高速公路路塹高邊坡施工技術淺析

魏金晶

（江西省交通投資集團責任有限公司項目建設管理公司，江西 南昌 330000）

0 引言

高速公路采用路塹高邊坡技術施工，主要是為了增強路側坡的穩定性，提高公路設施的可靠性，防止滑坡事故的發生，保證公路的安全運營。具體地講，路塹高邊坡施工技術可以提升土體穩定性，有效抵御地表水上升和暴雨沖刷，保證路側坡體的安全可靠，提高公路的安全運行[1-2]。本文結合遂川至大余高速公路工程實例，對高速公路路塹高邊坡施工技術進行分析。

1 工程概況及地質條件

1.1 工程概況

遂川至大余高速公路新建項目B2 標段起訖樁號K262+300～K276+700，標段長度14.4km，路線總體呈東北-西南走向。標段路塹高邊坡共18 處，其中錨桿框格梁防護共62194m2，植生防護47851m2，工程體量大，崇義樞紐互通K271+120～K271+380 挖方路塹段，最大挖方高度62.5m，并且在挖方過程中存在交叉施工問題，挖方施工落石防護是工程的重點。

1.2 地質條件

該區地形自然坡度5°～30°，植被發育。頂部覆蓋2～4m 左右的含碎礫石粉質黏土，下為泥盆系麻山組砂巖強風化層，巖體破碎，巖質較硬，厚度5～10m 不等，往下為中風化層，巖性較堅硬。

2 路塹高邊坡施工技術方案

根據遂川至大余高速公路新建項目所在地質情況，公司擬定了路塹高邊坡施工技術方案。

（1）進行測量放樣和埋設護樁，在挖掘過程中每挖掘3m 重新進行測量，確保挖掘施工的準確性，避免對邊坡造成損壞或者超挖。

（2）對于預留邊坡保護層，在施工中應預留20～30cm 的邊坡保護層，然后采用人工挖掘方式保障其坡率以及平整度。

（3）對于預留基底保護層，開始采用機械方式挖掘，待距離標高0.3m 時停止機械挖掘，換用人工方式，與邊坡土方和水溝土方一起施工。

（4）在邊坡挖掘過程中應本著“分級開挖、分級穩定、坡腳預加固”的原則，每挖掘一級首先進行支護，然后再進行下一級挖掘[3]。對于較深位置，可以在橫向將其分為幾個臺階，分別進行挖掘。對于風化破碎巖體在挖掘時可以采用階梯法，并且在施工過程中及時做好邊坡防護，保障邊坡穩定性。

3 路塹高邊坡施工技術要點

為了做好遂川至大余高速公路新建項目路塹高邊坡的施工，必須對測量放樣、土方開挖、石方開挖、路塹防排水施工、植生防護施工、錨桿框架防護施工等技術要點有準確的把控和應用。

3.1 測量放樣

測量放樣的主要內容為對路塹邊坡和中線進行明確，并在路塹頂兩側每5m 部署一個控制樁，可以有效避免施工過程中超挖、欠挖情況發生，同時做好路塹邊坡頂開口線的放樣，避免隨意破壞紅線外植被。

放樣前需充分掌握該區地形圖、路線圖以及道路總平面圖，并在實地踏勘中做好首級控制工作，需注意控制點應控制在邊坡外側，不能距離坡口太遠，通常為1～1.5m。基于施工設計要求計算每級邊坡放樣數量，具體到每級邊坡放樣數據，布置開挖坡口樁，注意放坡口樁時其尺寸應適當增加5cm，可以有效保障路面寬度大于等于設計寬度，坡面陡度小于等于設計陡度。在確定坡口開挖邊線時，如果相鄰邊樁之間的縱向地形坡度保持一致，即兩者之間無明顯凸地形，可以計算得到路中樁與坡口之間的水平距離[4]。在相鄰坡口樁之間灑上白灰，確定坡口開挖邊線，完成放樣。對于深挖地段的邊坡通常存在多級臺階，在放樣過程中需在每級臺階坡面樁之間按直線灑白灰，明確坡面開挖邊線。對于不在同一個臺階內的坡面樁，需要測量平臺出口的內外樁，通過上面樁點與平臺出口外樁相連，下面樁點與平臺出口內樁相連。

