峽谷高邊坡施工技術研究

王天森

中交三公局第二工程有限公司

1 引言

峽谷高邊坡工程施工的過程中，存在開挖難度過高、周圍河道環(huán)保要求標準高、一級防護開挖難度大等問題，如果不能科學化與合理性地進行施工，很容易引發(fā)問題。所以，在峽谷高邊坡的施工期間，應結合具體情況執(zhí)行相應的施工工作，保證施工建設效果。

2 工程概況分析

本項目為漢中市南部的一條貫南北、聯(lián)系陜川兩省的交通運輸大通道，線路全長49.553km，橋隧占比91.5%。由中交三公局第二工程有限公司承建的XZ-09合同段K44+605～K44+755右側七級邊坡防護高差最大為89m，緊鄰河道及G210國道，因此傳統(tǒng)的施工方法無法確保施工安全，為確保峽谷邊坡防護的施工質量雨安全，我項目成功實現(xiàn)峽谷邊高坡防護施工工法。

3 峽谷高邊坡施工技術措施

3.1 科學開展石方的開挖工作

最初的高邊坡石方開挖階段，應該強調排水開挖處理、坡面區(qū)域的修整處理等，為預防對高邊坡產生一定的擾動，應該使用拉槽控制類型的爆破方式，聯(lián)合應用機械破碎的技術進行處理。

3.1.1 爆破的措施

如圖1所示，為具體的開挖工作流程內容，使用GPS技術開展有關的測量放線工作，通過挖掘機設備與人工清理的方式去除覆蓋土，然后進行排水的開挖處理。在石方的開挖工作中，可以應用拉槽控制類型的爆破方式，合理設定有關的爆破參數(shù)和手段。為預防出現(xiàn)飛石的現(xiàn)象，應該在合理進行裝藥、填塞與網路連接之后，將防爆毯設置在爆破體上面，周圍炮孔也應該和覆蓋材料之間進行搭接，長度為一m。在邊坡預裂爆破的階段，應該合理設置預裂爆破孔，如圖2所示，是已經完成開挖邊坡方面的預裂爆破孔的設置，可以使用10個孔為一組的分組爆破方式。同時注意爆破境界范圍的合理設置。

圖1 石方邊坡開挖工藝流程圖

圖2 爆破孔的設置

3.1.2 機械設備開挖的措施

采用機械設備開挖的工作中，為預防對邊坡施工造成擾動或是影響，可以使用拉槽控制類型的爆破方式，和挖機設備相互聯(lián)合，使用大型的液壓破碎錘輔助破碎開挖，盡可能將石塊的直徑維持在30cm左右，便于進行運輸處理。為預防出現(xiàn)超挖的問題，在施工期間應先進行覆蓋土還有植被的清除處理，將開挖控制線顯示出來，采用測量放線的方式明確本級臺階和相關斜坡交口線位置，線以外部分進行刷方處理，直到臺階的標高位置，施工期間要將坡面的石方保存下來。之后就要將保留的石方進行破碎處理，控制平整性，同時還能規(guī)避超挖的問題[1]。

3.1.3 對石渣進行清除

由于本工程項目的開挖階段周圍存有河道，運輸車輛很難到山頂進行石渣的向外運輸，因此，可以將其傾倒到河道之內，因為施工時間周期很長，為預防出現(xiàn)泄洪問題，在開挖一部分向河道傾倒石渣以后，保證河道之內所有的石渣都流走以后才能再次開挖。

3.1.4 對坡面進行修整處理與安全管理

有關的坡面基本上成型以后，就要使用小型的挖掘機設備聯(lián)合液壓錘挖出其中較為松散并且凸出來的石塊，預防有落石的隱患問題，降低防護施工方面的工作量。同時，在石方開挖期間也需要注意各類安全事項，尤其是高邊坡區(qū)域，在開挖工作執(zhí)行之前，應詳細的調查和掌握具體土質狀況，明確地下水的實際狀態(tài)，有關的技術人員和安全人員都要詳細的進行交底，明確技術應用事項和安全注意事項。在高度較大的陡坡上進行施工的過程中，每位操作人員都需要綁扎安全帶，將其牢固的固定在錨固鋼筋上面，保持著繩索的垂直度，不可以有同一個安全樁上面鏈接兩根或者是兩根以上的安全繩現(xiàn)象，以免影響工程施工安全性。如果開挖期間出現(xiàn)了地下水上涌的現(xiàn)象，保證所有作業(yè)的安全性。

3.2 合理進行邊坡的排水施工

完成相關的開挖工作以后，就需要合理建設排水基礎設施，使得邊坡的施工工作能夠順利地在雨季中完成任務，預防在雨水的浸泡下出現(xiàn)損毀問題。在建設排水基礎設施的過程中，應該重視排水溝的施工，首先，應該開展相應的測量放線工作，人員使用全站儀設備，在區(qū)域之內準確的進行測量方向處理，之后按照具體的規(guī)格開展溝槽部分的開挖工作，然后進行溝槽的檢驗，最后就是要安裝有關的模板結構，合理進行混凝土的澆筑處理，對于已經澆筑完成的部分，養(yǎng)護時間設定為七天以上。

3.3 科學進行坡面的防護處理

在對已經開挖的坡面進行防護過程中，應該注意首先要進行錨桿、錨索框架梁的施工建設，將錨桿的長度控制為9m、12m、15m，每一個框架都是四根豎肋和三道橫梁及頂、底梁相互組合而成，節(jié)點的位置直徑為32cm鋼筋的錨桿，在安裝期間將傾斜角度控制為25度。錨桿框架的施工期間，需要嚴格進行流程的控制，先是搭設有關的平臺系統(tǒng)，然后人工開展修正工作，之后進行測量防控處理、鉆孔處理、錨桿或者是錨索的制作安裝處理，最終階段就是進行鋼筋的綁扎，然后在其中澆筑混凝土，開展一系列的養(yǎng)護工作，而且還需進行植生袋種草綠化處理。

