高速公路土質滲水邊坡防護及施工

李蓉

山西交通控股集團有限公司太原高速公路分公司 山西太原 030001

在我國部分地區，特別是南方地區，經常會出現下雨天氣，雨水比較豐富，再加上森林植被生長情況比較茂密，進而產生十分豐富的地下水。在對高速公路工程進行施工過程中，由于相關單位沒有妥善處理高速公路土質邊坡滲水邊坡，造成高速公路邊坡出現垮塌現象，對高速公路行車的安全性與施工質量造成極大的影響，縮短高速公路工程的使用壽命，所以施工單位一定要高度重視高速公路土質滲水邊坡的防護與施工。本文以某一高速公路工程為例，對高速公路土質滲水邊坡防護及施工進行深入研究。該高速公路工程的土質滲水邊坡主要選用植草綠化、拱形骨架護坡、支撐滲溝、盲溝、截水溝等防護措施，針對高速公路邊坡表層的地下水，主要選用支撐滲溝將其予以排出，通過利用盲溝來實現對坡腳地下水位的降低，以有效保證高速公路滲水邊坡的穩定性。本工程通過選用以上提及的邊坡防護措施，現已經歷了本地區強降雨的多次考驗，充分表明該土質滲水邊坡防護措施是可行與實用的，能夠為其他類似多雨地區的高速公路工程土質滲水邊坡設計及施工提供一些參考，具有重要意義。

1 項目背景

此高速公路工程項目的全線長度是30.15km，起訖樁號是K28+326--K58+476，采用的是雙向四車道，設計的行車速度是100km/h。項目沿線以山地地貌為主，其中大部分是低山，地貌表現為斷層構造單面山，而溝谷較為發育，呈現為V字型，同時植被比較發育，常年流水。項目現場環境氣溫相對偏低，夏季雨量比較多。此邊坡處在高速公路K36+226--K38+015段的挖方路基左側，其上方的山地比較大，植被較為茂盛，地下水系尤為豐富，所以就造成了邊坡存在少量滲水現象。為了能夠增強高速公路邊坡結構的穩定性，就需要徹底解決邊坡滲水現象。綜合分析項目現場地質條件與施工情況，最后確定選擇“截水溝”+“盲溝”+“蓋板邊溝”+“支撐滲溝”+“拱形骨架護坡”+“植草綠化”的綜合防護方式。

2 邊坡防護施工技術

2.1 截水溝施工

考慮到此項目中邊坡地面較為平緩，以測放的方式精準確定開挖線，然后實施地面清表處理。與此同時，按照規定開挖路塹頂截水溝，然后以漿砌片石為材料進行砌筑。此高速公路沿線具有豐富的石材，所以石料選擇的是花崗巖（其特點是質地堅硬），而在使用前必須將其表面雜物等清理干凈。采用的砂漿等級是M7.5，通過機械設施實施拌和制作，以確保其強度級別符合設計要求，同時需要嚴格貫徹隨拌隨用的基本原則，拌制而成的砂漿需要在3h之內用完，若是施工階段溫度超過了30℃，則要2h內用完[1]。此外，砌體選擇的是坐漿法分層與分段澆筑，其中分段建立在伸縮縫部位，以10m至15m為間隔距離設置一道伸縮縫。在施工結束之后，需要按照規定要求進行養護處理，以提升截水溝施工質量。

2.2 支撐滲溝施工

支撐滲溝需要在邊坡開挖階段同步進行測放、開挖，也就是邊坡開挖2m后，就應及時進行支撐滲溝測放，根據設計尺寸要求開挖，以2個拱形骨架護坡中的拱圈為間隔距離設置支撐滲溝，詳細位置需要參考項目現場邊坡滲水點情況進行合理調整。在邊坡開挖一級之后，必須及時組織開始支撐滲溝施工。采用人工方式實施基坑修整與浮土雜物等的清理工作，以使溝底臺階、坡度達成設計規定要求，其中溝底選擇M7.5漿砌片石鋪筑（厚度是30cm），而且砌體應確保滿漿滿縫，尤其是臺階連接位置務必緊密砌筑，以免溝底發生漏水現象。支撐滲溝排水層選擇的填充料是干砌片石，而且在排水層和溝壁土體間建立反濾層（其采用的材料是砂礫石與卵礫石），每層厚度控制是15cm[2]。此外，支撐滲溝頂板砌筑選擇的材料是M7.5漿砌片石（厚度是30cm），頂板需要保證封閉密實，以免地表水進入到溝內。其中，支撐滲溝施工圖斷面圖，如圖1所示。

