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(wǎng)安全防護技術(shù)

劉伯權(quán)

中交三航局交通工程建設(shè)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(cè)深挖方路基高邊坡落石被動攔石網(wǎng)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(wǎng)的施工技術(shù)，為類似工程的施工提供實踐經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：高速公路改擴建;邊坡落石;被動防護網(wǎng);安全防護

一、工程概況

1.1 設(shè)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(zhèn)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(cè)整體加寬八車道路基標準橫斷面，即原老路基兩側(cè)整體加寬，每側(cè)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(cè)、K51+800～K52+100左側(cè)及K54+800～K55+250 左側(cè)為深挖方路基。根據(jù)設(shè)計圖，深挖方路基土石方施工作業(yè)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(nèi)，導(dǎo)致既有高速公路交通中斷及交通事故。

1.2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

地形地貌：沿線深挖方路基位于構(gòu)造剝蝕丘陵地貌單元，山坡植被發(fā)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(shè)計路面標高70.7～72.4m。

地質(zhì)構(gòu)造：根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及野外調(diào)查資料，該路段無斷裂通過，新構(gòu)造運動不活躍，屬于地震烈度6度區(qū)。

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

水文地質(zhì)：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(wǎng)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(yīng)在既有高速公路土路肩外側(cè)及邊坡平臺上分別設(shè)置設(shè)臨時高邊坡落石被動防護網(wǎng)的安全防護設(shè)施，待邊坡開挖完后移除，同時加強邊坡的穩(wěn)定監(jiān)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(nèi)側(cè)靠近硬路肩處設(shè)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(cè)設(shè)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(wǎng)。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(nèi)，可能導(dǎo)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(shè)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(cè)（靠路基側(cè)）采用彩鋼瓦進行圍擋，內(nèi)側(cè)（靠邊坡側(cè)）鋪掛10cm×10cm鋼絲防護網(wǎng)。同時考慮到邊坡落石被動防護網(wǎng)的拆除更方便、快捷，立柱基礎(chǔ)施工時先預(yù)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(chǔ)0.5m;立柱安裝時，直接將Φ50*3.0mm鋼管插入預(yù)埋Φ65*3.5mm鋼套管內(nèi)。

2.3 施工注意事項

（1）優(yōu)先施工一級坡腳處的被動防護網(wǎng)，施工時，先臨時封閉高速公路應(yīng)急車道;并在應(yīng)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(qū)域前后方向100米范圍內(nèi)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(jié)合實際地形對鋼柱和錨桿基礎(chǔ)進行測量定位，鋼立柱加工好后，運至施工現(xiàn)場，并按設(shè)計間距沿防護區(qū)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(wǎng)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(wǎng)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(yè)。

（5）深路塹土石方開挖應(yīng)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(yù)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(nèi)。

2.4老路邊坡變形及穩(wěn)定性監(jiān)測

（1）路基開挖過程中，應(yīng)及時進行坡面、坡頂觀測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)判斷邊坡是否穩(wěn)定，發(fā)現(xiàn)問題后應(yīng)及時采取措施加以解決，確保施工安全。

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

調(diào)查

范圍

調(diào)查內(nèi)容

基本要求

坡頂?shù)孛嬲{(diào)查

邊坡開挖過程中應(yīng)對坡頂外大于50米范圍內(nèi)進行定期調(diào)繪，主要調(diào)查地表土體有無裂縫，有裂縫發(fā)生時應(yīng)記錄裂縫產(chǎn)生時間、深度、連通性、充水狀況等的發(fā)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(jù)實際情況研究邊坡的穩(wěn)定性。

邊坡坡面調(diào)查

邊坡開挖過程中應(yīng)記錄開挖斷面的地質(zhì)剖面，觀測坡面巖層產(chǎn)狀，節(jié)理發(fā)育狀況及地下水出露情況，若遇有結(jié)構(gòu)面組合不利于邊坡穩(wěn)定，地下水涌出等情況應(yīng)及時現(xiàn)場討論研究邊坡穩(wěn)定性。

每段邊坡中均應(yīng)觀測，每50～100米設(shè)一個觀測點，特殊位置應(yīng)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(shè)置的觀測樁進行位移、高程的測量、以了解邊坡變形的發(fā)展。設(shè)置時可先兩級邊坡設(shè)置一個觀測樁，發(fā)現(xiàn)變形連續(xù)增加后立即加密至圖示觀測點數(shù)或視具體情況再加密。

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

3 結(jié)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(cè)等其他路基段落的高邊坡落石被動防護網(wǎng)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(wǎng)安全防護技術(shù)及深挖方路基施工技術(shù)，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(jié)束，整個施工期間，落石被動防護網(wǎng)對高邊坡危石的防護發(fā)揮了重要作用，保證了改擴建施工期間社會車輛通行安全。