3.2 土方開挖

（1）首先需要做好準備工作。對地上、地下管線情況進行檢查，并進行拆除；紅線范圍采用機械挖掘方式對高邊坡清表，將清除的表土運輸至指定地點作為將來的種植土。

（2）明確開挖方式。通常情況下采用橫挖法與通道縱挖法聯合的混合挖掘方式。

（3）設計開挖工藝。在土方挖掘過程中應本著自上而下分層開挖原則，并做好排水坡，避免積水。同時在施工過程中還應該對邊坡位置定期進行檢查，避免發生超挖和欠挖現象。邊坡部位預留厚度要求大于50cm，并采用人工方式進行修整。在修整過程中需對塹坡坡度進行檢查，確保施工質量，對于坑穴以及凹槽中的雜物需要及時清理，并修補平整。在路塹開挖至設計標高時，需要對地質情況進行核驗，如果與設計一致便可以按照規范對地基進行處理，如果與設計不一致需要及時與業主單位進行溝通解決。

3.3 石方開挖

在石方開挖時應基于巖石類別、風化程度以及節理發育情況等綜合確定開挖方式。基于該區斷面情況做好邊坡修整工作，避免邊坡上存在松散石以及危石等。如果路塹邊坡開挖超過規定，應該按照施工設計要求及時進行修補。對于強度較低的軟巖，擬采用大功率挖機直接開挖，減少爆破環節，加快施工效率。開挖前，應定出開挖邊線，完善臨時排水系統，避免出現積水對路基造成損壞。需要注意的是臨時排水系統在建設過程中需要充分考慮該區永久性排水系統以及自然排水系統，實現不同排水系統之間的協調統一。為了避免雨水對邊坡和基底沖刷，在石方挖掘過程中需要在邊坡和基底預留不少于50cm 厚的土層，在最后一次開挖時將其挖掘至設計標高。對于硬巖采用松動爆破相結合方式開挖。接近路塹邊坡開挖部位要求距離設計坡面3～5m范圍內采用光面爆破。

3.4 路塹防排水施工

在進行場地開挖時需保障地面排水坡度，有助于在進行挖掘時確保地面干燥無水。對于該區域可能對施工造成影響的滲漏水以及地下水等，可在附近挖掘集水坑和排水溝槽。對于邊溝、排水溝以及截水溝互相連接位置處，或者其與自然溝谷連接位置處，如果水頭高差較大，則應該設置急流槽。平臺急流槽銜接平臺的端部，急流槽側壁連接預埋預制塊攔水梗形成末端封閉平臺。平臺急流槽設置在挖方邊坡處，在長度大于50m 的邊坡坡面上并設有多級平臺，多級路塹邊坡最上一級坡面不設平臺急流槽；每一處路塹邊坡，各級平臺一般只設置一道檢查踏步，且各級檢查踏步上下對齊同一樁號，多級邊坡上設置的檢查步道應盡量在同一垂線上；平臺長度＞300m 的可酌情每級布設兩道檢查踏步；檢查步道寬度100cm，單側設置鋼筋混凝土生態仿木扶手。在同級坡面平臺上平臺急流槽間距設置在80m 左右，當遇兩山凹谷間水流集中處或路線凹曲線最低點易積水處，需增設平臺急流槽。邊坡檢查踏步直接在坡面上開挖踏步狀坑槽，坑槽內立模澆筑C20 混凝土，混凝土踏步側壁頂厚度10cm，下寬15cm，踏步頂面厚10cm，一般踏步整體澆筑寬度0.6m，設置仿木扶手的澆筑寬度1.0m，在踏步混凝土干燥后，踏步兩側頂各10cm 分別澆筑攔水梗，攔水梗頂高出坡面線15cm。各種類型排水溝相接時應設置2m 的過渡溝，以免水流不暢。路塹邊坡排水示意圖如圖1所示。

