高速公路高邊坡施工實施策略探討

吳亞松

（中建新疆建工路橋工程有限公司，新疆 烏魯木齊 830054）

1 項目概況

某高速公路K62+110～K62+240段左側最高約51.7m，為二元結構邊坡：上部為坡積粉質粘土，其下為（晶屑）熔結凝灰巖及其風化層，基巖埋深較淺，邊坡設計最高為6級，各級邊坡設計坡率及防護加固工程措施主要采取鍍鋅網植草灌、預應力錨桿框架、客土噴播植草灌等。

2 路基高邊坡施工方案分析

鑒于本公路項目K62+110～K62+240段左側邊坡最高約51.7m，采用6級邊坡防護，K62+920～K63+230段左側邊坡最高約56.7m，采用7級邊坡防護，均為二元結構邊坡：上部為坡積粉質粘土，其下為（晶屑）熔結凝灰巖及其風化層，基巖埋深較淺。該邊坡巖土結構較為破碎，開挖后高度大，穩定性差，須進行必要的加固處理以確保邊坡的穩定，施工過程需加強邊坡變形監測，根據監測情況進行動態設計是本標段的重點控制性工程。

在路基高邊坡施工方案制定中采取如下措施：路塹邊坡開挖施工之前，要求按照設計圖紙嚴格測放邊坡頂線及截排水天溝位置；由于坡體地形的復雜性和前期測設工作的困難因素，難免存在一定的差異和變形，如發現坡級差異或坡率急劇變化，應及時上報設計、監理及業主代表，以便進行必要的設計補充完善或修正變更。

對于加固工程結構放線，原則要求在坡面開挖成形后進行，除特殊要求外，一般宜按設計樁號采用坡面拉線尺量結合水準測量放線，嚴禁十字面板或框架梁結構懸空，遇有坡面與設計差異或特殊地形地質情況，應及時通告設計、監理及業主代表，必要時進行調整或變更。路塹邊坡土石方開挖施工要求嚴格按照具體有關設計要求進行。對于設有錨固工程的邊坡工程開挖，要求嚴格按照從上至下的開挖施工順序逐級開挖，待上級邊坡錨固工程全部實施并產生加固作用后（根據實際情況可采用有效可行的臨時加固或預加固工程措施）方可進行下級邊坡的土石方開挖作業，逐級開挖，逐級加固，直至全部防護工程結束，確保坡體穩定和結構安全。

錨索（桿）預張拉方法一般是采用軌枕或槽鋼等構件作為坡面反力抑制結構，預張拉宜在錨孔注漿施工完成7日后進行，預張拉力值不超過設計拉力值的30%。框架和地梁砼施工時，應按設計框架或地梁間隔分批解除預張拉，嚴禁大面積一次性解除。逐片解除，逐片澆灌框架或地梁混凝土，并及時按設計要求進行張拉鎖定，必再時在地梁或框架混凝土澆灌完成7日后進行預張拉，預張拉力值不超過設計拉力值的50%。陡坡加固段邊坡，除要求嚴格按“開挖一階，加固一階”的原則進行外，其單階施工工序如下：開挖上部4m，施打預應力錨索（桿）→注漿，至齡期后30#槽鋼預張拉→開挖下一個4m坡面，同上施工坡面錨索（桿）并預張拉至全階坡面→澆筑框架梁（跳開分片解除，澆筑砼3～7d后預張拉30%～50%）→框架梁砼達到強度張拉至設計噸位→施工下一階坡面。

對于土方邊坡開挖，不得采用爆破施工，特殊情況下經過設計審批后采用爆破施工時，靠邊坡3m以內禁止采用炸藥爆破；對于石方邊坡開挖，接近路塹邊坡工程部位嚴禁采用大爆破，并且，要求距設計坡面3～5m范圍內一律采用光面控制爆破；對于硬質巖石石方應采用光面、預裂爆破，以盡量減少或避免爆破施工對巖體結構的破壞作用和影響。邊坡開挖應順直、圓滑、大面平整，邊坡上不得有松石、危石。對于石質邊坡凸出于設計邊坡線的石塊，其凸出尺寸不應大于20cm，超爆凹進部分尺寸也不應大于20cm；對于軟質巖石，凸出及凹進尺寸均不應大于10cm，否則應進行坡面處理。如過量超挖而影響上部邊坡巖體穩定性，應采用漿砌片石嵌補超挖的坑槽。對于開挖實際揭露地層情況與設計防護加固工程不符時，應及時通知設計代表確認是否調整或變更防護加固工程措施。

