高速公路高边坡施工工艺探究

苏文斌

(中交第二公路工程局有限公司， 广东 江门 529000)

高速公路路基工程当中的分项边坡工程，对于各大工程队伍来说均是一项非常值得注意的工程项目。尤其是高边坡项目，它会破坏原有土体的力学平衡，再用人工措施重新建立一套力学平衡系统，这一过程中有非常多的风险因素。稍有不慎就可能引发非常严重的安全事故，不仅是在施工当中可能会出现安全事故，在后续高速公路建成并投入运营后，也可能出现影响交通安全的事故，因此，非常有必要就高速公路高边坡施工工艺进行一番探讨。以期为高边坡施工提供一些参考经验。

1 工程概况

某高速公路二标段K16+600～K26+500,全长9800m，其中路基工程总长7293/7203m。合同工期要求27个月，造价4.8亿元。本标段路基工程土石填方量231.8万方，开挖方量283.9万方，弃方量约52.1万方。路线规划区域内地质条件、水文条件、气象条件相对较为复杂，施工难度较大，土方深挖高填段成为工程项目部控制质量、成本、工期的关键点之一。

2 高边坡施工重要性

高边坡施工之所以风险高，就在于其会改变土体原有力学平衡，然后通过人工手段进行改造，重建力学平衡。在这一过程中，绝大多数的边坡防护手段，并不是边坡开挖前就准备好的，而是在边坡开挖以后才能实施，在边坡开挖的过程中，加固和防护尚未实施前，边坡地质体会因为开挖（包括机械开挖和爆破）会造成土体扰动，使其产生应力松弛，影响边坡稳定性。所以往往需要根据地质勘察报告，进行针对性的设计，并采用具有针对性的工程措施。而事实上，很多高边坡的设计虽然科学，但是由于施工工艺和方法不当，或是未能及时实施工程措施，均会导致施工过程中出现安全事故，并可能给后续公路运营埋下安全隐患。所以本文重点探析高边坡的施工工艺，以期结合实际工程案例，提供一些成功经验。

3 高边坡施工工艺要点

结合工程实例来看，高速公路高边坡施工流程主要为，施工前期做好准备工作，包括施工机具、人员组织、施工材料等的准备工作。随后根据设计图要求进行测量放线，并在完成后进行复验，保证放样准确性。根据设计图要求进行截、排水沟的修筑。完成以后正式进入施工阶段，其中包括土方开挖和石方爆破，在这一过程中要遵循开挖一层，防护一层的原则，执行边坡加固防护施工，直至边坡开挖完成，及时修筑砌体，完成路基排水设施施工。根据上文的分析，项目实例中，由于要进行土方深挖高填，危险性比较大，其施工工艺非常关键，因此，下文就其中需要注意的关键点进行探析。

3.1 高边坡施工准备

在实施全过程的质量安全控制管理中，施工前期的准备工作尤为重要。

首先要针对设计图纸进行交底，总工负责组织人员全面熟悉图纸，进行设计交底、技术交底和安全交底，理解设计意图，掌握技术质量目标以及安全文明施工目标。由管理层人员向施工作业层的施工队伍负责人进行安全教育、培训和安全技术交底。

其次，对原地面进行复测，协同监理在现场进行检查，深入现场了解实际情况，若无问题即可进入放样作业阶段。按照图纸要求放出截水沟、边坡顶边线。使用批准的导线点、水准点，使用全站仪进行放样。

第三，根据工程量准备设备机具型号和数量，并保证设备机具的健康状态。设备包括推土机、挖掘机、运载车辆、锚杆钻机、空压机、便携式注浆泵、切割机、弯曲机、电焊机等。如果需要在爆破器材仓库领取适量爆破器材，并进行详细检查。

