淺談深路塹開挖及高邊坡防護施工控制要點

段宏軍 趙仲波 王雪軍 刁玉剛 張玉林

1.中鐵三局集團有限公司臨大高速公路LD12合同段項目經理部 天津 300350；2.深圳高速工程顧問有限公司 廣東 深圳 518000

引言

本文以臨夏至大河家高速公路深路塹為背景，重點闡述路塹開挖以及邊坡防護的施工控制要點。該工程屬超規模危大工程，因此，路塹開挖作業的有序進行以及防排水設施的及時施做，是保證施工安全的關鍵。

1 工程概況及施工重難點

本文依托的工程為臨大高速K49+190-K49+445深路塹開挖及高邊坡防護工程。

該段地上部為深厚黃土覆蓋層，下伏厚層卵漂石。邊坡施工主要采用階梯式的施工方式，在地層交接的位置將4～6m的挖方平臺構建，并且設置好黃土的邊坡分級高度，其高度為6m，邊坡坡率1∶0.75；下部邊坡分級高度8m，邊坡坡率1∶1。

本路塹邊坡高度76.2m，共11級，主要的防護形式有矮墻+框格及拱形骨架。施工難度系數大、施工風險系數高。

2 施工工藝及方法

（1）施工準備。測量人員做好水準點的復測工作并對挖方段的征地界進行復核。如有設計與實際不符的情況，及時與監理、設計及業主單位現場確認。

（2）施作塹頂截水溝。在開挖施工之前，需要在路塹坡口位置設置截水溝，截水溝的布置需要根據工程項目的實際情況確定，從而保證攔截水能夠有效的排除施工區域。

（3）路塹土方開挖。開挖方式采用逐層開挖的方法進行，施工時可采用多臺設備同時施工，在施工時需要做好安全距離的控制，并且對施工質量也需要嚴格的按照執行方案要求進行。施工時，每層臺階深度為3～5m。

在邊坡施工階段，主要采用的是一邊開挖一邊支護的方式進行，不能一次開挖到底以免出現坍塌的問題。邊坡每層平臺設3%的橫向排水坡，深路塹施工時進行高邊坡穩定監測[1]。

（4）拱形骨架防護。施工流程：坡面整修→測量放樣→基槽開挖→護腳施工→預制塊鋪砌→勾縫養生→坡口封面施工→植草綠化→驗收。控制要點：①施工時對于路塹邊坡的防護工作，需要在第一道工序完成后進行。②施工段的砂漿拌和采取集中的方式進行施工，并且保證材料的性能達到指標要求。③骨架的砌筑需要和施工位置結合在一起，當基礎結構砌筑完畢后，才能進行其他骨架的施工，骨架的高度需要相同；骨架應與坡面密貼。

（5）擋土墻。施工流程：測量放樣→基坑開挖→報檢復核→澆筑內護墻→養生。

控制要點：①施工時基坑采用跳槽式開挖，分段澆筑，保證施工安全；②內護墻基底縱向坡度不得大于5%，否則應做成臺階狀，臺階高寬比不大于1∶2。

（6）錨桿框格梁。施工流程：坡面整修→測量放樣→鉆機就位→鉆孔→清孔→錨桿制作與安放→注漿→框架梁施工→綠化→驗收。

控制要點：①錨孔成孔時，避免給巖體造成影響，減少灌漿困難以及坍塌的問題出現；②錨桿框架施工時需要在晴天施工，各項工藝操作需要具備連貫性；③灌漿工藝在一定的范圍中會影響到錨固的能力，所以在進行灌漿之前需要將洞內的其他物質清理干凈；灌漿時還需要做好氣孔的處理，減少氣孔堵塞的問題出現。④采用抗拔30Mpa以上水泥砂漿，砂漿配比需要在施工之前進行合理的設計，必要時添加外加劑，以提升工程的質量。

（7）分層、分級排水。路塹每開挖一層后均要進行臨時截水溝的修建。臨時排水溝設置于開挖完成臺階中間，臺階坡底至水溝兩側設3%橫向排水坡；臨時截水溝采用矩形邊溝，縱向設不小于0.3%的坡度，開挖后人工夯實溝底及兩側；臨時截水溝與已施工完成排水系統銜接保持平順暢通，將施工范圍內的雨水排到涵洞或自然水渠中[2]。

3 深路塹高邊坡監測

3.1 監測目的

邊坡穩定影響因素很多，因此，在實踐的過程中，需要對邊坡的穩定狀態進行監測，從而保證其相關系數達到安全性的要求。

3.2 監測達到的效果

通過實施邊坡監測可達到以下方面效果：①邊坡的深度、滑動面進行詳細的分析，對路塹開挖時容易產生的影響進行分析，能夠在分析相關數據后得到有效的預警信息；②按照工程項目的實際情況，對施工工序以及工藝進行優化，從而有效、安全的支護方式，使其能夠給工程開展提供指導性的建議，避免邊坡工程事故的發生。

3.3 監測項目及方法

（1）坡面外觀監測。①土質邊坡段深埋混凝土樁作觀測樁，在擋土墻、錨固框架等加固設施處，平臺觀測點設在墻或框架頂上；②觀測樁測量使用水準儀，同時專項紀錄并編入竣工資料；③在坡面施工的過程中，針對每一段的坡面開挖時，需要定時的對坡面與破定的狀態進行監測，并且在確定無設計變更之后方可開展下一道工序；另外，在坡面施工的環節中，處于每段開挖區域時，需要觀察坡面的狀態后在進行施工。

（2）人工巡視與裂縫觀測。在路塹開挖的環節中，人工巡視與裂縫觀測是必要的工作；實際操作上安排專門的工作人員對施工區域進行觀測，若存在裂縫問題時及時的通知相關部門，并且在監理工程師的指導下采取有效的方式進行分析，最后，按照取得的數據及時反饋給責任部門等候處理方案。

3.4 邊坡失穩處置措施

通過監測數據分析若邊坡出現失穩跡象，應立即停止臨近失穩跡象工點的相關作業，通過挖除滑動部分土體、木樁或鋼樁加固邊坡防護等措施，同時增加邊坡監測與巡視頻率，待邊坡趨于穩定后再進行臨近點的施工作業。

4 結束語

高速公路深路塹開挖及防護施工安全管理是重點，在選擇科學合理的施工工藝的同時，保證開挖一級防護一級，并做好臨時及永久排水設施。切實做好邊坡監測工作，并及時分析監測結果，采取相應的處置措施。