圖1 路塹邊坡排水示意圖

邊坡平臺施工：邊坡平臺寬2m，現澆8cm 厚C20混凝土地坪（4%橫坡），平臺靠近上一級邊坡底一側澆筑25cm 厚C20 護腳基礎，距護腳基礎1.5m 處設置C25 混凝土預制塊攔水梗。路塹護坡平臺現澆混凝土地坪必須嚴格控制排水坡度，與上級護坡基礎及下級護坡圬工頂銜接處必須密實，接縫密封嚴實，以保證遇水不會滲透。攔水梗選用預制混凝土塊，與路堤排水溝所用預制塊相同，其拼座銜接采用1:3水泥砂漿。滿澆混凝土平臺縱坡同路線縱坡一致，攔水梗一般間隔120m 左右設置一處開口，開口處下坡面必須銜接一道排水急流槽，當遇兩山凹谷間水流量集中處，或路線凹曲線最低點易積水處，需增設開口和排水急流槽。

3.5 植生防護施工

該工程中分級邊坡坡率在1∶1.25～1∶1.5 的邊坡采用掛網植生防護。

（1）噴播植草防護。噴播植草選用當地易生的草種，依據項目實際情況添加0～20%的灌木種子。草籽和灌木籽應為宜成活、生長快、根系發達的多年生草籽。在噴播植草作業過程中要選擇合適的風壓，避免草籽分布不均勻。在噴播植草作業結束后需要及時覆蓋土工膜，可以有效避免被雨水沖刷。植生袋壘積完畢后，需對其進行液壓噴播。將草籽、附著劑、木纖維、肥料、生長素、保濕劑等以相應的比例進行混合，形成均勻混合液，采用液壓噴播機進行噴播。噴播施工完成之后，覆蓋無紡布，一方面有助于保持坡面水分，另一方面可以避免降雨對種子的沖刷。

（2）掛鋼絲網植草護坡。對坡面塊石雜物等進行清除，對邊坡土質條件差的坡面進行改良客土回填，通過水潤濕保障坡面自然沉降穩定。在坡頂及坡底沿邊坡走向開挖一條矩形溝槽，用以固定植被網。鋪網時順坡鋪設，網之間要重疊搭接，搭接寬度15cm，搭接部位每間隔120cm 用Φ10 巖釘固定，待鋼絲網鋪設完畢后，再機械噴播草種。覆土時分層多次填土，灑水濕潤，噴播后及時加蓋無紡布。

（3）植生袋施工。植生袋施工包括植生袋填充和植生袋壘積施工。植生袋填充：將基質材料填裝入植生袋內，采用封口扎帶或現場用小型封口機封制。植生袋壘積施工：植生袋壘積在基礎和上層形成的結構上，每層袋子鋪設結束后在其上放置木板，通過人來回走動踩踏將其壓實，確保植生袋結構扣和植生袋之間良好的聯結。

（4）養護管理。噴草施工結束后，需定期養護。通常情況下待草坪長至5cm 時，便可以揭開無紡布，適當施肥，一般使用復合肥，為草坪生長提供所需養分。定時針對性地噴灑農藥，定期清除雜草，保證草坪健康生長。