第四，将需要用到的材料送检。

第五，向施工人员下发施工指导书，进行安全技术交底，组织施工人员进入现场，入场人员尤其是特殊工种，必须持证。试验室配合确定材料配合比，并进行材料检测。

3.2 高边坡开挖工序

3.2.1 开挖总体要求

在开挖前期，根据放样成果，处理坡面与坡顶排水系统完成边沟排水，确保开挖前排水沟排水畅通。坡顶截水沟为完成之前，应做临时性的截水沟，防止雨季可能造成的水土流失。如果设计了永久性截水沟要优先考虑先做好永久性的截水沟。

严格测定边坡定位、坡率，采用台阶法逐级开挖，严格遵循分级开挖、逐级支护的原则。挖掘机分级开挖，自卸车运输，遇石采用光面爆破和预裂爆破。及时做好边坡监测。每开挖一级及时复检，修整和防护，结合气象部门提供的气象信息，随时以塑料覆盖以成型的边坡，防雨水冲刷。

开挖过程中，各工序必须协调配合，一旦开始施工人员组织必须重组，全面施做一级坡面。在刷坡面的同时，进行打眼，并留下一定余量供调整锚杆，并布设好排水管道。打眼完成进行质检，合格后立即布置锚杆、锚索，确认后注浆。完成注浆后及时跟进土方回填与植草，并采取措施进行保护。

3.2.2 开挖方法

总体上，采取机械配合人工分级开挖，主体开挖以机械施工为主，留下一定厚度，供人工修整，防超挖，欠挖，人工消坡保持坡面平顺。若在土方开挖过程中运距适应推土机、挖掘机经济运距，开挖过程中就近处理土方并回填，若不符合经济运距，则以横向台阶法开挖，辅以运载车辆进行土方运输，提高施工效率。若遇石方开挖，则采用控制爆破法开挖。

首先，土方开挖，在土方开挖中，推土机和挖掘机配合分级分层由上至下开挖，运载车辆配合挖掘机运输土方，符合填方要求的运输至填方区回填，不符合的则运至专用弃土场。整个开挖过程随机检查边坡，防超挖、欠挖。边坡应预留土层一般30～100cm,转人工修整。若边坡长度较短，深度较小时，直接横挖一次挖至设计标高。若深度较深则采取台阶法分级开挖；若长度较长则纵挖。当然根据不同情况还可以采取横断面全宽纵挖、通道式纵挖等开挖方法。具体方法应结合现场实际情况进行合理调配。

其次，开挖过程中遇硬质地质条件，需采用控制爆破的开挖方法，密打眼、短进尺、弱爆破、强覆盖， 确保安全的同时，顺利完成爆破作业。具体施工方案应根据现场地质条件来确定。若上表层为软岩等，可先利用挖掘机分层拉槽挖掘。至硬质岩层，台阶布孔，控制爆破。当边坡深度较小在6m以下时，可浅眼松动爆破，爆破孔深度一般2～4m较好。若边坡深度较深，则深孔松动爆破，爆破孔深一般6～8m较好。边坡用光面爆破。

第三，边坡光面爆破。边坡的爆破可以用预裂爆破，其爆破孔应在同一水平面内，间距、最小抵抗线、排距、超钻、孔深、堵塞长度、装药长度、装药密度、装药量等均需要严格控制，经严格的计算得出准确的数据进行布置。当然装药也可以间隔装药。预裂爆破起爆应在主炮之后，间隔25～50ms，使用未查毫秒雷管，起爆时同一排孔应同时起爆。要注意爆破作业危险性大，必须加强爆破作业组织管理，必须将爆破安全规程的规定落地，专人专职，严格审批，确保万无一失。

