裸漏基岩边坡护坡设计与应用

2024-07-09李英杰金花丁广炜

大众科学 2024年6期

李英杰金花丁广炜

摘要：公路工程建设过程中，裸露基岩边坡如不及时采取防护措施极易造成水土流失、滑坡等灾害的发生。结合某三级公路，工程区总体属中低山剥蚀地貌，工程沿线大部分地段基岩裸漏。裸露基岩边坡防护工程的设计与施工，对施工现场高边坡防护、防排水措施等要点进行了论述，通过边坡生态护坡设计，达到施工质量安全双优目标。

关键词：基岩边坡护坡生态保护施工质量安全

中图分类号： TU753文献标识码： A文章编号： 1679-3567（2024）06-0044-03

基金项目：陕西铁路工程职业技术学院科学研究基金项目“锁口钢管桩围堰在水中桥墩施工中的应用研究”（项目编号：2023KYPY-09）。

Design and Application of Slope Protection for Naked Bedrock Slopes

LI Yingjie JIN Hua DING Guangwei

Shaanxi Railway Institute， Weinan， Shaanxi Province， 714000 China

Abstract： During the construction of highway engineering， if exposed bedrock slopes are not protected in a timely manner， it is extremely easy to cause disasters such as water and soil erosion and landslides. Combined with a tertiary highway， it is found that its project areas are generally of middle and lower mountain denudation landform， and bedrock in the most sections of the project is exposed. This paper designs and constructs the slope protection project of exposed bedrock slopes， and discusses key points at the construction site， such as the slope protection of high slopes and water-proof and drainage measures. Through the design of the ecological slope protection of slopes， the goal of double excellence in construction quality and safety is achieved.

Key Words： Bedrock； Slope protection of slopes； Ecological protection； Construction quality and safety

1 工程概况

某三级公路，工程区总体属中低山剥蚀地貌，工程沿线大部分地段基岩裸漏，局部地段有少量第四系覆盖，坡面植被繁茂。区内沟谷多为“V”型谷，沟谷切割深度一般在20～60 m，岸沟多为陡坡地形，坡度一般为35～50°，局部硬质岩石出露地段呈陡立状。本区地表水属汉江流域旬河系，蜀河水系，公路沿线总体沿旬河左岸至冷水河口，经冷水河翻越古墓岭，古墓岭为两条水系分水岭，沿西岔河左岸至竹筒河口。为常年流水的汉江支流，流量随雨季具暴涨暴落的特点。项目沿线地质概况：表层含碎石粉质黏土或强风化千枚岩，下层中风化千枚岩及微风化千枚岩。根据国家地震局编制的《中国地震危险区划图》和《中国地震烈度区划图》，测区地震烈度为Ⅵ级，设计基本地震加速度值为0.05 g。

2 高边坡施工的工程特点

地质情况复杂，部分段落岩层风化严重，路堑及高边坡施工开挖前需做好临时排水系统，开挖中注意及时进行坡面防护，减少边坡暴露时间。

3 高边坡加固总体方案

坚持遵循“减载、固腰、排水”原则。领会设计意图，结合现场实际，遵循“强支挡、弱削方”的边坡加固原则，施工中严格把控坡面排水，注重施工质量与效益，确保施工安全。在高边坡开挖前先做好临时排水设施，完成坡顶及坡面截排水设施的修筑。遇石质中、硬岩层时，采用预裂、光面爆破等爆破方式施工，严禁采用大爆破[1]。

高边坡施工及时做好坡顶及坡面防排水工作，尽快完成防护施工，减少边坡暴露时间。在高边坡施工期间，严格按照《高边坡监控量测方案》的要求，结合现场实际情况进行监测点的埋设。开挖前，先做好坡面及坡顶截排水设施；严格控制边坡开挖定位、坡率、台阶设置、监测设置以及坡面防护施工；做好各项准备工作，机具及人员配置需与高边坡施工相适应，满足施工需要[2]。

