滲水高邊坡路基施工技術

鄧佳源

(中交四航局第一工程有限公司，廣東 廣州 510310)

0 前 言

路基邊坡是構成整個公路體系的關鍵結構，其在施工中易受到滲水等外界因素的影響而引發滑坡、崩塌等事故，不利于公路的穩定運行。鑒于此，有必要對滲水高邊坡施工展開探討，總結可行的技術，為施工作業提供可靠指導。

1 工程概況

大潮高速公路TJ11標段地質構造復雜、邊坡巖體結構較破碎，不利于邊坡穩定性。路基部分土石方總量364萬m3，經開挖作業后易形成臨空面并伴隨有坡腳應力集中現象，受到巖體自重與斷裂破碎帶等多重作用施工中存在較大的邊坡滑塌風險。依據勘察結果施工區域內挖方滲水高邊坡廣泛分布且有6處，依據各自的實際情況采取處治與防護措施必不可少。

2 路基高邊坡穩定性的影響因素

2.1 坡 長

基于路基高邊坡穩定性欠佳的特點，對其采取防護作業時需控制坡長，此部分會對整體穩定性帶來直接影響[1]。經大量試驗得知在相同降雨量環境下，伴隨坡長的提升，形成的地表凈流量表現出持續增大的趨勢，表明雨水會帶來明顯的沖刷；而在短坡處依然存在雨水沖刷現象但較為微弱。若實際坡長達到了極限值，受雨水沖刷的影響攜帶大量泥土，使其在坡底持續堆積進而逐步降低地表徑流速度，此時可在一定程度上緩解沖刷問題。

2.2 坡 度

坡度直接決定了地表徑流狀態，同時也是雨水沖刷的主導因素。若施工區域內坡度較大，受持續性降雨的影響地表徑流較為明顯，且對坡面形成強有力的沖刷。在特定范圍內地表徑流產生的沖刷力與坡度呈現出明顯的正比關系。當然在坡度達到極限值后又會在一定程度上緩解沖刷。

2.3 土壤硬度

路基高邊坡穩定性還取決于施工區域內的土壤硬度，施工中若土壤與土質發生變化必然會對路基高邊坡穩定性造成影響。通常而言，土壤硬度與含水量、孔隙度等多項指標有關，若其中某一值發生變化對應于高邊坡中其穩定性也將發生改變。

3 滲水高邊坡路基施工技術

3.1 人字型骨架植草防護

1)精確測量放樣以確保骨架砌筑質量，實際施工過程中必須立桿掛線來確保砌體線形滿足設計要求，整個砌體具有較好的平整度。

2)砌筑之前的準備工作必不可少，需要將邊坡松動的巖石等不利于施工作業的雜物清理干凈從而得到新鮮面。不同區域的槽規格不盡相同，填方路堤處深20 cm、寬40 cm；挖方路塹處深15 cm、寬40 cm；實際施工過程中若出現邊坡超挖現象需在該處施工臺階并做好補砌作業。

3)填方路堤施工環節選擇C20混凝土材料，在此基礎上設置攔水坎，并通過現澆施工的方式得到穩定的骨架結構。針對挖方路塹段需使用到C20預制砌塊，各結構之間利用M7.5砂漿砌筑。

4)砌筑施工遵循由下至上的原則，控制骨架流水面并與草皮表面處于平齊狀態。

5)護腳部分的施工作業為C20混凝土現澆的方式。

6)考慮到后續養護需求各級邊坡有必要增設踏步，以便給后續檢查工作提供幫助。腳墻墻身處需設置伸縮縫，各自寬度均介于2～3 cm且彼此間距控制在10～15 m。

7)回填土施工作業結束之后噴播草，以達到防護效果。

3.2 錨桿格梁植草防護

3.2.1 施工腳手架及操作平臺

此環節使用到Φ48×3.5 mm鋼管，各方向的間距均控制為1.5 m。實際操作中以坡角第一根立桿較為關鍵，該結構需頂入排水溝溝底且坡面的各桿件都要有效固定于巖層內；同時順坡面的斜桿需設置3層，通過設置斜撐的方式提升架體穩定性。于施工作業層設置腳手板以為后續錨桿施工作業創設良好條件。本工程的腳手架搭設具體如圖1所示。

