浅谈高边坡路基施工方法

陈志伟

(广东省长大公路工程有限公司510000)

摘要：高边坡施工在实际施工过程中是常见的类型，由于其高度给施工带来一定的难度，本文着重介绍高边坡路基施工的施工方法，探讨高边坡施工与边坡监测预防措施的必要性，结合实际情况指导进行动态设计，最终达到信息化施工、动态设计的目的。

关键词：高边坡防护监测

一、工程概况

广乐高速公路七级高边坡位于广东省清远市清城区高田镇境内，线路呈156°走向，沿山坡展布。边坡开挖后形成七级边坡，六级平台，平台宽度2.0m（8.0），边坡最大挖深高度52.4m,边坡各级坡率均按1∶1设计，边坡长度200m。边坡防护措施：第一级至第六级边坡采用人字型骨架护坡,坡面防护以防冲刷为主；第七级边坡采用植草护坡截、排水措施：在各级边坡平台设置40×40cm梯形排水沟，边坡坡口线5m以外设置截水沟，将坡面及坡外地表水引入涵洞或冲沟。

二、深挖路段施工方法

1、施工准备阶段

1.1影响边坡施工安全的危害因素

1）开挖线上部不稳定岩体、松动岩块，直接影响下部作业安全，需进行清除或加固支护处理。

2）岩石性质的影响：包括岩石的坚硬程度、抗风化能力、抗软化能力、强度、组成、透水性等。

3）岩层的构成与结构的影响：节理裂隙的发育程度及其分布规律、结构面的胶结情况、软弱面和破碎带的分布与开挖坡面的关系。

4）水文条件的影响：主要是地下水的埋藏深度及动态变化，地表水的作用情况。

5）地貌的影响主要是边坡的高度、坡度和形态。

6）风化作用的影响主要体现为风化作用减弱岩石的强度。

7）气候影响因素。

1.2施工布置

1）现场施工总体规划布置都遵循保证安全、有利施工、便于管理的基本原则。

2）施工区内起重设施、施工机械、移动式电焊机及值班房等布置都符合安全、卫生、环境保护要求。

3）大型施工机械与车辆停放场的布置都与施工生产相适应，要求场地平整、排水畅通、基础稳固，并满足消防安全要求。

4）弃渣场布置都满足环境保护、水土保持和安全生产的要求。

1.3施工道路布置

1）永久性机动车辆道路、桥梁、隧道，都按照《公路工程技术

标准》(JTG801)的有关规定,并考虑施工运输的安全要求进行设计修

建。

2）施工生产区内机动车辆临时道路都符合以下规定：

（1）道路纵坡不宜大于8%，个别短距离地段最大纵坡不得超过

15%。

（2）道路最小转变半径不得小于15m，因自然条件限制不能满

足要求时都采取相都的措施（都有足够的回车场地和安全墩）。

（3）路面宽度不得小于施工车辆宽度的1.5倍，且双车道路面

宽度不宜窄于7.0m，单车道不宜窄于4.0m。单车道在可视范围内都

设有会车位置。

（4）路基基础及边坡保持稳定。

（5）在急弯、陡坡等危险路段及叉路（S377省道）设置警示标

志。

（6）对排水设施方面，不得占用有效路面。

2、施工特点

1）地质情况较差

出露岩层大多为砂岩，风化严重、结构松散，局部已呈半岩半土状，遇水极易软化导致强度降低，易产生滑坡、滑塌和崩塌等地质灾害。

2）施工跨越雨季

高边坡施工工期跨越雨季，开挖前做好临时排水系统，开挖中注意及时进行坡面防护，减少边坡暴露时间。

3）临近公路

高边坡位置处于S377公路附近，在运输过程中需跨越省道，以防止对公路交通的影响。

3开挖方法

3.1施工放样

在施工前详细复查深挖路堑地段的工程地质资料，包括土石界限、岩层风化厚度及破碎程度，岩层的构造特征等。根据设计横断面的边坡坡率、台阶宽度，精确计算路堑堑顶的开挖线。采用全站仪放样，现场坡口标高放出路堑坡口桩。根据坡口桩放出路堑开挖线，进行清表、清杂等。

3.2土方开挖

1）施工准备

施工前首先进行现场调，恢复线路中线，完成断面复核；调查自然状态下土体稳定状况，发现问题及时处理；清理现场,做好路堑坡顶截水、临时排水设施，施工便道和遮挡材料；配备挖掘机和自卸汽车等配套机械设备。