3 邊坡開挖和控制爆破安全

由于擴建工程施工過程中交通運行不得中斷，因此，本工程必須采取必要的措施確保交通運營安全和施工安全，具體如下。

3.1 在邊坡開挖過程中，若是普通開挖（不需要爆破），按從上到下的順序逐級開挖，開挖前需在該級邊坡平臺處用木板或其他材料做防護柵欄，防止開挖過程中碎石和土等滾落到高速公路路面上，影響交通運營安全，避免造成安全事故。

3.2 在邊坡開挖過程中，若需要進行控制爆破，為防止碎石飛濺，需根據巖質特征盡可能采用小劑量爆破，并安裝防碎石飛濺的防護網；同時，加強路面巡邏，在爆破前對公路上的運行車輛發出警示信號，必要時可以暫時停止車輛通過，等爆破完成并清除危巖后方可恢復車輛通行。爆破施工過程中嚴禁采用大劑量爆破，可以考慮采用靜態或準靜態爆破，必要時可以考慮采用非爆破方式開挖，如采用盤鋸和金剛串珠鋸等技術。

3.3 對于實施錨固工程的路塹邊坡防護，為了確保交通運營安全和施工安全，原則上要求邊坡開挖一級防護加固一級，按照自上而下的順序逐級開挖與防護加固施工。

另外，因邊坡變形及滑坡病害受地下水影響較大，故原則上要求在雨季之前施工完畢，以確保邊坡穩定和結構安全。對于實施錨固工程的路塹邊坡防護，原則要求邊坡開挖一級防護加固一級，按照自上而下的順序逐級開挖與防護加固施工。尤其是重點復雜路塹邊坡防護加固工程，由于其地質條件復雜，應結合現場實際開挖揭示地層信息及坡體結構條件進行必要的調整與完善，即進行動態設計和信息化施工，從而達到經濟合理和安全可靠的目的。

4 路基高邊坡錨固程施工

由于錨固工程主體為地下隱蔽工程，且工程質量與施工技術密切相關，要求嚴格按照有關錨固工程施工與驗收技術規范和質量檢驗評定標準進行，確保邊坡穩定和結構安全。對于素噴、錨噴工程參照現行有關規范或規定執行；對于錨索、錨桿工程參照“高速公路邊坡錨固工程施工及驗收技術暫行規定”辦理。預應力錨索（桿）施工主要包括施工準備、錨孔鉆造、錨筋制安、錨孔注漿、砼結構鋼筋制安、混凝土澆灌、錨孔張拉鎖定和驗收封錨等工作流程。其中有兩個主要環節，一是錨孔成孔，二是錨孔注漿，錨孔成孔的技術關鍵是如何防止孔壁坍塌、卡鉆；注漿的技術關鍵是如何將孔底的空氣、巖（土）沉渣和地下水體排出孔。

5 邊坡、滑坡監測及預應力錨桿（索）應力監測

根據監測情況進行動態設計是本標段的重點控制性工程。路塹邊坡施工期監測主要采取地表位移監測，必要時采用深孔位移監測，以坡體變形數據來修正設計，指導施工，以確保施工安全，并且檢驗工程效果。運營期的監測有地表位移監測、地下位移監測、地下水位監測及錨桿（索）預應力監測等，監測周期為坡體開挖至建成營運后不少于兩年，對于重點復雜邊坡或滑坡視坡體變形情況予以延長。若進行深孔位移監測,可根據坡高、坡長及巖體土體情況，宜布設1～5個監測斷面，每個斷面孔數宜為2～3孔，具體可據實際情況適當調整。監測孔深根據坡高及坡體地質情況確定，深度以15～40m為宜，以進入穩定地層不小于2～5m為宜。路塹邊坡或滑坡監測情況見表1。

表1 路塹邊坡或滑坡監測

6 結語

高速公路高邊坡工程是關乎交通，民生和財產安全的重要施工項目，各施工單位務必對施工環境進行詳細的考察，根據實際情況制定相關的施工方案和質量管理措施，確保施工能夠順利進行以及施工質量能夠達到國家安全標準。

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