圖1 腳手架搭設形式

根據本工程實際情況為典型的高邊坡工程，以竹跳板為基礎材料形成施工平臺，在此過程中要確保各構件的連接效果。施工區域內含大量硬質頁巖，基于人工作業的方式全面清理基底松動處，同時在地基上開鑿作業以便提升腳手架基礎部分的穩定性。搭設所得的腳手架需足夠穩固，能抵抗施工中產生的沖擊與振動。

3.2.2 錨桿框架施工技術

1)測量放線。此環節是錨桿框架施工中尤為核心的部分，基于對錨桿孔精確放線的方式有助于提升施工精確性[2]。錨桿孔測量與放樣前必須做好充分的準備工作，施工單位應以設計圖紙為準確定合適的錨桿孔位置，并利用豎肋長度明確邊坡的實際高度，通過此方式有助于調整錨桿，使其所處位置以及彼此間距足夠合理；此外為全面確保施工質量，需從坡體實際情況出發針對寬度做出合適的調整。

需明確的是，在框架梁澆筑施工之前需要全面檢驗原材料，各自的性能都應滿足工程要求，拌制所得的混凝土質量應與施工需求相符；同時需要調整變形縫與急流槽位置，二者的寬度需足夠合理，針對特殊的節點采取針對性處理方法。除此之外，為全面確保框架梁的穩定性，預應力張拉檢查必不可少，將其與漿砌片石填充結合后可有效避免框架梁懸空現象。張拉作業時需得到專業張拉設備的支持，要求各接觸區域足夠緊密，確保能夠抵御外界環境的影響。

2)鉆孔。完成錨桿孔測量放線后便進入到鉆孔環節，施工作業需以放線結果為指導控制鉆孔位置，以最大程度上避免施工誤差。在鉆孔作業時不同路基邊坡所對應的地質狀況存在差異，需以實際情況為準配合適當的鉆孔設備，為鉆孔質量提供保障。實際鉆孔作業時需確保鉆孔位置的精確性，在此基礎上合理控制鉆孔角度與深度，設備操作者應合理調節鉆進速度，不能出現過快或過慢現象。

3)錨桿體制作與安裝。經上述環節后可得到鉆孔，在此基礎上便可展開錨桿體制作與安裝作業。通常情況下錨桿體的制作均采用螺紋鋼筋原材料，通過鋼筋托架來提升錨桿穩定性?？紤]到外界因素的影響，錨筋尾部需采取防腐措施，而針對端頭處的施工作業可通過焊接的方式確保其穩定性，使得錨桿位置足夠合理并嚴格控制好錨桿間距，同時做好綁扎拼接作業，要求各錨桿足夠順直并不能在安裝時出現相互干擾的問題。

4)錨固注漿。結束錨桿安裝作業且通過檢驗后進行錨固注漿。在此環節中錨桿需穩定置于鉆孔內，為全面確保施工質量可采取二次高壓劈裂注漿的方法，部分情況下也可采取一次常壓注漿法，持續性施工作業并嚴格控制好注漿量，避免因注漿不滿而出現沉降現象。在注漿作業時工程人員需針對各環節施工采取全方位的控制，所用漿液的質量應滿足設計要求且各注漿管應時刻保持足夠潔凈的狀態，以便提升注漿質量。

4 錨索施工工藝

4.1 成 孔

1)進行放樣和精確測定孔位，邊坡面不平順時應全坡面拉線架構一個施工參照面，以確保整體坡面平順。

2)邊坡鉆孔采用小型的潛孔鉆機鉆孔，錨孔直徑為130 mm，鉆孔前先確認傾角正確，為避免降低巖土強度以維護邊坡穩定不允許采用水鉆。

3)巖質邊坡采用空壓機為動力的潛孔鉆鉆孔，成孔孔壁粗糙以利錨固，對于巖體破碎或富水煤系地層可采用跟管鉆進技術，并可根據錨固要求加大孔徑、加長錨索使錨固段置于較穩定地層，以免錨固力達不到設計要求。

