高速公路改擴建路基高邊坡

高速公路改擴建路基高邊坡落石被動防護網安全防護技術

劉伯權

中交三航局交通工程建設分公司" 上海市" 200940

摘要：本文以昌樟高速公路改擴建項目K54+720～K55+260段左側深挖方路基高邊坡落石被動攔石網施工為例，闡述了高速公路改擴建工程深路塹土石方開挖施工時高邊坡被動防護網的施工技術，為類似工程的施工提供實踐經驗。

關鍵詞：高速公路改擴建;邊坡落石;被動防護網;安全防護

一、工程概況

1.1 設計概況

南昌至樟樹公路改擴建項目路線起于昌西南樞紐K16+000，終于昌傅鎮的樟樹樞紐K101+645.310，改擴建路線全長85.656公里。其中K39+900～K57+100段 A1標擴建路基采用兩側整體加寬八車道路基標準橫斷面，即原老路基兩側整體加寬，每側加寬路基7.5m，擴建后的八車道路基寬42.0m，具體為：2×0.75m土路肩+ 2×3.0m硬路肩（含2×0.5m路緣帶）+8×3.75m行車道+4.5m中間帶（2×0.75m路緣帶+3.0m中央分隔帶）。

主要工程為填方路基和挖方路基土石方施工，填方路基共9.7公里長，挖方路基共7.2公里長;其中：K51+700～K51+900右側、K51+800～K52+100左側及K54+800～K55+250 左側為深挖方路基。根據設計圖，深挖方路基土石方施工作業面距既有高速公路路肩最小距離為2.5m，深路塹土石方開挖易造成落石墜入既有高速公路內，導致既有高速公路交通中斷及交通事故。

1.2 工程地質及水文地質條件

地形地貌：沿線深挖方路基位于構造剝蝕丘陵地貌單元，山坡植被發育，主要為喬木夾少量灌木，地面標高65.1～106.7m之間，地形上左高右低，最大相對高差41.6m，設計路面標高70.7～72.4m。

地質構造：根據區域地質資料及野外調查資料，該路段無斷裂通過，新構造運動不活躍，屬于地震烈度6度區。

地層巖性：表層為第四系殘坡積角礫夾粉質粘土，厚度約26.8m;其下為第三系臨江組強風化泥巖、中風化泥質粉砂巖。

水文地質：地下水類型主要為第四系孔隙潛水，接受大氣降水補給，埋藏較深，鉆孔未見地下水。

2 高邊坡落石被動防護網安全防護措施

為保證改擴建施工期間社會車輛通行安全，深挖方路基開挖前應在既有高速公路土路肩外側及邊坡平臺上分別設置設臨時高邊坡落石被動防護網的安全防護設施，待邊坡開挖完后移除，同時加強邊坡的穩定監測。

2.1一級坡腳的防護

考慮到高邊坡落石墜入邊坡坡腳沖擊力較大，在老路土路肩內側靠近硬路肩處設置高3.5m的20A型工字鋼立柱，立柱埋深1.5m，縱向間距為2.0m，在立柱之間用彩鋼瓦進行圍擋。在老路碎落臺靠近邊溝側設置一道4.5m高的20A型工字鋼立柱，立柱埋深1.5m，縱向間距為2.0m，工字鋼立柱距地面1.5m高和硬路肩處工字鋼立柱地面之間，采用Φ48×3.5mm鋼管進行斜支撐，立柱上鋪掛10cm×10cm鋼絲防護網。同時，考慮到深路塹開挖時，雨時土石方形成泥石流會流入高速公路邊溝，造成既有高速公路邊溝填滿堵塞，引起泥石流沖入既有高速公路車道到內，可能導致交通事故，因此在原高速公路邊溝頂面加蓋1.5m*1m鋼板進行臨時遮蓋。

