路塹高邊坡與高填方施工技術(shù)分析

摘要 文章探討了高邊坡與高填方施工技術(shù)的流程及關(guān)鍵要素，概述了高邊坡與高填方施工的基本方法及其在工程實(shí)踐中的應(yīng)用，分析了施工過(guò)程中的具體技術(shù)措施，如防護(hù)、鉆孔、澆筑、基底及夯實(shí)等細(xì)節(jié)。研究成果可為同類工程施工過(guò)程中可能遇到的技術(shù)難題，如邊坡失穩(wěn)、填方沉降等提供一定參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞 高邊坡；高填方；施工技術(shù)

中圖分類號(hào) U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2024）18-0129-03

0 引言

高邊坡工程涉及土壤力學(xué)、巖石力學(xué)、水文學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，其穩(wěn)定性問(wèn)題一直是工程界關(guān)注的焦點(diǎn)。而高填方工程則面臨著填方材料的選擇、填筑工藝的控制、沉降變形等多個(gè)方面的技術(shù)難題，因此系統(tǒng)地分析和研究高邊坡與高填方施工技術(shù)，對(duì)于提升同類工程的質(zhì)量和安全性具有借鑒意義。

1 工程概況

西昌至寧南高速公路ZCB1施工總承包（K0+000～K7+116、K17+167～K29+780）全長(zhǎng)19.729 km。其中K0+000～K7+116段西昌市大興鄉(xiāng)，止于石節(jié)子村，K17+167～K29+780段位于四川省涼山州普格縣，起于五道箐鎮(zhèn)古木洛村，止于螺髻山鎮(zhèn)廟子灣村，共有26座橋梁，2處互通，1座隧道。高邊坡路塹段共13段，防護(hù)形式采用錨桿框架梁+預(yù)應(yīng)力錨索框架梁+掛網(wǎng)噴有機(jī)基材+抗滑樁防護(hù)等，設(shè)計(jì)邊坡防護(hù)坡度為1∶1、1∶0.75、1∶1.25。高填路基段共5段，主要處治措施有沖擊碾壓+土工格柵等，放坡坡度為1∶1.5、1∶1.75、1∶1.2。

2 高邊坡

2.1 施工流程

施工準(zhǔn)備→測(cè)量放線→施工范圍臨時(shí)圍擋→砍樹挖根及清理表土→修建坡頂截水溝→坡頂防護(hù)→邊坡開(kāi)挖→搭設(shè)支架→鉆孔→錨桿（索、張拉）施工（定點(diǎn)、安裝）→注漿→錨桿抗拔試驗(yàn)→框架梁施工→框架梁填充→修建跌水溝和平臺(tái)截水溝、樓梯→掛網(wǎng)噴漿→下一級(jí)邊坡開(kāi)挖，開(kāi)挖示意圖如圖1所示。

2.2 高邊坡防護(hù)施工

（1）之字形通道搭設(shè)：通道采用腳手板滿鋪，在腳手板上加設(shè)間距為10 cm的防滑橫條，通道兩側(cè)安裝四道防護(hù)桿及扶手。

（2）連墻桿與卸載裝置上下通道固定時(shí)，設(shè)置連墻桿，以增強(qiáng)通道的穩(wěn)定性，設(shè)置卸載裝置，以分散和減輕腳手架上的荷載。

（3）通道口標(biāo)識(shí)與警示：通道口懸掛“五牌一圖”，明確指示通道用途和安全要求，在通道轉(zhuǎn)角處安裝紅色警示燈，提醒人員注意安全。

（4）腳手架鋼管選擇與搭設(shè)：腳手架鋼管采用φ48×3.5規(guī)格，鋼管橫向、縱向及豎直方向間距均為1.5 m[1]。

（5）在建筑工程中，坡面處理與斜桿搭設(shè)是至關(guān)重要的步驟，針對(duì)坡面處理，采用將每根水平桿沿坡面打入山坡土層或巖層內(nèi)的策略，以確保其牢固固定，此方法不僅增強(qiáng)了腳手架與坡面的連接強(qiáng)度，而且提高了整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載能力。在斜桿搭設(shè)方面，遵循順坡面的原則，搭設(shè)三層斜桿，以形成穩(wěn)固的斜撐結(jié)構(gòu)，不僅能夠有效分散和抵抗來(lái)自不同方向的外力，還增強(qiáng)了腳手架整體的剛性，腳手架搭設(shè)形式如圖2所示。

