浅谈深挖路堑高边坡防护的设计与施工

黎勇

摘要：随着市场经济快速发展，我国路桥建设施工技术也在不断的发展之中，这给人们出行带来了极大的方便，同时也为社会创造出了巨大的社会效益。本文针对深挖路堑高边坡的防护问题进行分析，针对防护技术设计与施工进行有效性研究，为提升路基边坡质量打下坚实基础。

关键词：深挖路堑高边坡；防护技术；设计；施工

黄贝岭旧村位于深南东路和沿河北路的交汇处，南邻深南东路，东接黄贝岭新村，北靠景贝南生活小区，西依黄贝岭，地理位置条件十分优越，有较好的自然环境和外部环境.在旧村改造过程，需打通与黄贝岭路的出口，建设一条城市支路。本项目道路沿线地形地貌为丘陵斜坡山地，地势为北高南低，起伏较大，高差达50多米。部分路段路基填挖高度较大，局部出现34多米高的深挖路堑边坡。

1）地质条件描述

本项目中，在一号路（经一路）南侧（黄贝岭北侧）存在开挖高边坡，拟采用分级放坡； 黄贝岭北侧山体主要由坡积土、残积土及强风化砂岩等组成，该处山体于上世纪90年代曾发生滑坡；另据区域地质资料，深圳断裂带由附近通过，其中一条北东向主干断裂和一条北西向断层由黄贝岭通过（边坡拟开挖处现仍有针对断裂带的监测站）。因此可判断该边坡处地质条件复杂，岩土体工程性质差，边坡设计需要慎重对待。

2）设计依据

⑴《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；

⑵《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；

⑶《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）；

⑷《巖土锚杆（索）技术规程》（CECS22：2005）；

⑸ 现场调查结果。

3）安全等级

根据《建筑边坡工程技术规范》按一级边坡等级进行边坡防护设计，稳定安全系数取1.30，采用理正岩土系列5.0版软件进行边坡的稳定性分析计算。

4）稳定性验算

本工程特殊工点边坡最大高度一般为34m，根据坡体高度、工程地质情况，拟采取加固效果好且景观效果好的锚索（杆）框架支护，框格中喷混植生绿化。边坡安全等级为一级，选取有代表性的横断面利用圆弧法进行边坡稳定性计算：

K0+200南侧边坡断面：坡高34m，坡体主要由含砂粉质粘土（残积）及强风化凝灰质砂岩组成；采取锚索（杆）框架加固后，边坡稳定性系数均大于1.3，符合《建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）》一级边坡安全要求。

5）深挖路堑高边坡防护设计

从经济、安全、施工可行、美观的角度出发，对整个坡体采用锚索（杆）框架梁支护，框架内喷混植生。

考虑到该山体的地质条件，设计方案较保守，首先在开挖中分级放坡，每级边坡高度8m，第一级放坡坡率1：0.75，第二-三级放坡坡率1：1，第四级边坡坡率1：1.25；放坡后的边坡采用预应力锚索加固。治理方案经计算验证，其稳定性满足规范要求。

局部地形与实测不符时，可根据实际地形适当调缓坡率，使整体边坡平顺美观；锚索（杆）框架横梁、竖肋及顶梁均采用C30砼现浇。边坡支护设计范围两侧若有坡形及地质情况相同的坡段，可参考附近相同支护断面顺延。

高边坡支护平面图

特殊工点高边坡支护典型横断面图

6）边坡施工技术及质量控制措施

（1）、土石方工程施工

边坡刷方应严格按照从上至下分层跳槽开挖施工，应遵循上层支护达到适宜强度后再开挖下层施工的原则。如坡顶存在自然边坡时，锚索（杆）框架施工顺序：开挖第一层--施工最上排锚索（杆）--施工横梁及竖肋--锚索张拉锁定--开挖下层施工第二排锚索；若坡顶无自然边坡，可按坡级开挖施工。边坡开挖后及时施加支护措施，不宜过久暴露。边坡较陡或地层较差时，禁止整级边坡开挖后再施工，必要时应采取临时支护措施，以确保施工期坡体稳定。对于必须爆破的石方边坡开挖，严禁采用大爆破，要求距设计坡面3～ 5m 范围内一律采用预裂控制爆破逐层剥离，以尽量减少或避免爆破施工对岩体结构的破坏作用和影响。边坡开挖后应及时实施加固工程措施及坡面防护措施，避免边坡因长期裸露、日晒雨淋等原因造成稳定性降低。