2.2二級以上邊坡平臺的防護

考慮到高邊坡平臺工字鋼立柱安裝比較困難，因此將在老路邊坡每級平臺距平臺外邊緣50cm處上設置高4.5m的Φ50*3.0mm鋼管立柱，立柱埋深1.5m，縱向間距為2.0m，立柱距地面1.5m高與邊坡坡腳處采用Φ16拉錨繩進行拉錨，立柱外側（靠路基側）采用彩鋼瓦進行圍擋，內側（靠邊坡側）鋪掛10cm×10cm鋼絲防護網。同時考慮到邊坡落石被動防護網的拆除更方便、快捷，立柱基礎施工時先預埋Φ65*3.5mm鋼管作為Φ50*3.0mm鋼管立柱的套管，鋼管長2.0m，埋深1.5m，外露基礎0.5m;立柱安裝時，直接將Φ50*3.0mm鋼管插入預埋Φ65*3.5mm鋼套管內。

2.3 施工注意事項

（1）優先施工一級坡腳處的被動防護網，施工時，先臨時封閉高速公路應急車道;并在應急車道及行車道之間采用水馬、路錐、安全警示牌進行交通維護布控，要求在施工區域前后方向100米范圍內用安全錐進行布控，并嚴格按照高速公路交警及路政大隊要求布控安全錐、水馬、減速等警示牌。

（2）結合實際地形對鋼柱和錨桿基礎進行測量定位，鋼立柱加工好后，運至施工現場，并按設計間距沿防護區域提前擺放，方便加快立柱的安裝速度，以減少高速公路占道時間，影響高速公路的正常通行。

（3）一級坡腳碎落臺處防護網安裝完成后，在每根立柱粘貼紅白相間反光膜，以起到高速公路交通警示作用。

（4）被動防護網施工，須遵循自下而上的原則，防護段落全部施工完成后，方可進行深路塹土石方開挖作業。

（5）深路塹土石方開挖應開挖一級，支護、防護一級，以避免由于邊坡開挖后暴露時間過長引起崩塌破壞，造成安全事故。

（6）老路邊坡開挖采用分層開挖，自上而下逐層進行，預留保護層暫不開挖，保護層厚度為2m。橫向采取全斷面分層開挖形式，分層開挖的高度控制在2～3m，每開挖完一層后，再施工拆除第一層防護邊坡。老路邊坡防護和保護層的開挖按外向里開挖的方式，以盡可能的避免開挖土石方墜入既有高速公路行車道內。

2.4老路邊坡變形及穩定性監測

（1）路基開挖過程中，應及時進行坡面、坡頂觀測，根據監測數據判斷邊坡是否穩定，發現問題后應及時采取措施加以解決，確保施工安全。

（2）觀測樁測量應采用光電測距儀和高精度水平儀進行，測量結果應滿足表列要求。

調查

范圍

調查內容

基本要求

坡頂地面調查

邊坡開挖過程中應對坡頂外大于50米范圍內進行定期調繪，主要調查地表土體有無裂縫，有裂縫發生時應記錄裂縫產生時間、深度、連通性、充水狀況等的發展變化情況。

要及時排除裂縫中的水并封堵裂縫，防止地表水下滲，并根據實際情況研究邊坡的穩定性。

邊坡坡面調查

邊坡開挖過程中應記錄開挖斷面的地質剖面，觀測坡面巖層產狀，節理發育狀況及地下水出露情況，若遇有結構面組合不利于邊坡穩定，地下水涌出等情況應及時現場討論研究邊坡穩定性。

每段邊坡中均應觀測，每50～100米設一個觀測點，特殊位置應加密觀測點并取樣試驗。

觀測樁測量

利用已有固定點對各段邊坡平臺中設置的觀測樁進行位移、高程的測量、以了解邊坡變形的發展。設置時可先兩級邊坡設置一個觀測樁，發現變形連續增加后立即加密至圖示觀測點數或視具體情況再加密。

觀測精度均應達到±20√L mm（L為光電測距儀所測距離），所利用的固定點應穩定。觀測到變形連續增加且速率加大時應認真研究邊坡穩定性。

3 結語

通過本工程實例——昌樟高速公路改擴建項目K54+720～K55+260左側等其他路基段落的高邊坡落石被動防護網安全防護及深路塹土石方施工，掌握了高速公路改擴建路基高邊坡被動防護網安全防護技術及深挖方路基施工技術，解決了高邊坡危石的安全防護問題。昌樟高速公路改擴建路基從2012年12月開始施工，于2013年10月結束，整個施工期間，落石被動防護網對高邊坡危石的防護發揮了重要作用，保證了改擴建施工期間社會車輛通行安全。