防护施工技术，旨在通过完善该技术，提升施工质量[1]。

1 工程概况

某高速公路全长10 km，其中一处需挖方边坡，该区域为顺层页岩，风化严重，且岩体大量破碎，裂缝较多。走访周边原住民了解，附近公路建设时，曾对周边进行爆破开挖，因此岩体遭受较大扰动，严重影响了岩体的完整性。观察岩体，存有部分坍塌，孤石耸立，不稳定性较强，因此在保障安全前提下，实施清除施工，排除安全隐患。根据上述实际情况，结合施工经验，决定采取如下施工措施：反压回填塌方段，采取逆作业法分级开挖边坡，完成一级开挖即进行相应防护，未施加上一级预应力之前不得实施下一级开挖施工，科学处理有安全隐患的孤石。该段挖方边坡的防护方式如下：一级边坡采取桩板式挡墙形式，二级及以上采取预应力框架护坡形式。

2 施工准备

（1）准备场地：开挖右侧边坡，根据既定边坡率实施修整。

（2）引导道路交通，使用绿色铁篱笆维护施工地段，部分路段采取防护措施，施工路段及时洒水降尘，专人打扫卫生，清理垃圾，确保车辆正常通行，不得影响道路交通。

（3）某处右侧围挡因靠近附近河流，需进行围堰施工，施工前应做好各方准备。

（4）若施工路段内存在管线并需拆除，施工前应主动对接相关单位，提前谋划拆迁、改线等工作[2]。

（5）表1所示为具体施工设备。

3 施工材料

施工所需材料及要求如下：

（1）锚杆：全黏结锚杆，使用Φ22普通螺纹钢筋制成土钉锚杆用于岩质边坡;使用Φ28普通螺纹钢筋制作长锚杆用于锚拉挡墙，纵向和横向间距均为1.5 m;使用A8 mm圆钢作为定位钢筋。

（2）挂网主材：选择镀锌铁丝作为挂网主材，编制铁丝网，孔隙规格为50 mm×50 mm，铁丝塔接长为100 mm。

（3）泄水管：Φ80PVC排水打孔花管制作泄水管，长度超过2 m，使用300～400 g/m2有纺土工布包裹管外，泄水孔之间间隔3 m[3]。

（4）混凝土：使用C25商品混凝土喷射岩质边坡;使用C30商品混凝土浇筑锚拉挡墙。

（5）砂浆：使用M7.5号水泥砂浆砌急流槽、排水沟、截水沟;采用M10水泥砂浆制作临水护岸挡墙。

（6）混凝土植被防护基质材料：该混合材料主要由腐殖质、植被土、水泥等组成，确保护坡草本有良好生长条件的基础上，要求其强度为0.3 MPa，无裂缝，有效规避水土流失。

（7）根据项目所在地的实际情况，有针对性选择便于生长的灌木籽、草种，确保成活率。

4 施工顺序

施工顺序主要如下：

（1）逐级开挖、层层防护，上级未防护的，严禁实施下一级开挖。

（2）山顶截水沟为首要开挖面，砌筑施工人员同步砌筑截水沟。

（3）根据设计要求，修整边坡，达到边坡坡率，同时试配水泥浆、混凝土。

（4）测量放样，明确伸缩缝、急流槽的位置，于坡顶处开辟施工道路;按照设计图，定位泄水孔、锚杆孔，并予以标记[4]。

（5）架设脚手架及施工平台，实施钻机安装，开展钻孔作业。

（6）泄水管、锚杆安装;注浆稳固锚杆。

（7）镀锌铁丝网铺挂，喷涂8 cm厚C25混凝土，严格处理伸缩缝。

（8）喷射8 cm厚植被混凝土，不含植被种子。

（9）镀锌铁丝网挂铺于边坡表面，同时进行20 mm厚植被混凝土喷射。

（10）完成后进行养护，施工中常使用无纺土工布覆盖进行保湿，至植被成活。

5 风化岩高边坡防护技术要点

5.1 整修邊坡

根据设计坡率修整边坡，借助喷射混凝土等形式加固坡面。

5.2 锚杆孔、泄水孔测量放线

完成开挖边坡及修整施工后，根据设计要求，放线定位锚杆孔、急流槽等位置并标记，严格控制定位误差;按梅花状布置锚杆，间距为1.5 m×1.5 m，距平台底1 m开始自上而下布设锚杆。

5.3 脚手架搭设

首先观察边坡稳定性，将浮渣清理后搭设脚手架，确保安全再进行双排架搭设。

（1）于坚硬稳定的岩石上架设φ48 mm钢管，立管高1.5 m，间距1.5 m，架宽1.2～1.5 m。

（2）仔细检查脚手架管扣，不安全可靠的严禁使用。

5.4 锚索钻孔技术要点

图1和图2为锚索造孔流程。

（1）钻孔机械预位：使用直径为48 mm的脚手架架设钻孔机械作业平台，保障平台、边坡坡面之间可靠连接，将钻孔机械使用三角型支架提升至作业平台上;将钻孔机械安装至先放样的孔位内。