工作中應該注意，需要合理設置主動類型的防護網結構，利用縱橫交叉類型的支撐繩和邊長為4m的正方形鎖邊網格相互聯(lián)合，也就是通過支撐繩在各個網格之內設置鋼絲繩網，每張網和周圍的支撐繩之間都需要有一定的連接，這樣不僅能夠便于系統(tǒng)在邊坡面上面施加法向預應力，還能增強巖土結構的穩(wěn)定性。在具體的主動防護網施工期間，應該注意先清理坡面的浮土、雜質等，使用放線測量的方式來明確錨桿孔位的情況，在間距允許的誤差標準之內，盡量減小凹處選定錨桿孔位。如果不是凹陷的位置或者是不能滿足相關的安裝要求，就要確保和錨桿孔之間相互貼近，每個孔位的開鑿深度都應該在錨桿外露換套長度之上，通常情況下可以將直徑與深度控制為20cm左右。

鉆孔的過程中使用手縫鉆設備、活塞類型的空氣壓縮機設備處理，軸線應該和坡面之間處于相互垂直的狀態(tài)，孔的深度為2m或是3m，按照錨桿的長度決定深度，以免影響工程的施工建設質量。開展錨桿部分的制作工作、安裝工作期間，應該做好孔深度、直徑的檢查，保證所有指標都符合要求之后才能執(zhí)行下一步的操作。使用人工注漿的方式，在孔內插入桿體，注入水灰比為0.46的材料，保證漿液的飽滿度。應該注意，在完成錨桿安裝操作以后，不可以隨便對其進行敲擊處理，在凝固一天一夜以后才能進行其他施工。

安裝縱向橫支撐繩過程中，應將張拉緊以后的兩端區(qū)域設置3個繩卡，便于和錨桿外露的套環(huán)之間相互固定。對鋼絲繩網進行安裝期間需要注意，首先應該選擇強度在1800mpa左右的材料，直徑控制為8mm，并且使用鍍鋅量超過每平方米70可的熱鍍鋅鋼絲繩材料，其性能符合國家的標準要求。具體操作之前對現(xiàn)場的危石情況嚴格檢查，明確施工設備應該設置的安全區(qū)域，而且所有的機械設備、人員等，都應該按照要求進行現(xiàn)場的施工操作，以免出現(xiàn)工程的質量問題或是其他問題[2]。

3.4 開展臨時設施方面的防護處理工作

從臨時設施的防護層面而言，由于峽谷的高邊坡下部分存有橋梁，和山體開挖線之間的高差在89m左右，這個橋梁是商混站、垃圾填埋場、碎石加工場的重要通道，進入和出去的車輛流量很大，不能中斷，也沒有改變線路的方案。而且通道與山體之間存有的高差很大，屬于靠著山體建設的結果，另外的一側還存有生活性的居住建筑物，所以需要制定完善的防護計劃與方案，保證通道安全性、人員安全性。

在這個項目的防護方面，所設計的方案就是在山頂區(qū)域，沿著紅線的位置設置4m高度的被動性防護網結構，在峽谷一側的開挖工作之前，都需要設計4m高度的防護網，確保安全防護的工作效果。在山體之下的通道區(qū)域，也需要設置250mm長度的鋼板防護棚。由于山體和G210國道的距離在35m左右，施工期間會對國道造成安全威脅，因此，在與國道相互靠近的河道一側，設置130m的鋼板防護結構，高度是2m，厚度是1cm，保證起到良好的防護效果，對于有關的防護長度來講，應該控制為250m左右，基坑區(qū)域利用C30強度的混凝土澆筑處理，基礎結構沿著通道的方向間距控制為8.5m，和通道相互垂直的位置設置9m。在對基礎結構進行澆筑的過程中，應該預埋63cm的無縫鋼管，每根長度控制為15m。

為有效預防出現(xiàn)石渣掉落到紅線一側的問題，應該在其中建設4m高度的兩層被動防護網，長度是150m，使用工字鋼進行支撐，縱向5m設置一道工字鋼，長度為5m，深度為1m，外露的長度是4m。峽谷到一側，每次開挖之前都需要設置兩層4m高度的防護網，結合現(xiàn)場的具體情況，明確設定網格的結構與大小，預防發(fā)生其他的問題。

上述的工程施工技術與方案應用在本峽谷高邊坡的施工工作中，取得了良好的成績，不僅增強了峽谷高邊坡的開挖效果、施工安全性，還減少了工程建設的難度，這些技術可以部分或全部應用到類似工程中，這些技術對于保戶地方水利、電網及交通等的安全性起到了重要作用，對提高峽谷高邊坡施工安全和市場競爭力提供了強有力的保障。通過西鎮(zhèn)高速XZ-09合同段K44+605～K44+755右側高邊坡防護施工實驗，應用本研究成果取得了良好的經濟效益，該工程的施工經驗可為今后類似峽谷高邊坡防護施工提供參考作用，研究成果為本行業(yè)的技術進步和施工技術的改進升級起到了重要推動作用。

4 結語

綜上所述，峽谷高邊坡施工的過程中，很容易受到各類因素的影響發(fā)生危險問題、質量問題等，不利于工程的良好建設和安全管理。因此，在峽谷高邊坡的具體施工建設工作中應按照高邊坡的實際情況，完善有關的開挖施工模式、排水施工模式與防護模式等，利用相應的高邊坡施工技術，保證施工的安全性與效果，充分發(fā)揮先進技術的作用價值。