2）施工工艺

路堑开挖前做好堑顶截水沟并与排水系统连通，正确标出边桩连接线，施工过程中设专人控制边坡开挖坡度，对发现的问题，及时予以纠正。路堑两侧排沟，随路堑开挖及时进行，圬工砌筑紧跟开挖完成，及时完成边坡防护。防护施工不能紧跟开挖时，必须调整施工计划，加强防护施工的机械人员投入，或在不能及时防护的坡面暂留一定厚度的保护层，待做护坡时，采用人工清刷。开挖流程（参照下图）：测量放样→1→2（边坡预留保护层）→边坡检测→3（人工配合反铲清刷）→4→边坡检测→5（边坡预留保护层）→6（人工配合反铲清刷）

a

a

65456

32123

第一层通道

第二层通道

a-a剖面

图3.2-1一般开挖方法示意图

3）施工方法

因路堑的宽度和深度都较大，故采用通道纵挖法。先沿路堑纵向分层挖出一条通道，然后开挖通道两旁。上层通道两旁开挖至路堑边坡后，再开挖下层通道，如此向纵深开挖至路基标高。路堑开挖以机械化施工为主，靠近基床底层表面及边坡部分辅以人工开挖。施工中严格控制欠挖，尽量减少超挖现象。机械开挖是坡面预留20cm厚的保护层，保护层采用人工进行挂线修整削坡。施工中经常使用坡度板或测量进行检查，保证坡面平顺。局部超挖，回填时必须夯实，严禁贴坡现象。土方挖运采用挖掘机配以自卸汽车运输，开挖施工及弃土设专职人员指挥调度，保证施工安全。

3.3石方开挖

对于硬质岩石边坡，邻近设计坡面2～3m范围内的挖方采用大型机械凿岩施工技术。以避免对岩石结构构造面的破坏或危及岩层的完整性，影响路基边坡的稳定。石方采用挖掘机配合自卸汽车运输方式进行。

1）大型机械凿岩方式选择

采用分段分层开挖，先用潜孔钻进行钻孔，在采用大型机械凿岩机开挖，以减少对边坡的扰动，保持边坡良好的成型。对于开挖断面较小、边坡高度较低（两侧）及半填半挖地段（YK224+850段），对于开挖断面大、边坡高度大的地段，岩石较硬、整体性好的采用纵向掘进的方法施工，保证边坡平整。石质部分采用大型机械凿岩技术开挖。路堑既长又深时，采用纵向分层分段开挖，每一层先挖出一通道，然后开挖两侧，使每一层有独立的出土道路和临时排水系统；对风化破碎岩体，为保证施工中边坡的稳定和边坡防护的施工作业，采用阶梯式进行开挖，按设计要求的高度设置平台，形成阶梯边坡。

2）施工流程图

石方开挖后的边坡，做到顺直、圆滑、大面平整。边坡上无松石、

危石。石质路堑边坡因超挖而影响上部边坡岩体稳定时，用浆砌片石

补砌。

挖方边坡从开挖面往下分级清刷边坡。下挖2～3m时，对新开

挖边坡进行刷新。

3.4开挖注意事项

路基高边坡施工期间，施工现场随时做好场地以下排水、截水、

疏水和排洪等工作：

1）在现场周围地段修设临时排水沟，在山坡地段坡顶或坡脚设环形防洪沟或截水沟，以拦截附近坡面的雨水、潜水排入施工区域内。

2）现场内外原有自然排水系统尽可能保留或适当加以整修、疏导、改造或根据需要增设少量排水沟，以利排泄现场积水、雨水和地表滞水。

3）现场道路两侧设排水沟，便道应在两侧设小排水沟，沟底坡度一般为2%～8%，保持场地排水和道路畅通。

）大面积地表水，采取在施工范围区段内挖深排水沟，工程范

围内再设纵横排水支沟，将水流疏干，再在低洼地段设集水、排水设

施，将水排走。

5）在可能滑坡的地段，在该地段外设置环形截水沟，以拦截附近的地表水，修设和疏通坡脚的原排水沟，疏导地表水，处理好该区域内的生活和工程用水，阻止渗入该地段。

6）每一作业层施工完成或施工中间休息，特别是土方段落必须对作业面作压实处理，并形成从山坡到外侧不小于4%的横坡。并在距离上层坡脚1m处开挖临时排水沟，拦截疏导坡面汇水。

7）土石方的临时堆放，不得影响其它作业面的道路交通，且不能堆放于可能引发滑坡等地质灾害的地方，否则必须及时予以清运。

4、边坡防护方案

本段位于丘陵区，地形起伏较大，主要为全至强风化花岗岩，在雨水特别是集中暴雨作用下，边坡往往产生冲刷、拉槽、流土及流泥病害。下部风化程度则较低，主要为岩质挖方边坡，可能产生滑塌、局部滑落、掉块及碎落等病害。为确保边坡的稳定，不产生滑塌、局部滑落、掉块及碎落等病害，深挖路堑的施工遵守分级开挖、分级防护、及时防护的原则，开挖一级防护一级，在下一级开挖时，上一级已做好保护措施，对路堑边坡防护喷播植灌草（第七级）、人字形骨架护坡（第一级～第六级）。

