峡谷高边坡施工技术研究

王天森

中交三公局第二工程有限公司

1 引言

峡谷高边坡工程施工的过程中，存在开挖难度过高、周围河道环保要求标准高、一级防护开挖难度大等问题，如果不能科学化与合理性地进行施工，很容易引发问题。所以，在峡谷高边坡的施工期间，应结合具体情况执行相应的施工工作，保证施工建设效果。

2 工程概况分析

本项目为汉中市南部的一条贯南北、联系陕川两省的交通运输大通道，线路全长49.553km，桥隧占比91.5%。由中交三公局第二工程有限公司承建的XZ-09合同段K44+605～K44+755右侧七级边坡防护高差最大为89m，紧邻河道及G210国道，因此传统的施工方法无法确保施工安全，为确保峡谷边坡防护的施工质量雨安全，我项目成功实现峡谷边高坡防护施工工法。

3 峡谷高边坡施工技术措施

3.1 科学开展石方的开挖工作

最初的高边坡石方开挖阶段，应该强调排水开挖处理、坡面区域的修整处理等，为预防对高边坡产生一定的扰动，应该使用拉槽控制类型的爆破方式，联合应用机械破碎的技术进行处理。

3.1.1 爆破的措施

如图1所示，为具体的开挖工作流程内容，使用GPS技术开展有关的测量放线工作，通过挖掘机设备与人工清理的方式去除覆盖土，然后进行排水的开挖处理。在石方的开挖工作中，可以应用拉槽控制类型的爆破方式，合理设定有关的爆破参数和手段。为预防出现飞石的现象，应该在合理进行装药、填塞与网路连接之后，将防爆毯设置在爆破体上面，周围炮孔也应该和覆盖材料之间进行搭接，长度为一m。在边坡预裂爆破的阶段，应该合理设置预裂爆破孔，如图2所示，是已经完成开挖边坡方面的预裂爆破孔的设置，可以使用10个孔为一组的分组爆破方式。同时注意爆破境界范围的合理设置。

图1 石方边坡开挖工艺流程图

图2 爆破孔的设置

3.1.2 机械设备开挖的措施

采用机械设备开挖的工作中，为预防对边坡施工造成扰动或是影响，可以使用拉槽控制类型的爆破方式，和挖机设备相互联合，使用大型的液压破碎锤辅助破碎开挖，尽可能将石块的直径维持在30cm左右，便于进行运输处理。为预防出现超挖的问题，在施工期间应先进行覆盖土还有植被的清除处理，将开挖控制线显示出来，采用测量放线的方式明确本级台阶和相关斜坡交口线位置，线以外部分进行刷方处理，直到台阶的标高位置，施工期间要将坡面的石方保存下来。之后就要将保留的石方进行破碎处理，控制平整性，同时还能规避超挖的问题[1]。

3.1.3 对石渣进行清除

由于本工程项目的开挖阶段周围存有河道，运输车辆很难到山顶进行石渣的向外运输，因此，可以将其倾倒到河道之内，因为施工时间周期很长，为预防出现泄洪问题，在开挖一部分向河道倾倒石渣以后，保证河道之内所有的石渣都流走以后才能再次开挖。

3.1.4 对坡面进行修整处理与安全管理

有关的坡面基本上成型以后，就要使用小型的挖掘机设备联合液压锤挖出其中较为松散并且凸出来的石块，预防有落石的隐患问题，降低防护施工方面的工作量。同时，在石方开挖期间也需要注意各类安全事项，尤其是高边坡区域，在开挖工作执行之前，应详细的调查和掌握具体土质状况，明确地下水的实际状态，有关的技术人员和安全人员都要详细的进行交底，明确技术应用事项和安全注意事项。在高度较大的陡坡上进行施工的过程中，每位操作人员都需要绑扎安全带，将其牢固的固定在锚固钢筋上面，保持着绳索的垂直度，不可以有同一个安全桩上面链接两根或者是两根以上的安全绳现象，以免影响工程施工安全性。如果开挖期间出现了地下水上涌的现象，保证所有作业的安全性。

3.2 合理进行边坡的排水施工

完成相关的开挖工作以后，就需要合理建设排水基础设施，使得边坡的施工工作能够顺利地在雨季中完成任务，预防在雨水的浸泡下出现损毁问题。在建设排水基础设施的过程中，应该重视排水沟的施工，首先，应该开展相应的测量放线工作，人员使用全站仪设备，在区域之内准确的进行测量方向处理，之后按照具体的规格开展沟槽部分的开挖工作，然后进行沟槽的检验，最后就是要安装有关的模板结构，合理进行混凝土的浇筑处理，对于已经浇筑完成的部分，养护时间设定为七天以上。

3.3 科学进行坡面的防护处理

在对已经开挖的坡面进行防护过程中，应该注意首先要进行锚杆、锚索框架梁的施工建设，将锚杆的长度控制为9m、12m、15m，每一个框架都是四根竖肋和三道横梁及顶、底梁相互组合而成，节点的位置直径为32cm钢筋的锚杆，在安装期间将倾斜角度控制为25度。锚杆框架的施工期间，需要严格进行流程的控制，先是搭设有关的平台系统，然后人工开展修正工作，之后进行测量防控处理、钻孔处理、锚杆或者是锚索的制作安装处理，最终阶段就是进行钢筋的绑扎，然后在其中浇筑混凝土，开展一系列的养护工作，而且还需进行植生袋种草绿化处理。

