高速公路高邊坡路塹施工技術淺析

摘要 為明確高速公路高邊坡路塹施工技術，文章以鎮巴至廣安高速公路工程為例展開論述，案例工程結合高邊坡的地質情況，分別對較緩區段和較陡區段制定了不同的開挖施工方案，同時還通過設置截水溝與加強爆破控制等方式，保證了施工質量。結果顯示，工程高邊坡路塹通過上述施工處理方案達到了預期施工目標，邊坡穩定、排水通暢?？梢?，對于公路高邊坡路塹工程，結合地質地勢環境制定具有針對性的施工方案，可取得理想的施工效果。

關鍵詞 高速公路；高邊坡；高邊坡路塹；施工技術；質量控制

中圖分類號 U416.1 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）13-0070-03

0 引言

在高速公路施工中，經常遇到較為復雜的地勢地質情況，在開展高邊坡路塹施工時，需要充分考慮當地的地形地貌，制定更加合理的施工技術方案。此外，還要考慮地下水、爆破施工對土體的擾動等方面的影響因素。案例工程在開展高邊坡路塹施工時，充分考慮了對施工質量造成影響的各影響因素，結合工程地勢環境及水文地質，制定了具有針對性的施工技術措施，取得了理想的施工效果，具體施工技術如下。

1 高邊坡路塹施工的概述

1.1 高邊坡路塹施工的定義與特點

1.1.1 高邊坡路塹施工的定義

高邊坡路塹施工主要指在山區或復雜地形條件下建設高速公路的過程中，為滿足線路平縱面設計要求而進行的大規模地表開挖工程。具體而言，當道路路線穿越山體時，需要通過挖掘形成深溝以鋪設路基和行車道，由此形成的垂直于地面且高度大于一定閾值（通常對于土質邊坡為20 m以上，巖質邊坡為30 m以上）的陡峭邊坡，即稱為高邊坡路塹。

1.1.2 高邊坡路塹施工的特點

高邊坡路塹施工的特點主要表現在以下幾個方面[1]：

（1）高邊坡路塹施工涉及的工程規模較大，施工難度較高。高邊坡路塹施工往往需要在陡峭的山坡上進行，需要開挖大量的土石方，同時需要采取邊坡防護和排水等措施，工程規模較大，施工難度較高。

（2）高邊坡路塹施工對環境的影響較大。高速公路建設過程中需要占用大量的土地資源，同時高邊坡路塹施工也會對周邊環境造成一定影響。

（3）高邊坡路塹施工需要考慮多方面的安全因素。高邊坡路塹施工具有一定的危險性，需要考慮多方面的安全因素。

（4）高邊坡路塹施工需要考慮長期維護和監測。高速公路的使用壽命較長，在高邊坡路塹施工完成后需要進行長期的維護和監測。

1.2 高邊坡路塹施工的影響因素

影響高邊坡路塹施工的因素，主要包括以下幾個方面[2]：

（1）地質條件。地質構造是決定高邊坡穩定性的首要因素。巖土性質、地層結構、地下水狀況以及潛在的不良地質現象均對開挖方式的選擇、支護措施的設計及施工過程中的安全控制具有決定性作用。

（2）氣候與環境因素。氣候條件對高邊坡路塹施工有顯著影響，包括降雨量、溫度變化導致的凍融循環、風蝕效應等。

（3）設計參數與施工方法。設計階段選擇的邊坡坡率、臺階高度、坡腳處理方式、支護結構類型及參數等，將直接影響施工難度和邊坡的安全性。施工過程中采用的爆破技術、開挖順序、分層分段策略、臨時防護措施等也是影響高邊坡穩定的重要因素。

（4）施工質量與管理水平。施工質量控制、監測系統的完善與否、施工組織管理的有效性直接關系到邊坡加固措施的實施效果。

2 高邊坡路塹施工技術分析

2.1 項目概況

鎮巴（川陜界）至廣安高速公路，該標段路線起于巴中市通江縣廣納鎮檬子珈村附近，順接鎮廣高速王坪至通江段止點，路線全長62.025 km，采用四車道高速公路技術標準，設計速度為100 km/h；整體式路基寬度為26.0 m，標段內路基高邊坡12處，邊坡最大高度為42.32 m，高邊坡處置總長度為1 682 m。高邊坡總體情況如表1所示：

