浅谈深路堑开挖及高边坡防护施工控制要点

段宏军 赵仲波 王雪军 刁玉刚 张玉林

1.中铁三局集团有限公司临大高速公路LD12合同段项目经理部 天津 300350；2.深圳高速工程顾问有限公司 广东 深圳 518000

引言

本文以临夏至大河家高速公路深路堑为背景，重点阐述路堑开挖以及边坡防护的施工控制要点。该工程属超规模危大工程，因此，路堑开挖作业的有序进行以及防排水设施的及时施做，是保证施工安全的关键。

1 工程概况及施工重难点

本文依托的工程为临大高速K49+190-K49+445深路堑开挖及高边坡防护工程。

该段地上部为深厚黄土覆盖层，下伏厚层卵漂石。边坡施工主要采用阶梯式的施工方式，在地层交接的位置将4～6m的挖方平台构建，并且设置好黄土的边坡分级高度，其高度为6m，边坡坡率1∶0.75；下部边坡分级高度8m，边坡坡率1∶1。

本路堑边坡高度76.2m，共11级，主要的防护形式有矮墙+框格及拱形骨架。施工难度系数大、施工风险系数高。

2 施工工艺及方法

（1）施工准备。测量人员做好水准点的复测工作并对挖方段的征地界进行复核。如有设计与实际不符的情况，及时与监理、设计及业主单位现场确认。

（2）施作堑顶截水沟。在开挖施工之前，需要在路堑坡口位置设置截水沟，截水沟的布置需要根据工程项目的实际情况确定，从而保证拦截水能够有效的排除施工区域。

（3）路堑土方开挖。开挖方式采用逐层开挖的方法进行，施工时可采用多台设备同时施工，在施工时需要做好安全距离的控制，并且对施工质量也需要严格的按照执行方案要求进行。施工时，每层台阶深度为3～5m。

在边坡施工阶段，主要采用的是一边开挖一边支护的方式进行，不能一次开挖到底以免出现坍塌的问题。边坡每层平台设3%的横向排水坡，深路堑施工时进行高边坡稳定监测[1]。

（4）拱形骨架防护。施工流程：坡面整修→测量放样→基槽开挖→护脚施工→预制块铺砌→勾缝养生→坡口封面施工→植草绿化→验收。控制要点：①施工时对于路堑边坡的防护工作，需要在第一道工序完成后进行。②施工段的砂浆拌和采取集中的方式进行施工，并且保证材料的性能达到指标要求。③骨架的砌筑需要和施工位置结合在一起，当基础结构砌筑完毕后，才能进行其他骨架的施工，骨架的高度需要相同；骨架应与坡面密贴。

（5）挡土墙。施工流程：测量放样→基坑开挖→报检复核→浇筑内护墙→养生。

控制要点：①施工时基坑采用跳槽式开挖，分段浇筑，保证施工安全；②内护墙基底纵向坡度不得大于5%，否则应做成台阶状，台阶高宽比不大于1∶2。

（6）锚杆框格梁。施工流程：坡面整修→测量放样→钻机就位→钻孔→清孔→锚杆制作与安放→注浆→框架梁施工→绿化→验收。

控制要点：①锚孔成孔时，避免给岩体造成影响，减少灌浆困难以及坍塌的问题出现；②锚杆框架施工时需要在晴天施工，各项工艺操作需要具备连贯性；③灌浆工艺在一定的范围中会影响到锚固的能力，所以在进行灌浆之前需要将洞内的其他物质清理干净；灌浆时还需要做好气孔的处理，减少气孔堵塞的问题出现。④采用抗拔30Mpa以上水泥砂浆，砂浆配比需要在施工之前进行合理的设计，必要时添加外加剂，以提升工程的质量。

（7）分层、分级排水。路堑每开挖一层后均要进行临时截水沟的修建。临时排水沟设置于开挖完成台阶中间，台阶坡底至水沟两侧设3%横向排水坡；临时截水沟采用矩形边沟，纵向设不小于0.3%的坡度，开挖后人工夯实沟底及两侧；临时截水沟与已施工完成排水系统衔接保持平顺畅通，将施工范围内的雨水排到涵洞或自然水渠中[2]。

3 深路堑高边坡监测

3.1 监测目的

边坡稳定影响因素很多，因此，在实践的过程中，需要对边坡的稳定状态进行监测，从而保证其相关系数达到安全性的要求。

3.2 监测达到的效果

通过实施边坡监测可达到以下方面效果：①边坡的深度、滑动面进行详细的分析，对路堑开挖时容易产生的影响进行分析，能够在分析相关数据后得到有效的预警信息；②按照工程项目的实际情况，对施工工序以及工艺进行优化，从而有效、安全的支护方式，使其能够给工程开展提供指导性的建议，避免边坡工程事故的发生。

3.3 监测项目及方法

（1）坡面外观监测。①土质边坡段深埋混凝土桩作观测桩，在挡土墙、锚固框架等加固设施处，平台观测点设在墙或框架顶上；②观测桩测量使用水准仪，同时专项纪录并编入竣工资料；③在坡面施工的过程中，针对每一段的坡面开挖时，需要定时的对坡面与破定的状态进行监测，并且在确定无设计变更之后方可开展下一道工序；另外，在坡面施工的环节中，处于每段开挖区域时，需要观察坡面的状态后在进行施工。

（2）人工巡视与裂缝观测。在路堑开挖的环节中，人工巡视与裂缝观测是必要的工作；实际操作上安排专门的工作人员对施工区域进行观测，若存在裂缝问题时及时的通知相关部门，并且在监理工程师的指导下采取有效的方式进行分析，最后，按照取得的数据及时反馈给责任部门等候处理方案。

3.4 边坡失稳处置措施

通过监测数据分析若边坡出现失稳迹象，应立即停止临近失稳迹象工点的相关作业，通过挖除滑动部分土体、木桩或钢桩加固边坡防护等措施，同时增加边坡监测与巡视频率，待边坡趋于稳定后再进行临近点的施工作业。

4 结束语

高速公路深路堑开挖及防护施工安全管理是重点，在选择科学合理的施工工艺的同时，保证开挖一级防护一级，并做好临时及永久排水设施。切实做好边坡监测工作，并及时分析监测结果，采取相应的处置措施。