3.3 边坡修整、加固与排水

1、边坡修整

边坡修整一般分两次，即粗修和精修。粗修时将边坡开挖时残留的松土或机械挖不到的土石按照坡率进行粗略的修整，做出边坡轮廓线，同时清理剩余的土石方。边坡精修应分段进行，在开挖完成一段后，及时跟进人工修整，为后续工序做好准备。修整时按设计要求，做好坡度尺，利用垂球、棉线，间隔10～15m，挂线挖槽，做出坡度样板。然后从上倒下进行精修，结合坡度尺进行校正。在这一过程中施工人员必须穿戴好安全防护装备，系安全带，搭简易木夹板，保证安全的同时，方便施工。如果边坡深度较大，就需要开挖修整以及加固相互配合，循环作业，按照分级分层原则，根据设计的横断面平台为界，划分出作业流水段，进行流水施工。一级台阶土石方开挖完成后转入二级纵向台阶开挖施工依次推进，修整人员跟进进行一级台阶修整作业同样依次推进，加固作业人员同时跟进。按流水方式循环直至完成土石方开挖。

2、边坡加固

边坡加固是保证边坡稳定性的重要工序。以锚杆框架梁来说，其工艺流程为先确定孔位，钻机就位钻孔，清孔，安装好锚杆，进行注浆，随后进入框架梁制施工。

首先，根据设计与施工方案文件，进行测量放样，确定锚杆、框架梁位置，使上下坡对齐。统一放样，确定孔位，严格控制误差，做半永久性标志。

其次，根据地质条件，以及锚固要求，合理确定钻机，并确定合适的钻孔方法。搭设好钻孔平台，确保平台稳定，平整，根据孔位固定钻机，就位后进行微调，确保开孔误差（包括纵横误差、高程误差、倾角和方向）在允许范围内。

第三，钻进方式一般为干钻，而不使用水钻，因为水钻可能破坏边坡岩体条件，降低孔壁性能。钻进时严格控制钻进速度，防钻孔变径、扭曲。最终目的是要保证锚杆孔质量合格。如果钻进过程中遇不良情况，如塌孔、缩孔等，必须立即停钻，并及时灌浆加固，待浆液初凝后，重新钻进。钻孔完成应及时质检，检查孔径、孔深、倾角。其中孔深一般要求比设计深度大上0.2m。

第四，当钻进至设计孔深，不停钻，使钻机空转1～2分钟进行清孔。完成后利用空压机继续清孔，确保清孔符合要求。

第五，安装锚杆并灌浆。锚杆应根据设计要求进行制作，并严格检查成品质量，确保符合要求。锚杆安装就位后注浆，用注浆套管深入孔底从孔底开始灌浆，直至浆液饱满溢出一定时间后完成注浆。其中要注意水泥砂浆的配合比，确保符合要求。

第六，框架梁一般用料为混凝土，强度C25，需将框架嵌入坡面15cm，用人工开挖的方式。边坡应尽量修整好，按照放样成果，完成基础开挖，绑扎好钢筋。支好模板，模板瓶装必须严实、平整、尺寸准确，符合设计要求的同时，要保证一定的美观度，模板表面刷脱模剂。完成以后进行质检，合格后进行砼浇筑，砼浇筑必须连续进行，浇筑的同时进行振捣，保证混凝土浇筑密实。

第七，基础混凝土达到一定强度后，进一步对边坡进行修整，并进行坡面压实度、坡度检测。符合要求后，布置人字形骨架植物防护，骨架挖槽，深度25cm，配合三维网喷播植草。

（四）砌体施工

砌体施工时需要先测量放样，立杆挂线，清理基底，清除边坡松动土体，应露出新鲜面，确保砌体砌筑质量符合要求。砌体从下自上砌筑，砌体墙背应与坡面紧密贴合，咬口紧密、砂浆饱满、错缝。牢固美观，要预留排水孔，连接边坡排水系统。

结束语

结合实际案例对高速公路高边坡施工工艺进行了简单的探析，在工程实施过程中，需要根据现场的实际情况，准确调度，严格管理，在严格的质量管理措施，与施工方案的指导下，顺利完成工程施工。当然，上文所探析的内容虽然来自于成功案例的，但也存在一定的不足之处，因此还希望能够与业内认识探讨，共同进步。

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