2.2 施工工藝流程及技術要點

2.2.1 高邊坡施工工藝流程

高邊坡施工工藝流程如圖1所示：

2.2.2 高邊坡開挖施工技術要點

高邊坡開挖施工技術要點主要包括以下內容[2]：

（1）塹頂截水溝和平臺截水溝施工。在高邊坡土石方開挖前，首先施作截水溝，以防地表水滲入開挖面。對于挖方邊坡坡口5.0 m外的適當位置迎水面的溝壁坡度，應根據地面橫坡調整；對于沿溝縱向較陡地段，則應視情況設置防滑齒坎。

1）溝槽開挖。放好截水溝內外輪廓線并用白灰標記，人工配合挖掘機開挖，自卸汽車運輸。人工修整至設計尺寸，不得擾動原土層，不允許欠挖?；娱_挖后需復測高程。開挖土方應集中運出場外，禁止堆放在水溝外側。清理合格后，經技術人員檢驗合格后方可進行下道工序，要求排水溝設施的溝底縱波不應小于0.3%。

2）M7.5砂漿MU30片石砌筑。漿砌前應對石料進行檢驗，確保其強度符合設計要求，形狀方正、平整，尺寸適中。砌體施工應分層進行，各層砌塊應安放穩固，砂漿應飽滿、黏結牢固，不得脫空。砌筑時應采用坐漿法，嚴禁先鋪石后灌漿。砌塊應平砌，大面朝下，控制砌縫寬度。上下層豎縫應錯開至少100 mm，避免通縫。

3）勾縫及養生。砌體勾縫前，清除縫內泥沙，灑水濕潤。勾縫一律采用凹縫，嵌入砌縫10～16 mm深，縫槽不足時應鑿夠深度。每砌筑一段，砂漿初凝后，用棉氈覆蓋養生7～14 d。

（2）開挖方式。

1）較緩區段。當深挖地段沿路線縱向的地形相對較緩時，則采用自卸汽車配合挖掘機直接開挖。沿路線方向設置施工便道，便道縱坡應保證自卸汽車空載時能在正常情況下順利爬到坡頂；為施工安全，應在路線左右幅各設置一條施工便道，上下汽車可分道行駛。挖掘機從高至低分層分幅開挖，每層開挖深度控制在3～4 m，每幅寬度控制在8～10 m。具體的開挖順序如圖2（路塹縱向開挖順序圖）所示：

路塹縱向開挖按照圖2所示，按從Ⅰ～Ⅳ順序進行分臺階開挖，與橫向臺階相結合，橫向根據寬度分1～3段開挖，每級邊坡豎向分三級開挖。

2）較陡區段。當深挖地段沿路線縱向的地形陡峭、汽車無法到達時，使用推土機將山頂降低5～6 m，再利用挖掘機開挖。在汽車可到達的地方設置工作平臺，使用推土機將土推至平臺，利用挖掘機或裝載機進行裝車。

3）土石方調配。根據施工線路長、斷面多的特點，制定合理的土石方調配方案，配置好施工機械和順序。盡量在該區段內解決土石方問題，減少運距，避免出現大量的借方和棄方。

（3）石方爆破方案。由于各斷面邊坡上部土層為黏土、強風化泥巖及砂巖，擬采用機械開挖。在邊坡下部中風化較硬巖層，以及機械不能開挖的情況下，擬分別采用橫向臺階爆破法、縱向臺階爆破法以及邊坡的光面爆破方案[3]。

1）分層橫向臺階爆破法。分層橫向臺階爆破方案適用于挖方較窄處，且對飛石要求嚴格控制的地段。

2）分層縱向臺階爆破法。分層縱向臺階爆破方案適合于地勢平緩，離公路、河流較遠的路段。

3）靠近邊坡設計線的處理。按設計邊坡度采用光面爆破開挖，孔徑d=38 mm，炮眼間距a=500 mm，光面厚W=600 mm，裝藥量0.20～0.30 kg/m。

