国道路基施工中高边坡技术问题研究

王华泉

（三明市沙县区交通建设有限公司，福建三明 353000）

0 引言

国道路基施工阶段，一旦遇到高边坡，不仅会增加施工难度，还会增加安全隐患的发生概率。为此，施工过程中，需要根据工程的基本情况，了解高边坡的常见病害，采取正确的边坡加固方式，使其在提高路基稳定性的基础上，修复生态环境。其中，边坡绿化技术具有治理生态环境的功能，还能有效降低高边坡对施工的影响，得到广泛应用。

1 工程概况

本文以国道205 线沙县后底至永安吉山改线工程（沙县后底至水南段）A5 合同段为例，施工地点位于福建省三明市沙县区虬江街道，起点在虬江街道办柱源村，线路总长5.655km，涉及路基、路面、桥梁、隧道、改路等工程。全线按照双向四车道一级公路兼城市快速路标准建设，设计速度80km/h，整体式宽度28.5m，分离式路基宽度12.25m，隧道宽度10.25m，桥梁宽度12m，项目工期为24 个月。

2 高边坡常见病害

2.1 崩塌

崩塌多出现于陡峭的高边坡，如悬崖、陡坡等，边坡岩土从最高处大规模倾倒、倒塌，以膨胀下沉、滑移等形式进行起始运动。工程施工中，在动水压力、静水压力、重力等因素影响下，也会发生重大崩塌事故。

2.2 坍塌

坍塌是一种在自重作用下，高边坡出现剪切、滑移、倾斜、压缩现象。正常情况下，坍塌病害的形成，多数是由于施工阶段的根劈力、水柱压力以及异常振动造成，高边坡内岩体进行垂直运动，快速向下翻滚、跳跃，形成不规则的碎石，如图1 所示。坍塌病害呈现猛烈性、突发性、速度快等特征，病害出现前会出现岩体蠕动的声音，以及出口带潮湿、裂缝、破坏等先兆，但由于形变速度较慢，难以准确判断坍塌事故的发生时间和造成的影响[1]。

图1 坍塌

2.3 滑坡

滑坡属于一种常见的地质灾害。斜坡岩土在重力以及其他多种因素的影响下，岩体内较为软弱区域的强度明显较低，或者受到其他外力的作用，岩体内部结构被破坏，使得强度小于应力，最终造成岩体处于失稳状态，使大体积岩体向前或向下运动。工程施工过程中，滑坡类型多种多样，并且其形成原因、作用方式也大相径庭。根据相关调查结果显示，多数滑坡灾害形成于边坡中部主滑带，或者受到水体的影响而被剪切破坏。

3 高边坡技术中的误区

3.1 高边坡技术应用范围不明确

应用高边坡施工技术主要是为了治理和预防滑坡、崩塌等病害，做到科学恢复边坡生态环境，但高边坡施工技术涵盖多种内容，作业方式和流程不同，若不了解其应用范围，就不能达到预期的应用效果。如打锚杆、喷射混凝土技术等，就难以全面预防山体坍塌、滑坡等病害。以滑坡病害为例，由于高边坡不同位置的稳定程度、地质结构不同，因此就无法做到将单一的高边坡技术应用于不同位置的滑坡治理和预防。

鉴于此，需要根据高边坡技术的特点，以及工程的基本情况，将多种技术融合应用，如边坡绿化技术、抗滑桩施工技术、锚索加固技术等。

3.2 边坡绿化的目的不明确

对于任何一种绿化施工技术来说，最根本的作用为修复生态环境，将高边坡打造成符合生态环境特征的绿化坡，在维护边坡稳定性的同时，也能够治理和美化环境。同时，若想提高绿化施工技术的应用效果，不能仅引入先进技术，还需加强对整体环境的整治。在边坡绿化施工过程中，植被种子起着至关重要的作用，需要参考当地气候的变化特征、周边环境，以及边坡生长环境的特殊性，选择最恰当的种子，避免大面积植被种子死亡或生长状态不良。但当前应用高边坡绿化施工技术时，多数施工人员未能明确绿化技术的应用目的，只按照施工方案、施工流程展开作业，绿化植被种子选择不科学，不利于边坡植物群落的形成[2]。