4)當鉆孔遇到溶洞尤其對于充填流塑性黏土及無充填的情況，則采用先注水泥漿壓密固結再采用跟管鉆進技術鉆孔穿過。

4.2 安裝錨索

安裝錨索前應檢查錨索的防銹涂層有無損傷，核對索號與孔號一致后安裝錨索。

4.3 錨孔注漿

1)錨孔注漿的強度不僅決定內錨的錨固質量，而且影響錨索的耐久性和抗滲性，因此，須嚴格按操作規程規范化制漿和壓漿。

2)制漿時先放水再加入水泥和外加劑，采用轉速為1 500～2 000 r/min的高速旋轉式拌漿機均勻攪拌2 min左右，然后存入儲漿筒中備用。

3)對于巖層較好地段錨索采用壓密注漿方式，可從孔底壓漿一次注滿，初始壓力0.1～0.3 MPa，均勻排出管內空氣，逐漸升至0.5 MPa直至孔口溢濃漿為止，然后持續3 min，可使漿液進入孔內巖隙以起到充填、擠密效應。

4.4 張 拉

每根錨索設計張拉噸位為500 kN，超張拉10%前應先對張拉機具、壓力表、千斤頂進行標定。千斤頂就位時需注意工具錨、錨環與預埋的錨墊板在同一中心線上。根據地層情況張拉分2～3次、5～7級進行，每次張拉間隔3天、持荷5 min，最后一次超張拉10%，持荷10 min后量取伸長值與計算理論伸長值偏差不超過5%。張拉荷載采用雙控，以壓力表讀數為主，以伸長值為輔進行復核。張拉結束后用切割機將錨索多余外露鋼絞線切斷，應在錨具頂面外留80～100 mm線頭，不宜留得太短以防鋼絞線滑入孔中而失效，然后用防銹涂料仔細涂刷外露鋼構件(錨具鍥片、鋼絞線、鋼墊板等)，最后用C15混凝土將其封閉防止銹蝕。

4.5 錨固效果檢測

按照規范要求，為評價檢驗預應力錨索施工質量要求隨機抽出3%待張拉錨索，分級張拉至1.3倍設計錨固力，記錄各級實測伸長值與計算理論伸長值的關系，對施工質量及錨固效果進行評價。

4.6 施工中出現的滲水技術處理

根據鉆孔資料，該挖方段地下水位標高約為76 m，路槽頂面標高約為60 m，地下水位標高比路槽標高高約16 m，旱季開挖至路槽頂后坡腳涌水量大，路槽泡水將直接影響路面質量，需采取有效排水措施[3]。此外地下水位高導致邊坡坡腳易泡水軟化影響邊坡穩定，需加強邊坡防護。具體處理方式如下所述。

K79+560～K80+080段路槽采用超挖換填方式處治，超挖深度為0.8 m，換填材料為片石+石渣(6∶4)。

1)為保證路基排水，該段路基兩側排水滲溝坡率從原設計縱坡1.95%調整為2.2%，左側起止點為K79+349～K80+080，右側為K79+415～K80+080，滲溝寬度為1.2 m，滲溝在K80+080(縱坡高處)深度為0.8 m，由高至低按2.2%縱坡開挖滲溝深度，原設計Φ150 mm塑料硬式透水管由1根增加為2根。

2)K79+349～K80+080在路基中線增設一條片石滲溝，滲溝尺寸為1.2 m×0.8 m(寬×深)，盲溝縱坡與設計路線縱坡一致為1.95%。

3)從K79+560處往K80+080處每間隔50 m設置一道橫向滲溝，滲溝尺寸為0.6 m×0.6 m，橫坡與設計一致。

K79+560～K80+080段兩側邊坡坡腳增設C20坡腳擋墻，右側擋墻頂寬1.0 m、高度1 m、入土深度1.8 m，左側擋墻頂寬0.5 m、高度1 m、入土深度1.5 m。變更后增加換填片石石渣10 740.1 m3，路基中線增加片石滲溝701.8 m3，路基兩側增加碎石盲溝2 492.1 m3，增加C20擋墻2 274.2 m3。

5 結束語

滲水高邊坡路基的施工環境較為復雜，需得到成熟技術的支持從而確保防護工程整體質量，為公路工程的穩定運行提供保障。基于此，工程中必須采取合適的路基邊坡防護措施，以便提升車輛運行穩定性，使公路在后續運行中能夠有效抵御外界因素的影響，提升工程項目的效益。

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