昆明某市政道路路塹高邊坡施工工藝探討

王 年

(上海隧道工程有限公司，上海 200232)

1 概述

市政道路作為城市命脈，不僅決定著區域內人員物資的輸運能力，同時也影響著當地的經濟發展與城市化水平，因此市政道路的建設情況對城市的發展有著重要的作用。近年來隨著我國城市化水平的提高、城市規模的擴大，其相關的市政工程和道路建設不斷向多山地區發展。由于在多山地區市政道路建設過程中受到復雜地形條件的影響，越來越多的工程項目需要面對路塹高邊坡的施工以及邊坡穩定性的相關問題[1]。

路塹高邊坡的開挖與防護施工是通過對山體開挖將原有山體的力學平衡打破，然后對邊坡進行防護處理，以建立新的巖體力學平衡的過程。由于相應的防護工作是在開挖施工之后，因此在邊坡防護工作之前，邊坡土體會產生應力松弛，強度衰減， 從而影響邊坡的穩定[2,3]。此外，在相應的工程建設過程中，由于施工工藝或是其他原因均會引起邊坡失穩以及相應的工程隱患，造成重大的損失[4]。近年來在云、貴、川地區以及廣州、福建等地均出現因路塹高邊坡變形破壞所引起的工程事故[5-7]，其不僅導致建設資本增加，同時也滯緩了區域內的物資運輸能力。基于此，本文依托昆明某市政道路實際工程項目，詳細介紹在相應路段路塹高邊坡的施工工藝，為今后類似的工程建設施工提供一定的參考價值。

2 工程概況及施工難點

該市政道路項目位于昆明經濟技術開發區，道路為城市主干道，全長約4.2 km，路幅寬度30 m，雙向四車道，設計速度40 km/h。包含有道路工程、橋涵工程、綜合管網、照明工程、交通工程、綠化工程。其中，由于相應路段邊坡開挖高度最高達17 m，其在施工過程中工作量大，涉及到多專業、多工種、多工序的平行交叉施工，且施工時作業面大屬高空作業、危險系數高、安全防護難度大。同時施工過程中由于山體受力情況發生變化，倘若施工不當或防護工作不到位極易引起山體發生蠕變變形和拉裂變形，嚴重的會引起山體垮塌。同時在雨水的影響下也極易發生山體滑坡，對人員的安全以及施工進度均會產生較大的影響。因此該項目施工過程中的難點也在于此路段中路塹高邊坡的開挖及相應的邊坡防護等相關工程的施工。

3 施工工藝

為確保該項目在施工過程以及后續使用中邊坡的安全性和穩定性，需要根據實際的工程情況制定詳細的施工計劃。為此本文依托于已順利完成的昆明某市政道路實際工程，著重介紹其在相應路段路塹高邊坡施工過程中的施工工藝。分別從其坡頂截水溝施工、邊坡的開挖及網格防護、施工監測三個方面來詳細的介紹。

3.1 坡頂截水溝施工

為避免下雨形成的地表水對土體產生影響，開挖前應做好邊溝排水和坡面及坡頂排水的處理，同時保證原始路邊的排水溝暢通。現場施工情況如圖1所示，在距離邊坡開挖邊線5 m外的截水溝施工時，應該按照先上后下施工，并及時對開挖后的邊坡進行清理。

3.2 邊坡開挖及網格防護

對于路塹高邊坡路段的施工開挖與邊坡支護過程是該項目施工過程的重點及難點，直接關乎項目的安全和穩定情況。在進行邊坡開挖的同時必須進行相應的支護工作，且需要采取分級開挖的方法，上一級的開挖及支護工作完成之后才能進行下一級的施工，且不得直接開挖到底。此外施工過程中也要防止邊坡開挖暴露的時間較長，以免引起施工過程中巖體產生較大范圍的應力松弛，從而影響邊坡的穩定性。同時，為便于邊坡支護過程的順利進行，在開挖邊坡的同時需要使坡面平整。在開挖過程中若遇到地下水，需要進行及時的排水處理。

3.2.1邊坡的開挖

在邊坡的開挖過程中由于會引起開挖部分的邊坡產生應力松弛，從而極易引起邊坡失穩，因此在對其進行開挖施工的過程中需要進行詳細的施工計劃與設計。根據不同的施工路段可分為高邊坡開挖施工和深路塹開挖兩種情況，如圖2，圖3所示。具體的施工過程如下：

1)擬多層橫向挖掘法施工，由人工配合挖掘機進行開挖、自卸車配合運輸及人工配合修邊，嚴格按照圖2，圖3的施工順序來施工。此外，在邊坡開挖的同時需依據施工圖進行相應的防護工程施工。