4.1喷播植草防护

为利于植物生长，喷播草籽时加入灌木籽，草籽灌木籽应力易成活、生长快、根系发达的多年生草（灌）籽，路基边坡换填20cm耕植土并松铺整平。

具体施工流程图如下：

准备工作：为保证与坡面的紧密结合，交验后的坡面应采用人工细致整平，清除所有的岩石碎泥块、植物、垃圾和其他可能引起网在

地面被顶起的障碍物。播种：应选用当地已有成熟物种，并尽量选用与原地貌生长习性相似的植被。并采用两种以上草种（含同种不同品种）进行混播。草

种撒播方式采用人工撒播方式。前期养护：施工完成后，应对坡面进行不少于45d的前期养护，主要为定期洒水养护、病虫害防治、视植物生长需要及时追肥等。在草种发芽后，应及时对稀疏无草区进行补播。

4.2人字形骨架植草防护

人字形骨架护坡主骨架宽60cm，支骨架宽40cm，采用M7.5砂浆砌片石，骨架内喷播植草灌防护。坡顶需用M7.5砂浆砌片石加固，每级根据设计图纸预留平台，并设置平台截水沟，坡底设置护脚。平台、护脚排水沟均为M7.5砂浆砌片石。人字形骨架护坡坡面为一完整的排水系统，排水槽两侧、底部需用砂浆勾缝，以防雨水渗入边坡。边坡开挖自上而下逐级开挖、土方远离边坡体，不能堆积在下一级天然坡面上，以免坡体因加载而产生失稳破坏。边坡防护施工前先

对坡面及边坡平台上的松散堆积物及松动岩块清理干净，保证坡面岩凹凸差不超过10cm，对超挖部分用浆砌片石回填，边坡防护工程开挖一级、施工一级，以保证边坡稳定。具体施工流程图如下：

砌筑边坡防护应注意：

1）砂浆采用重量法控制计量，并采用机械拌和，砌筑采用坐浆法分层按规范砌筑。

2）将大块较平整的片石人工加工凿平，用来砌筑护面墙的外露面，并加工好砌筑沉降缝的角石，角石加工整齐，要有两个面相互垂直。

3）护坡的沉降缝按设计图纸要求设置，砌筑沉降缝采用角石加工整齐，以保证沉降缝砌筑后垂直于水平面并且宽度上下一致。

4）砌筑过程中和砌筑完工后7～14天内，随时对已砌筑砌体养生，保持其表面湿润。

4.3截水沟

施工做好边坡截水沟是保证边坡安全，正常进行路基开挖施工先决条件。截水沟进行分段开挖施工，截水沟采用人工开挖，如遇坚硬岩石也不可得采用爆破法，采用风镐凿除,以免对边仰坡岩体产生扰动。开挖施工按照洒好的石灰线进行，开挖时还应注意使基槽线形顺直，深度、宽度符合施工图纸要求且不得有大的超挖。截水沟挖出的土，应堆放在基槽的上侧1米范围内（避免弃于界桩之外）使其起挡水和回填加固用。基槽开挖至基底标高后对基底整平、夯实，及时报检，经监理工程师验收合格后，方可进行截水沟砌筑施工。首先砌筑截水沟沟底，砌筑前均匀地满铺不小于2cm厚的底砂浆，然后再采用挤浆法分层砌筑浆砌片石，待沟底砌体达到一定强度后进行沟身砌筑施工，沟身砌体转弯段应顺接。分段连接处，先施工段落应留接茬石，后施工段落与其顺接并使结合部位砂浆填塞饱满。整个砌筑施工应注意灰浆饱满，片石咬扣紧密,错缝、嵌缝饱满、密实,勾缝平顺勾实体缝,缝宽一致，不许直接抹面，砌体表面整齐、平顺。填补凹坑应拍捶密实，沟底及边墙顶采用M7.5砂浆收面。

5、安全监测措施

为了确保施工期的安全施工，需进行安全监测。监测的部位包括开挖结构面和开口线上部岩体，通过人工巡视检查和对观测数据进行整理、分析，掌握边坡岩体内部外部变形情况，评估和判断高边坡的稳定状况。

1）施工期巡视检查：定期进行边坡的巡视检查工作，检查内容包括边坡是否出现裂缝，以及裂缝的变化情况（裂缝的深度及宽度）、是否出现掉渣或掉块现象，坡表有无隆起或下陷，排、截水沟是否通畅，渗水量及水质是否正常等，并做好巡视记录。

2）边坡外部变形监测：在边坡重点部位，布置变形观测点，施工期的变形观测结合永久观测进行。通过大地测量法监测边坡变形情况，包括平面变形测量和高程变形测量。做好边坡施工安全监测成果的整理、反馈工作，以指导施工，边坡的变形数据的处理分析，是边坡监测数据管理系统中一个重要内容，用于对边坡未来的状况进行预报、预警，并对边坡的稳定现状进行科学的评价，预测可能出现的边坡破坏，都做好边坡施工安全监测成果的整理、反馈工作，以指导施工。

三、结论

高边坡施工中严格遵循“分级开挖、逐级支护”的加固原则，及时做好坡顶及坡面防排水，尽快完成边坡防护施工，减少边坡暴露时间。建立边坡监测系统，并根据监测数据，指导现场施工。结合实际情况指导进行动态设计，最终达到信息化施工、动态设计的目的。

参考文献

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