4 国道路基施工中高边坡技术要点

4.1 边坡绿化技术

4.1.1 喷射基材式

通过对该工程路基高边坡的研究发现，边坡较为陡峭，综合防护难度高，在应用边坡绿化技术过程中，不仅需要考虑植物是否可正常生长，还应重点分析高边坡的稳定性。

为此，应用喷射基材式边坡绿化技术时，需要掌握工艺流程和技术要点，结合工程作业方案和核心内容，灵活应用高边坡技术。具体工艺流程为：施工人员仔细清理整个坡面的杂草，挖设宽度适中的水平沟，之后进行客土填平、铺设三维网作业，将多种材料充分混合并搅拌，再采取液压喷播的方式，对整个高边坡展开细致化养护[3]。

核心技术要点：

第一，丙纶无纺布的覆盖。丙纶无纺布能够为植物种子构建一个温度适中、湿度适中的环境，并能防止高边坡表面被雨水严重冲蚀，加快花草树木的生长速度。将无纺布覆盖于边坡后，应进行固定作业，采用直径为8mm 的U 形钉。

第二，喷播。根据具体设计要求，将改良剂、保水剂、种子等按照顺序倒入液压喷播机，充分混合后喷射至边坡表面。

第三，处理坡面。施工人员需严格管控坡比，让坡面处于平整状态，使三维植被紧密粘贴至坡面，防止发生空鼓情况。

第四，挂网。当坡面处理结束后，从上到下铺设植被网，其中网间搭接长度应超过100mm。

第五，回填土作业。三维植被网整体尺寸较小，需要按照回填土网筛、喷水、二次回填的作业流程操作。筛土过程中，应用网孔较小的筛子，获得小粒径的土壤颗粒。

第六，杂草清除。杂草会与绿化植被争夺养分，对此需采用人工清除或药物清除方法。

4.1.2 点植式

点植式绿化施工技术分为板槽绿化技术、飘台绿化技术等，比较适用于一些难以满足植物生长要求的陡峭的岩壁。施工过程中，需利用专业设备开凿岩壁，再放入适量的填充基材，小规模种植灌木等树木。

4.1.3 铺挂式

铺挂式绿化技术分为植生袋技术、植生毯技术，不同技术的应用方法存在差异。具体而言：植生袋技术是指在无纺布上撒入种子肥料、保水剂等，利用专业机械复合定位，形成一个完整的生态袋；植生毯技术是将种子植生带与材料通过专业机械设备进行复合，主要材料为植物纤维、人工合成的纤维毯，可以防止水土流失。在具体施工时，先利用锚钉将其固定在边坡，施工人员再喷洒适量的水源，并进行科学化养护。通过合理化应用铺挂式技术，加快树木、草种的生长速度，且成活率较高，多应用于土质路基高边坡。

4.2 锚索框架梁施工技术

国道路基施工中，锚索框架梁施工技术在高边坡病害治理和预防方面具有明显的优势，能够做到灵活管控高边坡各种病害，是道路工程核心施工技术之一。展开锚索框架梁施工时，应做好前期安全交底和技术交底工作，技术人员应仔细测量施工现场相关数据是否与设计图纸相符合。之后参考设计坡率展开放样作业，获得准确的测量数据，再依据框架纵梁和横梁的位置开挖边线并校核，以减小施工误差。同时，采用人工开槽方法，一边开挖一边测量槽宽，当达到设计深度后进行修槽清底作业。在钢筋绑扎环节，根据横梁和纵梁的尺寸，预留大小适中的孔洞布置钢筋，焊接钢筋时需选择双面焊接的方法。按照施工要求和现场作业条件，高质量完成锚孔检验和锚索制作、灌浆等工作。其中，框架梁施工较为关键，应先铺设砂浆调平层，再制作并安装钢筋，注意要错开钢筋接头，灵活调整箍筋距离，避免箍筋与锚索相互干扰，具体情况如图2 所示。