2.3 鉆孔

（1）鉆進(jìn)方式

鉆孔作業(yè)必須采用干鉆方式，嚴(yán)禁使用水鉆，以保證孔壁質(zhì)量和避免地下水影響。鉆孔速度需根據(jù)所使用的鉆機(jī)性能和所遇地層特性嚴(yán)格控制，以防止鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)扭曲或變徑現(xiàn)象。鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)詳細(xì)記錄每個(gè)孔的地層變化、鉆進(jìn)狀態(tài)（如鉆壓、鉆速）以及地下水情況和任何特殊現(xiàn)象，為后續(xù)施工提供參考。

（2）不良鉆進(jìn)現(xiàn)象處理

在鉆進(jìn)過(guò)程中，若遭遇塌孔、縮孔等不良地質(zhì)現(xiàn)象，必須立即暫停鉆進(jìn)作業(yè)，并采取有效的固壁灌漿措施。灌漿時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制灌漿壓力在0.1～0.2 MPa的合理范圍內(nèi)，以避免對(duì)地層結(jié)構(gòu)造成進(jìn)一步的破壞，完成灌漿后，需等待水泥砂漿達(dá)到初凝狀態(tài)，隨后方可重新開(kāi)始掃孔鉆進(jìn)工作。

（3）孔徑與孔深要求

實(shí)際鉆孔的孔徑必須達(dá)到或超過(guò)設(shè)計(jì)值，實(shí)際使用的鉆頭直徑不得小于設(shè)計(jì)孔徑，確保錨桿的順利安裝以及其在孔內(nèi)的穩(wěn)定錨固，錨桿孔的實(shí)際深度應(yīng)比設(shè)計(jì)深度多出至少0.2 m。錨桿在孔內(nèi)有足夠的錨固長(zhǎng)度，從而增強(qiáng)錨固效果，孔深的最大偏差為+200 mm，實(shí)際孔深可以略深于設(shè)計(jì)深度，但絕不允許淺于設(shè)計(jì)深度，孔口位置的偏差應(yīng)控制在±50 mm以內(nèi)[2]。

（4）鉆進(jìn)結(jié)束后的操作

當(dāng)鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，必須繼續(xù)穩(wěn)定鉆進(jìn)1～2 min，有助于避免孔底尖滅或孔徑不足的問(wèn)題，穩(wěn)定鉆進(jìn)能夠確保孔底平整，為后續(xù)的錨桿安裝提供基礎(chǔ)。鉆孔完成后，必須立即進(jìn)行孔內(nèi)清理工作，為此應(yīng)使用高壓空氣（風(fēng)壓控制在0.2～0.4 MPa范圍內(nèi)）徹底清除孔內(nèi)的巖粉和水體。高壓空氣能夠有效地吹散孔內(nèi)的殘留物，使孔壁干燥、清潔，錨桿的安裝和錨固效果至關(guān)重要，清潔的孔壁能夠確保錨桿與孔壁之間的緊密接觸和有效錨固，在鉆進(jìn)和清理過(guò)程中，應(yīng)密切關(guān)注鉆孔的情況，定期進(jìn)行質(zhì)量檢查，以保證錨桿孔的質(zhì)量穩(wěn)定和可靠。

（5）特殊地層處理

除非遇到特別堅(jiān)硬且完整的巖體，一般情況下不得使用高壓水沖洗孔內(nèi)，若在錨孔中遇到承壓水流出，應(yīng)待水壓和水量減小后再進(jìn)行錨筋安裝和注漿工作，必要時(shí)需在周圍適當(dāng)位置設(shè)置排水孔以處理承壓水。

2.4 錨桿安裝

采用直徑為Ф32 mm的錨桿，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和耐久性，為確保錨桿在鉆孔中的居中位置，支架鋼筋應(yīng)與錨桿體牢固焊接，并沿鉆孔軸線方向以2 m的等間距進(jìn)行設(shè)置。

錨桿鉆孔完成后，應(yīng)緩慢而小心地將錨桿送入孔中，直至達(dá)到設(shè)計(jì)位置，注漿前，應(yīng)確保錨桿已準(zhǔn)確安裝并固定在鉆孔內(nèi)。注漿過(guò)程中，注漿壓強(qiáng)應(yīng)不小于0.2 MPa。灌漿使用的水泥砂漿采用機(jī)械攪拌以確保均勻性[3]。

注漿可采用兩種方法：一種是先安裝錨桿，然后進(jìn)行注漿；另一種是當(dāng)孔深小于3 m時(shí)，可先灌漿再插入錨桿。水泥砂漿應(yīng)通過(guò)注漿套管從鉆孔底部開(kāi)始向孔口方向灌注，灌漿密實(shí)，漿液飽滿，注漿量應(yīng)至少達(dá)到計(jì)算量，在壓力注漿過(guò)程中，充盈系數(shù)應(yīng)控制在1.1～1.3的范圍內(nèi)。加荷等級(jí)及觀測(cè)時(shí)間如表1所示。