（2）、锚固工程施工

（a）锚索（杆）施工时钻孔应采用风动干钻法施工，不得打水钻。下锚前应用高压风将锚孔清洗干净。锚杆、锚索应严格按各自结构详图要求制作并施工。

（b）锚孔内压力灌注水泥砂浆，水泥砂浆的强度不低于30MPa，水灰比控制在0.38～0.5，应通过试验确定；锚杆采用一次孔底注浆，锚索采用二次注浆法施工，详见各自结构图。应保证锚孔内水泥砂浆密实、饱满，必要时应进行补灌。

（c）锚杆孔口段应与框架钢筋焊接牢固，锚杆施工完成后，应及时浇注框架梁砼。

（d）施工过程中若地层变化时应马上报告业主及设计单位，以便及时按规范进行动态设计。

（ 3）、锚索（杆）框架梁施工

锚（索）杆框架施工前应将坡面修整平整，同一级边坡坡率变化处应设置10～20m的圆顺过渡段。坡面不平顺处应先清理，梁底凹处应采用同标号砼找平后，再绑扎钢筋。框架梁施工要保证框架顶面平顺、美观，钢筋间距满足设计要求，框架横梁、顶梁应按照设计要求设置伸缩缝，缝宽2cm，缝内用沥青木板填塞。

锚索张拉施工，须在格构梁混凝土强度至少达到80%后，才能进行；锚索拉力设计值参见"剖面图"，锁定值为设计值的60%～70%，岩土层强度高时取大值。

（ 4）、砌体工程施工

平台砌体、截水沟、急流槽及踏步等均采用M7.5水泥砂浆砌筑，砌筑时应保证砂浆饱满及错缝砌筑。砌筑材料采用强度不小于30MPa的不易风化的硬质石料。

（5）、排水工程施工

（a）截水沟、平台排水沟、坡底边沟及急流槽等应严格按设计尺寸施工，水沟长度及位置可根据实际地形合理调整。坡底边沟详见道路工程分层相关图纸。

（b）仰斜排水孔按设计要求布设，在具体施工过程中，应根据施工揭示地层及含水状态等实际情况调整孔位、孔数和孔深，确保坡体排水效果。

（6）、边坡工程监测

边坡工程监测包括施工安全监测和支护效果监测。

监测项目与内容包括：①坡顶15m范围内地表裂缝数量、宽度和走向；②坡面水平位移与沉降。

监测点的设置：单个高边坡的监测剖面不少于2条，且具有代表性，并尽量与地勘横剖面靠近，每条剖面上的监测点不少于3个。

監测期限与周期：①监测期限竣工后不少于2个雨季；②监测周期：施工安全监测应从开工前就执行，根据施工的具体情况，8～24小时观测一次，雨季、气候恶劣及关键的施工步骤时应适当缩短监测周期；支护效果监测周期一般为15～30天。

7）边坡支护工程验收质量要求

（1）、边坡支护工程所有原材料性能均应符合设计要求及现行有关产品标准的规定。

（ 2）、灌浆材料一般采用强度不低于M30的水泥砂浆，水灰比一般为0.38～0.5，灰砂比宜为0.8～1.2，灌浆前应根据配合比试验确定；灌浆压力一般为0.5～1.5MPa，应确保浆体灌注密实。锚杆保护层厚度不小于3cm。

（3）、锚孔孔径一般为^150，定位偏差不宜大于20mm；锚孔角度不大于1%；锚杆长度偏差不大于30mm；钻孔深度超过锚杆设计长度应不小于0.5m。

（4）、浆体强度检验用试块的数量每30根锚杆不应少于一组，每组试块应不少于6个。

（5）、框架梁格构轴线位置偏差不大于30mm，格构断面尺寸偏差不大于20mm，格构表面平整度（凹凸差）偏差不大于10mm。梁现浇砼强度不低于C30，并应浇筑密实，不得有蜂窝麻面、开裂现象，表面保持平顺美观。

参考文献：

[1]宋玥，徐政.公路路基边坡防护与措施[J].中国水运（下半月），2013，07：279-280.

[2]钱金梅.浅谈公路路基边坡病害整治技术[J].城市道桥与防洪，2015，02：30

[3《黄贝岭片区市政道路改造工程初步设计》（深圳市市政设计研究院有限公司）2011.8

[4《黄贝岭片区市政道路改造工程施工图设计》（深圳市西伦土木结构有限公司）2012.12

[5《黄贝岭片区市政道路改造工程地质灾害危险性评估报告》（中国有色金属工业昆明勘察设计研究院）2013.01