图2 锚索框架梁施工

4.3 抗滑桩施工技术

国道路基施工过程中，为维护高边坡的稳定性，可应用抗滑桩施工技术，以达到加固高边坡的目的。应用抗滑桩施工技术进行施工时，可与其他类型的防护桩体共同应用，以确保高边坡具有良好的抗滑性和稳定性，从而解决国道路基施工难题，创造良好的作业环境。现阶段，抗滑桩施工技术多用来治理中型坍塌体，如坍塌体位于较低位置，且桩的持力层良好。由此可见，该技术适用于主滑区域剪切蠕动且变形的高边坡，高边坡表面不存在变形迹象，且岩体处于稳定状态、滑体压缩变形、主滑段位置出现裂缝的高边坡[4]。

4.4 抗滑挡墙施工技术

通过合理化应用抗滑挡墙施工技术，有助于降低崩塌、坍塌等高边坡灾害出现的概率，比较适用于挡墙基础良好、有潜在崩塌体的工程。正常情况下，若高边坡表面未发现明显的变形迹象，结构较为稳定，会大幅度提升抗滑挡墙施工技术的应用效果。此外，若挡墙墙体移动距离较小，且路基未开裂，也能在安全状态下进行抗滑挡墙施工。鉴于这一情况，应用抗滑挡墙施工技术时，需要根据道路的地质结构、周边环境特征，以及路基养护要点、路段地形等，设计完整可靠的技术方案。

具体施工阶段，应依据高边坡的类型、结构等，选择最恰当的抗滑挡墙，以结构型为依据，可分成板桩式、加筋土式、重力式、锚杆式等类型。设置抗滑挡墙时，施工人员应仔细分析滑坡规模、类型、周边环境等，制订科学合理的防治措施，并考虑到国道路基施工流程。同时，若滑坡推力大且存在多个等级，可设置抗滑挡墙，若为小型滑坡，则将其设置于滑坡前端。选择挡墙材料时，优先采用钢筋混凝土材料或者混凝土材料，处理锚杆式、竖向预应力锚杆式抗滑挡墙，要参考设计标准确定混凝土等级。处理钢筋接头时，重点计算锚固区域的范围。

4.5 锚杆框架梁施工技术

由于高边坡防护作业的特殊性，因此在施工时应严格按照施工方案和路程进行锚杆框架梁施工。放线作业环节，在框架梁位置放线，利用石灰线标注，将放线误差控制在500mm 内，同时按照设计要求对锚杆孔位置进行测量放线，利用油漆或者木桩标注，偏差在10cm 以内。在锚杆施工环节，选用MK-5 型钻机，坡面与锚杆处于垂直状态，并且根据施工图纸内容和要求制作锚杆，同时依据锚孔的大小，调整锚杆导正支架的大小，避免出现尺寸大小不符合要求的情况。锚杆注浆作业过程中，水泥砂浆的水灰比应为0.4，强度大于30MPa。

另外，锚杆框架梁施工过程中，现场管理者应仔细检测和监督锚孔位置、垂直度，孔底偏差应小于锚杆长度的3%。具体作业期间，杜绝采用开水钻进的施工方案，若发现存在塌孔隐患的土层，应在钻机外表面安装护壁套管。要求施工人员仔细清理锚杆铁锈、污垢等。此外，为确保灌浆的饱满度，选择返浆式注浆方法，从孔底向孔口注浆。作业内容结束后，技术人员应利用专业工具检测锚杆误差。

5 结语

总而言之，在时代快速发展的背景下，国道改建工程数量增多，受到社会广泛关注，要求施工单位能够根据工程的基本情况，制订可行性较高的作业方案，推进工程施工的有序开展。其中，在国道路基施工阶段中，高边坡防护作业属于重点和难点，若前期现场考察不充分，极易在作业期间出现滑坡、崩塌、坍塌等边坡病害。为此，应依据路基施工方案和高边坡地形，灵活应用锚索固定技术、抗滑桩施工技术、边坡绿化施工技术等，以提高国道工程建设质量。