4）全斷面開挖。全斷面開挖總體施工順序如圖3所示。①首先沿預定路基外側向前形成一槽式塹溝（圖3中的Ⅰ部分）。②然后再爆破剩余部分（圖3中的Ⅱ部分）。爆破Ⅱ部分巖體時，應采用微差控制爆破形式以控制爆破拋石方向。

（4）控制爆破施工工藝?？刂票剖┕すに嚢\孔臺階爆破及深孔爆破。

工藝流程：施工前準備—設計布孔—測量定位—鉆孔—裝藥—爆破—機械破碎、清渣—進入下一層循環施工。

爆破施工步驟[4]如下：

測量放線，確定炮孔位置和深度。根據巖性選擇淺孔或深孔爆破，確定合理參數。測量布置炮孔、鉆孔。驗孔檢查：孔位、深度、傾角是否符合設計要求。按設計要求控制每孔的裝藥量，檢查裝藥高度。在未發出解除警戒信號前，警戒人員應堅守崗位，禁止無關人員進入危險區。安全檢查確認后，爆破工程師發出解除警戒信號。

（5）光面爆破施工工藝。

1）鉆孔控制需嚴格按測量放樣好的孔位進行，誤差不得超過允許范圍。鉆孔結束后，應及時校核孔的參數，不合格的應重新補鉆直至合格。

2）光面爆破需按設計要求將炸藥與導爆索綁在毛竹片上進行裝藥，并保證堵塞的長度和質量。

3）調整：為保證孔口斷面效果，設置一段不裝藥的填塞段，長度根據現場巖石的巖性及其風化和裂隙發育程度而定。鉆孔底部為了克服巖石的夾制作用，可適當加大底部裝藥，其長度視孔深和現場進行適當調整。

4）起爆：按爆破設計布置警戒，確認安全后開始作業。

5）檢查及記錄：爆破后應按規定等待，檢查盲炮等不安全因素，并認真填寫記錄。

3 高速公路高邊坡路塹施工的質量控制

高速公路高邊坡路塹施工的質量控制措施包括以下幾個方面[5]：

（1）施工材料的選擇與質量控制是高速公路高邊坡路塹施工質量控制的基礎。在施工過程中，應選擇優質的施工材料，確保其性能符合設計要求。

（2）施工工藝流程與質量控制是高速公路高邊坡路塹施工質量控制的關鍵。在施工過程中，應制定科學合理的施工工藝流程，并嚴格按照工藝流程進行施工。

（3）施工質量的檢測與評估是高速公路高邊坡路塹施工質量控制的重要環節。在施工完成后，應對高邊坡路塹進行質量檢測和評估，包括邊坡的穩定性、排水系統的通暢性等方面。

（4）施工質量的改進與提高是高速公路高邊坡路塹施工質量控制的重要目標。在施工過程中，應不斷總結經驗，改進施工工藝和技術，提高施工質量。

4 結語

通過對高速公路高邊坡路塹施工技術的研究，可以得出以下結論：

首先，高邊坡路塹施工是高速公路建設中的重要環節，其施工質量直接關系到高速公路的安全性和使用壽命。

其次，高邊坡路塹施工的影響因素有很多方面，包括地形地貌、地質條件、水文氣象條件和施工技術與設備等。

最后，為了提高高速公路高邊坡路塹的施工質量，需要加強技術研發和人才培養，不斷改進和優化施工工藝與技術，提高施工效率和質量水平。

綜上所述，該文對高速公路高邊坡路塹施工技術的研究具有重要的理論價值和現實意義。未來將繼續關注該領域的發展動態，以期為高速公路建設提供更加科學、合理的技術支持和解決方案。

參考文獻

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[5]葉咸， 陳華斌， 吳鑄， 等. 山區高速公路路塹高邊坡工程施工安全總體風險評估技術探討[J]. 公路， 2018（3）： 42-47.

收稿日期：2024-01-30

作者簡介：李垚（1990—），男，本科，工程師，從事公路工程工作。