工作中应该注意，需要合理设置主动类型的防护网结构，利用纵横交叉类型的支撑绳和边长为4m的正方形锁边网格相互联合，也就是通过支撑绳在各个网格之内设置钢丝绳网，每张网和周围的支撑绳之间都需要有一定的连接，这样不仅能够便于系统在边坡面上面施加法向预应力，还能增强岩土结构的稳定性。在具体的主动防护网施工期间，应该注意先清理坡面的浮土、杂质等，使用放线测量的方式来明确锚杆孔位的情况，在间距允许的误差标准之内，尽量减小凹处选定锚杆孔位。如果不是凹陷的位置或者是不能满足相关的安装要求，就要确保和锚杆孔之间相互贴近，每个孔位的开凿深度都应该在锚杆外露换套长度之上，通常情况下可以将直径与深度控制为20cm左右。

钻孔的过程中使用手缝钻设备、活塞类型的空气压缩机设备处理，轴线应该和坡面之间处于相互垂直的状态，孔的深度为2m或是3m，按照锚杆的长度决定深度，以免影响工程的施工建设质量。开展锚杆部分的制作工作、安装工作期间，应该做好孔深度、直径的检查，保证所有指标都符合要求之后才能执行下一步的操作。使用人工注浆的方式，在孔内插入杆体，注入水灰比为0.46的材料，保证浆液的饱满度。应该注意，在完成锚杆安装操作以后，不可以随便对其进行敲击处理，在凝固一天一夜以后才能进行其他施工。

安装纵向横支撑绳过程中，应将张拉紧以后的两端区域设置3个绳卡，便于和锚杆外露的套环之间相互固定。对钢丝绳网进行安装期间需要注意，首先应该选择强度在1800mpa左右的材料，直径控制为8mm，并且使用镀锌量超过每平方米70可的热镀锌钢丝绳材料，其性能符合国家的标准要求。具体操作之前对现场的危石情况严格检查，明确施工设备应该设置的安全区域，而且所有的机械设备、人员等，都应该按照要求进行现场的施工操作，以免出现工程的质量问题或是其他问题[2]。

3.4 开展临时设施方面的防护处理工作

从临时设施的防护层面而言，由于峡谷的高边坡下部分存有桥梁，和山体开挖线之间的高差在89m左右，这个桥梁是商混站、垃圾填埋场、碎石加工场的重要通道，进入和出去的车辆流量很大，不能中断，也没有改变线路的方案。而且通道与山体之间存有的高差很大，属于靠着山体建设的结果，另外的一侧还存有生活性的居住建筑物，所以需要制定完善的防护计划与方案，保证通道安全性、人员安全性。

在这个项目的防护方面，所设计的方案就是在山顶区域，沿着红线的位置设置4m高度的被动性防护网结构，在峡谷一侧的开挖工作之前，都需要设计4m高度的防护网，确保安全防护的工作效果。在山体之下的通道区域，也需要设置250mm长度的钢板防护棚。由于山体和G210国道的距离在35m左右，施工期间会对国道造成安全威胁，因此，在与国道相互靠近的河道一侧，设置130m的钢板防护结构，高度是2m，厚度是1cm，保证起到良好的防护效果，对于有关的防护长度来讲，应该控制为250m左右，基坑区域利用C30强度的混凝土浇筑处理，基础结构沿着通道的方向间距控制为8.5m，和通道相互垂直的位置设置9m。在对基础结构进行浇筑的过程中，应该预埋63cm的无缝钢管，每根长度控制为15m。

为有效预防出现石渣掉落到红线一侧的问题，应该在其中建设4m高度的两层被动防护网，长度是150m，使用工字钢进行支撑，纵向5m设置一道工字钢，长度为5m，深度为1m，外露的长度是4m。峡谷到一侧，每次开挖之前都需要设置两层4m高度的防护网，结合现场的具体情况，明确设定网格的结构与大小，预防发生其他的问题。

上述的工程施工技术与方案应用在本峡谷高边坡的施工工作中，取得了良好的成绩，不仅增强了峡谷高边坡的开挖效果、施工安全性，还减少了工程建设的难度，这些技术可以部分或全部应用到类似工程中，这些技术对于保户地方水利、电网及交通等的安全性起到了重要作用，对提高峡谷高边坡施工安全和市场竞争力提供了强有力的保障。通过西镇高速XZ-09合同段K44+605～K44+755右侧高边坡防护施工实验，应用本研究成果取得了良好的经济效益，该工程的施工经验可为今后类似峡谷高边坡防护施工提供参考作用，研究成果为本行业的技术进步和施工技术的改进升级起到了重要推动作用。

4 结语

综上所述，峡谷高边坡施工的过程中，很容易受到各类因素的影响发生危险问题、质量问题等，不利于工程的良好建设和安全管理。因此，在峡谷高边坡的具体施工建设工作中应按照高边坡的实际情况，完善有关的开挖施工模式、排水施工模式与防护模式等，利用相应的高边坡施工技术，保证施工的安全性与效果，充分发挥先进技术的作用价值。