2.5 錨索施工

錨索采用6φ15.2鋼絞線，單孔設(shè)計(jì)錨固力達(dá)到750 kN。在施工前，按照錨索總量的3%進(jìn)行錨固力拉拔試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)的拉拔力不應(yīng)小于預(yù)應(yīng)力錨索的超張拉力。錨索推進(jìn)：采用人工方法推進(jìn)錨索，確保其在鉆孔內(nèi)順直并送達(dá)孔底，避免扭曲。錨固段注漿：錨索安裝一旦完成，必須立即進(jìn)行錨固段的注漿工作。注漿過(guò)程中，采用孔底注漿法，通過(guò)注漿管進(jìn)行泵送灌注，此方法能夠充分填充錨索與孔壁之間的空隙，形成有效的錨固效果。

注漿管應(yīng)隨漿液的注入而逐漸上拔，確保錨索錨固段的砂漿飽滿，注漿的充盈系數(shù)應(yīng)控制在1.3～1.7范圍內(nèi)。使用的水泥強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)為42.5，砂的粒徑應(yīng)小于或等于2 mm，漿體強(qiáng)度達(dá)到M35。錨索注漿應(yīng)保持連續(xù)性，不得中途停止，當(dāng)漿液放置時(shí)間超過(guò)2 h，應(yīng)廢棄并重新制備。若漿液發(fā)生中斷或拖延時(shí)間超過(guò)初凝時(shí)間，應(yīng)從鉆孔中抽出錨索，并用壓力水沖洗鉆孔后重新進(jìn)行錨索推送和注漿，注漿應(yīng)從鉆孔最低處向最高處進(jìn)行，排氣管應(yīng)設(shè)置到鉆孔最高處。

2.6 排水施工

坡頂截水溝：出水口設(shè)計(jì)需水流能夠順暢地引導(dǎo)至山坡側(cè)的自然溝中或橋涵進(jìn)水口，出水口的穩(wěn)定性直接關(guān)系到截水溝的整體效能。在必要時(shí)，應(yīng)設(shè)置排水溝、跌水或急流槽，以促進(jìn)水流的順暢排放，并減QzVc65+SsVKgZ1TySFLAGQ==少潛在的侵蝕風(fēng)險(xiǎn)，出水口的設(shè)計(jì)應(yīng)確保與其他排水設(shè)施實(shí)現(xiàn)平順銜接，從而形成一個(gè)連貫、高效的排水網(wǎng)絡(luò)。

截水溝的基槽開(kāi)挖通常采用明挖法，在松軟地層中，基坑的開(kāi)挖不宜全段貫通，以避免上部結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)，此時(shí)可采用跳槽開(kāi)挖的方法，即分段開(kāi)挖。當(dāng)基底土質(zhì)為碎石土、砂礫土、砂性土、黏性土等時(shí)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行整平并夯實(shí)，以提高基底的承載能力，對(duì)于不同的土質(zhì)，可能需要采取不同的處理措施，如排水、加固等[4]。

平臺(tái)截水溝：按照測(cè)量放線進(jìn)行基坑開(kāi)挖，截水溝兩側(cè)壁直接用基槽坑壁作為土模，內(nèi)側(cè)采用拼裝好的U形槽木模，用鋼筋、橫撐等固定。混凝土澆筑過(guò)程中，采用插入式振搗器振搗密實(shí)，每10 m設(shè)置一道沉降變形縫。拆模后表面有小蜂窩要及時(shí)處理，混凝土澆筑完成終凝后及時(shí)對(duì)平面混凝土進(jìn)行土工布覆蓋，灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期為7 d。

急流槽：土質(zhì)地段骨架溝槽采用人工開(kāi)挖，石質(zhì)地段使用風(fēng)鎬開(kāi)鑿，超挖部分采用同標(biāo)號(hào)混凝土回填，調(diào)整至設(shè)計(jì)坡面。梯步采用關(guān)模現(xiàn)澆方式，梯步模板表模采用16 mm厚竹膠板，背肋使用高20 cm的5分木枋，鎖口采用5 cm×5 cm的木條，施工時(shí)候先掛線定好模板位置，然后安裝跌水槽側(cè)面模板，采用短節(jié)鋼筋固定模板腳，模板外側(cè)每隔1 m設(shè)置一道枋木背條，使用斜撐加固。模板接縫處采用連接背條加固，保證接縫處平整，在梯步溝槽上使用竹膠板按照梯步尺寸安裝踢腳面立模，模板沿梯步橫向采用5 cm×5 cm的木條加固，兩端與側(cè)模使用鋼釘連接固定，同時(shí)在梯步中心位置平行于坡面豎向設(shè)置一根10 cm×5 cm木方，方木與踢腳面立模固定，起到加固作用。梯步澆筑時(shí)采用小型振搗器振搗，密實(shí)后找平收面，急流槽混凝土一次澆筑成型，基槽部分采用原槽澆筑方式，基槽上部采取關(guān)模方式澆筑。