3.6 錨桿框架防護施工

該工程高邊坡工點均采用石質或強風化邊坡或帶有順層巖面的防護。

（1）錨桿框格施工。錨桿框格防護梁節點處錨桿采用Φ36HRB400 螺紋鋼制作，錨桿間距2m，錨桿與水平面傾角45°（下傾），錨桿長11.0m/13.0m。錨桿施工完成后，對框格梁位置進行挖槽（梁體需拉線定位），同時設置梁體鋼筋并安裝現澆梁體模板，梁體鋼筋相互交叉處及與錨桿A3 鋼板結合處必須進行焊接，以形成整體框架。采用人工方式挖掘框架坡面，對于難以采用人工挖掘的石質地段通過重型炮頭機機械刻槽，如果發生超挖應采用C30 混凝土及時進行回填修整。框架內通過厚層基材進行有效防護，通常來說橫梁以及豎肋基礎通過5cm 厚水泥砂漿進行調平，然后制作安裝鋼筋。需注意鋼筋接頭之間要錯開，在鋼筋接頭截面距離要超過1m。模板采用小塊鋼模板，通過短錨桿將其固定在坡面上。在進行混凝土澆筑過程中，對于鋼筋較為密集的錨孔周圍要充分振搗。

（2）錨桿鉆孔施工。孔位誤差不得超過±2cm，錨孔偏斜度不超過5%。在邊坡挖掘過程中不能一次性挖掘到底，需要挖一級防護一級。錨桿孔位置誤差不得超過±50mm。基于邊坡高度來確定豎肋長度，為了保障錨桿的位置準確，需按等分坡面的長度進行放樣。安裝固定鉆機時需對機位進行認真調整，要求錨桿孔縱橫誤差小于±50mm，高程誤差小于±100mm，同時鉆孔的傾角以及方向均符合設計要求。鉆孔深度大于設計深度0.5m以上，孔徑應大于設計值的1.01倍以上，以確保注漿質量。在鉆孔完成后除相對堅硬完整之巖體錨固外，不采用高壓水沖洗。

（3）錨桿施工。如果長度不夠，需要對錨桿進行接長處理，應采用對焊方式，并且確保錨桿不能有損壞銹蝕情況。錨桿桿體采用直徑36mm 的HRB400 鋼筋，沿錨桿軸線方向每隔2.0m 設置一處隔離架，對錨桿起到保護作用。如果施工過程中，錨桿與地梁鋼筋以及箍筋之間產生干擾，可以對鋼筋以及箍筋間距進行合理調整。安裝前，需對錨桿進行除銹、除油污等處理，保障錨桿干凈順直，并且對錨孔編號進行核驗，在準確無誤之后采用人工方式緩緩將錨桿體放入孔內。然后是注漿，孔內灌注M30水泥砂漿，必要時可適當添加早強劑。錨桿采用一次性注漿，即孔底返漿法進行注漿，注漿壓力通常控制在0.6～1MPa 以上，當孔口冒漿10s 以上時才可停灌。注漿完畢待漿液收縮后，孔口進行二次補漿，錨桿補漿采用M30水泥漿，且在M30水泥漿中添加阻銹劑。注漿管應從孔底開始注漿，在注漿過程中緩慢均勻撥出注漿管,注漿中途停止較長時間后進行再次注漿作業時，需用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及注漿管線。

（4）框梁澆筑。基礎底面用2～5cm 厚水泥砂漿找平。混凝土澆筑時用振動棒振搗密實，尤其在錨孔周圍，鋼筋較密集，仔細振搗。澆筑完成后，需采用土工布覆蓋灑水養生至張拉齡期。橫梁每12～18m 設一道伸縮縫，伸縮縫寬2cm，用瀝青麻筋填塞。

4 結束語

本文結合遂川至大余高速公路工程實例，對路塹高邊坡施工技術要點進行了深入分析。該工程的實踐證明，采用植生防護、錨桿框架防護等邊坡防護施工后，邊坡坡度滿足設計規范要求，且坡面平順、穩定。由此可知，在高速公路路塹高邊坡施工中，需要充分結合施工現場情況，編制科學合理的施工技術方案，并加強施工過程的控制管理，才能確保高邊坡工程的施工質量，進而保證高速公路項目整體的施工效果。