2)邊坡的開挖過程需要嚴格按照圖2，圖3的順序從上而下、以2 m～3 m進行分層分段施工。此外，邊坡開挖施工時禁止亂挖超挖以及掏底開挖。

3)在邊坡開挖時，需要對邊坡的巖體情況進行實時觀測，根據邊坡開挖的巖體特性判斷是否需要對開挖邊坡的坡度以及斷面形式進行修改。

4)在邊坡開挖時，為保證邊坡開挖后刷坡過程中邊坡線外開挖巖體的穩定性，在邊坡開挖到邊坡線之前需設定一定的寬度。

5)當邊坡開挖3 m～5 m深度時，對邊坡橫斷面以及中線進行測量。當邊坡開挖到路床位置處時，應立即進行路床部分的施工作業。若不能及時施工時，在路床上方應預留30 cm的土層，與此同時需做好路床的臨時排水工作。

3.2.2網格防護

邊坡開挖過程中，對邊坡進行必要的網格防護工程在保證邊坡穩定和安全方面尤為重要。由于在開挖之后相應的邊坡巖體力學平衡被打破，極易發生變形、滑坡等情況，因此在邊坡開挖后需要進行詳細的防護工作，其主要涉及到修整邊坡、開槽和砌筑。具體的現場工作情況如圖4所示，其詳細的施工過程如下：

1)修整邊坡：需要采用機械設備進行開挖修整邊坡，之后由人工來平整邊坡。同時現場的工作人員需用坡度尺進行實時的坡度測量，使其滿足設計要求。此過程中若在部分邊坡位置出現明顯的超挖情況，需要將其修整為臺階形式并用原有土樣進行填補、平整等工作。

2)開槽：在邊坡平整工作完成之后，現場施工人員需通過菱形尺進行放樣，同時采用線條將菱形的骨架兩邊進行位置的確定，之后進行開槽。其開槽施工過程中的寬度和深度需要滿足設計要求，同時槽底以及線形須保持平整順直。

3)砌筑：采用擠漿法分層分段進行防護網格的砌筑作業。首先需要對防護網格的外層定位砌塊進行施工，隨后進行防護網格內層定位砌塊的砌筑工作，在此過程中保證內、外砌塊之間相互咬合成整體。在定位砌塊完成后進行腹石的修砌工作，砌筑時需保證砌塊之間相互咬合，砌塊之間不得直接接觸以避免存在孔隙。砌筑完成之后進行勾縫、砂漿抹面、設置擋水線以及覆蓋養護等措施來保證施工的質量。

3.3 施工監測

為確保路塹高邊坡開挖后邊坡的穩定及施工作業的順利進行，在施工過程中同步進行相關的施工監測，以便掌握其施工過程中的邊坡變化情況。其監測的主要內容及方法為：

1)裂隙檢查與觀測：安排人員對開挖后的邊坡進行巡視來檢查裂縫的情況。當坡面出現裂縫時巡視人員及時在相應位置處放置裂縫監測設備，并通過分析其變化發展規律來定量的分析裂縫的破壞情況和發展趨勢。

2)位移觀測：為防治邊坡開挖后出現沉降、變形等情況，需在邊坡開挖后的平臺上放置位移觀測點，并采用精度為2″的全站儀對其進行實時測量坡面位移變化情況。并通過所測量的數據來分析開挖后邊坡的位移變化情況，從而進一步得到其邊坡出現滑動的范圍及趨勢，以便及時的提供預警信息以及相應的補救措施。

此外在進行邊坡開挖施工監測的同時，采取相應的控制標準來判定邊坡的穩定情況：a.其位移變化的最大速率滿足在2 mm/d以下；b.巖體開挖及防護工作完成后，其坡面的位移速率及大小均呈現逐漸收斂的變化趨勢；c.觀察開挖后邊坡的坡面以及坡頂位置處的裂縫呈現逐漸收斂并穩定的變化趨勢。此外本項目在對相應的監測數據分析處理的同時也參考其他類似項目的相應施工資料，并綜合分析邊坡的變化趨勢和穩定情況。

為確保監測過程的有效性和及時性，在布置完測點后立即進行監測工作，一直持續到邊坡開挖及加固工作完成后半年或者是到當地當年的雨季過后的三個月的時間，并且滿足邊坡的位移以及裂隙的變化趨勢均趨于穩定方可結束。同時若發現在檢測過程中出現裂隙明顯變大或是位移變化速度明顯加快的情況時，則需要進一步的增加監測的力度和頻率。

4 結語

在市政道路建設過程中，如何保證其邊坡開挖的安全性和穩定性始終是一個比較難解決的問題，因此本文基于昆明某市政項目的實際工程，通過對該項目相應路段路塹高邊坡施工過程中的坡頂截水溝施工、邊坡開挖及網格防護、施工監測三個方面相應的施工工藝進行詳細的介紹，可以為今后相近的工程項目建設提供依據和參考。