2.3 拱形骨架護坡施工

此項目邊坡防護的核心結構為“拱形骨架護坡”+“支撐滲溝”，通過拱形骨架把邊坡水流進行集中或是分流排出，以免邊坡受到雨水直接沖刷而影響其結構穩定性。具體施工階段，施工順序是先支撐滲溝后拱形骨架邊坡施工。其中拱形骨架護坡應嚴格貫徹“開挖”與“防護”同步進行的基本原則。在邊坡開挖后需要安排人員清理坡面，接著以人工方式開挖拱形骨架基槽，其中開挖深度是垂直坡面之下的25cm。針對拱圈圓弧位置的基槽開挖，應選擇小型工具開挖，以確保此部分的自然性與平滑性。與此同時，拱形骨架的凈寬度是3.02m，嵌入路塹邊坡的深度控制為25cm。在拱柱泄水槽的兩側與拱圈的頂部實施磚（其規格是240mm×115mm×53mm），且磚比骨架平面高約5cm，嵌入骨架之內約16cm，從磚頂和兩側涂抹M7.5砂漿（其厚度是2cm）[3]。以10cm至15m為間隔距離設置一道伸縮縫（寬度控制為2cm），然后在縫內填充瀝青麻筋。

2.4 盲溝施工

在盲溝施工之前，必須結合天氣預報做好施工規劃，保證盲溝開挖后2d之內無降雨現象，以免坡腳懸空而發生失穩問題。綜合分析項目施工要求及能力等要素，可以采用分段施工模式。考慮到盲溝處在蓋板邊溝的底部，所以盲溝基坑開挖之前需要完成蓋板邊基坑開挖。基坑開挖之前必須認真完成各項材料準備工作。為了能夠使路基寬度和蓋板邊溝線符合設計要求，需要精準測放蓋板邊溝先與開挖邊線，然后標記下挖深度，選擇中型挖掘機實施蓋板邊溝基坑開挖，同時測放盲溝中線與邊線，選擇小型挖掘機進行盲溝基坑開挖，確保其符合設計標高要求。而盲溝基坑開挖結束之后，以人工方式清理基坑內的浮土等雜物，接著實施基底混凝土澆筑。此項目中盲溝基底澆筑選擇的是C25混凝土，確定的澆筑厚度是10cm。當盲溝基底混凝土的強度級別≥2.5MPa，就可以鋪設一層無紡土工布以及鋼纖維水泥滲濾排水管，其中排水管的布設必須保證線形順直，禁止發生斷開現象。考慮到此項目沿線石料較為豐富，所以選擇碎石進行濾層填充，主要通過“小型鏟車”+“人工”的施工方式。在濾層施工結束之后需要立即采用無紡土工布進行封閉處理，然后澆筑蓋板邊溝基礎混凝土。其中盲溝施工詳見圖2。

圖2 盲溝施工斷面

2.5 蓋板邊溝施工

此項目中蓋板邊溝基礎澆筑選擇的是C20混凝土，厚度控制是30cm。具體施工時應選擇插入式振搗棒（型號是ZN30）進行密實振搗，確定的插棒間隔距離是30cm至50cm，插棒與模板的距離控制在5cm至10cm之間，振搗原則是快插慢拔，振搗時間一般是混凝土表面無明顯的氣泡上浮現象。而拆模之后應重視成品棱角保護，以免發生崩裂破損現象，選擇土工布將溝體進行覆蓋，然后實施灑水養護，保證養護時間≥7d。保證基礎混凝土的強度級別≥2.5MPa，才能夠按照要求實施溝身與臺帽模板施工，同時立模板前需要完成基礎與溝身之間接觸部位的鑿毛處理[4]。模板選擇的是木模板（其厚度是20mm），從模板的表面均勻涂抹一層脫模劑，以便于后續脫模施工。溝身澆筑選擇的是C20混凝土，臺帽澆筑選擇的是C25混凝土，采用分層澆筑施工方式，各層厚度控制為30cm至50cm，選擇插入式振搗棒（其型號是ZN30）進行密實振搗，以提升混凝土澆筑質量。澆筑施工符合臺帽底部設計規定標高要求，且大約2h至4h之后采用C25混凝土實施臺帽澆筑施工，其中采用人工方式修筑臺帽頂斜角。此外，蓋板邊溝的拆模、養護與基礎澆筑基本一致。蓋板邊溝施工中模板安裝允許偏差詳見表1所示。

表1 模板安裝允許偏差

2.6 植草綠化施工

此項目中邊坡屬于兩級邊坡，最大高度處于15m之內，所以邊坡防護施工后需要進行坡面綠化。考慮到邊坡是土質邊坡，而且坡面比較整齊，因此從拱形骨架中以噴射綠化植草機的方式進行機械綠化。結合項目現場地質與氣候條件，采用的綠化草種主要包含了暖季型、直根型以及觀賞型等相關植物種子。土壤采用的是清表處理過程中剝離的種植土，將噴播種植厚度控制在10cm以上。而噴射結束之后，緊接著就要蓋上無紡布，以及實施噴霧養護，從而提升種子發芽率與成活率，保證植草綠化施工效果[5-7]。

3 結語

本文以實際高速公路工程項目為例，從截水溝施工、支撐滲溝施工、拱形骨架護坡施工、盲溝施工與蓋板邊溝施工等方面綜合分析了土質滲水邊坡防護施工技術。實踐表明，通過綜合采用不同類型的邊坡防護施工技術，顯著提升了高速公路土質滲水邊坡結構的穩定性與安全性，并為類似項目施工提供了參考與借鑒。