（2）钻进施工：使用干法作业进行钻进使用，湿法作业会影响岩体稳定性，增加岩体含水率，降低了表面黏结性。

（3）整个钻进过程需要根据地层变化、地下水情况、钻进情况等有针对性调整钻进施工，如遇特殊情况，及时做好施工记录。

（4）对比设计要求，若钻进深度、直径等相符，则可继续实施施工，该工程钻孔深度为2 m，整个钻进过程应及时了解，做好记录。

（5）至设计深度后，严禁马上停机，须保持原施工状态2 min，若瞬时停机将对孔道造成不良影响。

（6）完成锚杆孔、泄水孔钻进后，向监理提交申请，进行监测，合格的方可进行后续施工。

（7）查验倾斜角、位置等相关参数，是否与设计要求相符，经校验符合要求后，认定质量达标[5]。

5.5 锚杆、排水管制作与安装

制作、安装锚杆、排水管要点如下：

（1）使用Φ22螺纹钢筋作为岩质边坡锚杆杆体，外端需弯折5 cm便于挂网。经校验合格后，插入锚杆，且居于孔中。

（2）插入锚杆前应确保锚杆有一定的刚度、强度和平直度，表面不存在杂质、锈蚀等，支设时严禁敲打杆身，以免扰动孔道。

（3）将φ80PVC排水打孔花管插入坡面泄水孔中，针刺无纺土工布裹于管外，严格按照设计外漏长度，并用土工布堵塞管口，以免喷射混凝土时将管口堵塞。

（4）选择直径28 mm螺纹带肋钢筋作为锚拉挡土墙的锚杆，施工时应居中布置锚杆，外露部分应双面焊接[6]。

5.6 注浆

M30水泥混合料使用压浆机械灌入锚孔内;注浆过程，插入压浆管，距孔底50～100 mm，灌入水泥混合料同步匀速外拔;完成注浆施工后至混凝土初凝前，严禁触碰锚杆，以免出现锚杆松动影响黏结效果[7]。

6 风化岩段排水工程施工技术要点

6.1 截水沟、排水边沟施工工艺

依托施工图纸，使用M7.5浆砌片石砌筑边坡顶截水沟，其断面规格为400 mm×400 mm。

（1）分段进行排水沟、截水沟的施工，放线时应报请现场监理人员复核检测，满足设计标准的可以进行后续施工。

（2）采取人工、机械相配合的形式开挖沟槽，开挖以机械施工为主，修整以人工为主;现场监理人员检测沟槽达标的，实施筑石砌筑，间隔为10 m。

（3）选择片状石料作为砌筑材料，平均厚度不低于150 mm，确保砌筑石料表面光滑、硬度高、平整度好;现场快速拌和制备砌筑砂浆。

（4）分层挤浆砌筑水沟，砌筑总厚度为300 mm，交错缝布置砌筑层，以免出现砌筑层贯通情况。

（5）完成水沟砌筑后，定期实施洒水养护，建议养护期为1～2周[8]。

6.2 急流槽施工工艺

选择M7.5级浆砌片石砌筑急流槽，同时可使用预制件代替消力坎，预制件由C25级混凝土制备。

（1）按照施工标准，根据设计要求，进行定点、挂线施工，实践中常使用钢尺进行上述操作。

（2）根据施工放样确定开挖急流槽的深度，尤其是开挖方量、开挖深度应严格控制;严禁出现开挖不足或开挖超量等问题。

（3）通过座浆法砌筑浆砌片，首先将片石砂浆均匀摊铺，后将片石安装，确保二者之间紧密连接。

（4）保障缝隙宽度均匀，表面光洁平整无瑕疵。

7 结论

公路高边坡防护施工事关行车安全，施工前应仔细勘察地质，了解土质，制定针对性施工方案。针对现场突发事件，提升应急响应能力，仔细辨识风险源，深入查找影响施工安全的各项因素，并予以消除。该文结合实例项目，对高边坡防护、排水的措施进行总结，并从五个方面分析了施工技术要点，经实践分析，上述措施取得良好效果，可在同类型项目施工中推广应用。

参考文献

[1]刘智， 陈伟仁. 预应力锚索装置在高速公路强风化高边坡中的应用[J]. 建筑机械， 2021（1）： 64-67.

[2]苏杰. 浅谈预应力锚索在高速公路高边坡防护中的应用[J]. 江西建材， 2017（20）： 176-180.

[3]王利军， 熊立新. 某公路强风化高边坡防护对策及数值验证[J]. 公路， 2016（9）： 112-116.

[4]韩流， 周伟， 舒继森， 等. 软岩边坡平面滑动时效稳定性分析及结构优化[J]. 中国矿业大学学报， 2014（3）： 395-401.

[5]张魁. 某高速公路順层路堑高边坡病害处治[C]//. 世界交通运输工程技术论坛（WTC2021）论文集（上）， 2021： 518-522.

[6]徐永. 锚杆格构梁结合挂网喷锚支护在高边坡防护中的应用[C]//. 地基基础工程与锚固注浆技术：2009年地基基础工程与锚固注浆技术研讨会论文集， 2009： 210-211.

[7]高福聚， 焦霄杰， 刘琮， 等. 基于位移条件的高边坡防护结构可靠度分析[C]//. 第十九届全国现代结构工程学术研讨会论文集， 2019： 422-425.

[8]姜玉平. 桩端为强风化岩的静压桩终压桩力与单桩竖向承载力关系探讨[C]//. 第十二届全国边坡工程技术大会论文集， 2020： 273-276.

收稿日期：2022-04-05

作者简介：靳潇然（1985—），男，本科，工程师，研究方向：公路施工安全质量。