3 高填方路堤

3.1 路基基底處理

在干燥的環(huán)境下進(jìn)行路基填筑，在必要情況下，增設(shè)盲溝以促進(jìn)排水。當(dāng)?shù)孛鏅M坡的坡度緩于1∶5時(shí)，先清除地表的草皮和腐殖土，然后直接在天然地面上進(jìn)行路堤的填筑，當(dāng)坡度陡于1∶5時(shí)，為確保路堤的穩(wěn)定性，對(duì)坡面進(jìn)行開(kāi)挖，形成臺(tái)階狀。這些臺(tái)階的寬度不小于2 m，并且臺(tái)階面會(huì)做成內(nèi)斜坡度，以便更好地排水，在形成臺(tái)階后，進(jìn)行平整和壓實(shí)工作，確保壓實(shí)度不低于90%，從而提高路堤的承載能力和穩(wěn)定性。

3.2 路堤填筑

在路堤填筑過(guò)程中，采用水平分層填筑法，此方法嚴(yán)格遵循橫斷面全寬、縱向水平分層的原則，確保逐層向上填筑的施工質(zhì)量。當(dāng)原地面存在不平整的情況時(shí)，施工應(yīng)從最低處開(kāi)始分層填筑，每層填筑完成后，經(jīng)過(guò)壓實(shí)并滿足規(guī)定的壓實(shí)度后，再進(jìn)行上一層的填筑。用挖掘機(jī)與自卸汽車協(xié)作進(jìn)行填料運(yùn)輸，利用推土機(jī)和平地機(jī)進(jìn)行攤鋪工作，確保每層填筑的均勻性和密實(shí)度，在每次填筑上料前，在路基的中樁和兩側(cè)設(shè)置木樁，以控制填筑的寬度和高度。使用靠尺掛線的方法，確保每填筑層的松鋪厚度達(dá)到規(guī)定要求，為清晰地指示填筑的邊線，在兩側(cè)使用石灰將木樁之間的連線標(biāo)記出來(lái)，填筑的邊線設(shè)定在路基填方坡腳外擴(kuò)50 cm的位置。

3.3 土工格柵施工

鋪設(shè)加筋材料的土層表面必須保持平整，嚴(yán)禁存在尖銳凸出物，以防止對(duì)加筋材料造成損害，加筋材料應(yīng)采用人工拉緊、U形釘固定等措施牢固地固定于填土表面，在使用過(guò)程中不會(huì)移位或松動(dòng)。加筋材料的強(qiáng)度高的方向應(yīng)垂直于路堤軸線，最大限度地發(fā)揮加筋材料的抗拉強(qiáng)度，提高路堤的承載能力，與加筋材料直接接觸的填料最大粒徑不宜超過(guò)15 cm，填料與加筋材料之間緊密結(jié)合，防止因填料粒徑過(guò)大導(dǎo)致的加筋效果減弱。當(dāng)坡面采用反包形式時(shí)，卷入路堤填料的加筋材料長(zhǎng)度不得小于1.0 m，反包部分的加筋材料能夠有效地起到加固作用，若防護(hù)施工滯后，應(yīng)及時(shí)對(duì)坡面采取臨時(shí)保護(hù)措施，如覆蓋防水材料等，以保證邊坡的穩(wěn)定性和加筋材料的耐久性。

4 結(jié)論

高邊坡與高填方施工技術(shù)是交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)，其正確應(yīng)用對(duì)于確保工程質(zhì)量和安全至關(guān)重要。在施工過(guò)程中，必須充分考慮地質(zhì)條件、氣候條件、工程規(guī)模等多方面因素，合理的排水措施、邊坡加固技術(shù)等也是提高邊坡穩(wěn)定性的關(guān)鍵手段。高填方工程中的填方材料選擇、填筑工藝等是確保工程質(zhì)量的重點(diǎn)，合適的填方材料、填筑工藝、沉降變形處理等，能夠顯著降低填方工程的技術(shù)難點(diǎn)與施工安全。

參考文獻(xiàn)

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