4 路堑、高边坡开挖

根据地质、地形、地貌等特点，拟用分层开挖，多个作业面同时施工的方案。土方路堑采用机械开挖，并预留人工二次刷坡层；对于比较坚硬，用机械作业法施工有困难的次坚岩、坚岩，拟定采用爆破作业法进行施工。爆破后使用挖掘机、装载机装碴，自卸汽车运输到指定位置弃放。

5 要求与方法

开挖时不得对邻近的设施产生扰动和破坏。对于较深的石质路堑，采用纵向挖掘法，并按照单边坡石质深挖路堑的施工方法进行。

6 土方路堑施工

（1）做好截水及临时排水，并与永久排水设施相结合。

（2）开挖过程中应考虑边坡台阶高度。

（3）土方路堑开挖尽量用挖掘机直接开挖，以保证边坡的稳定。严禁采用爆破开挖。

（4）雨季开挖路堑时，每层底面留设3%的纵坡，以利排水。

7 石方路堑施工

结合地质情况，爆破施工必须严格控制震波对山坡的影响，严禁使用集中装药的大爆破施工，拟采用预裂爆破、深孔（梯段）爆破和光面爆破相结合等控制爆破技术。

7.1 边坡光面爆破

边坡光面形成过程如图1所示，1、2号炮孔相互起到导向作用，在爆炸气体的作用下，相邻两炮孔连心线径向裂隙优先发育，并继续延伸扩展，成为贯通裂隙，最后形成光面。

7.2 深孔松动爆破设计

（1）爆破工艺：采用孔深在5 m以上的钻孔爆破技术，路基开挖进行深孔爆破。

（2）工艺要求（梯段要素）：对深孔爆破钻孔施工，拟用潜孔钻机，钻孔直径为76 mm。

7.3 风枪浅眼爆破

（1）爆破工艺：主要用边坡较高较陡地段的石方爆破部分和爆破深度<3 m的岩体开挖、路基基底找平以及修整边坡和钻机作业平台等。

（2）工艺要求（爆破参数）：对浅眼爆破钻孔施工，拟用开山YT24风枪钻眼，钻孔直径为40 mm。浅眼爆破参数包括：爆破高度，炮眼深度，炮眼间距a，炮眼排距b，炮眼装药量Q（Q=qabH，可根据岩石硬度情况进行调整）。

8 路堑、高边坡防排水

8.1 排水工程

路基排水原则：一般填方路段采用散排方式；一般挖方路段采用矩形M7.5浆砌片石边沟；过村镇路段采用矩形M7.5浆砌片石边沟加盖板；平台截水沟：急流槽出口设置消力池。过户涵：过零星住户门口及平交采用过户涵，方便沿线村民出行。L型边沟：石质路堑设置有L型边沟。

8.2 施工措施

路基施工中，先准确测量放样，并挖两边的截水沟，防止雨水浸入施工范围内，施工中的排水主要注意临时排水和水入性排水相结合，合理安排，保证排水系统畅通。边沟的开挖，按设计图纸进行。一般采用人工配合机械开挖。施工前，将路基两侧多余的弃土运走，不允许将边沟两侧的弃土直接用以填筑。施工时开挖成边沟形状，并采取措施。

9 防护工程

9.1 设置要求

按照设计要求，对于部分由于边坡过高，为保证边坡稳定，采用柔性主动防护网加以防护；其余，为收缩坡脚，施作护肩挡土墙加以防护[3]。

9.2 施工措施

（1）挖基的废方按指定位置处置：应避免超挖。在开挖过程中采用水准仪监测开挖深度，在距设计高程20 cm停止下挖，防止扰动设计高程基底。预留部分采用人工清理。

（2）地基检验：是否符合《公路桥涵施工技术规范》的要求。

（3）浆砌石砌筑：采用挤浆法施工。片石分段位置宜设在伸缩缝处（沉降缝每10～15 m设置一道）。分层水平砌筑（每0.5 m应找平一次砌筑高度）应大致水平。沉降缝要用沥青麻筋填塞密实后用沥青灌缝。并且泄水孔按要求位置进行设置。泄水孔进水口的底部铺设30 cm厚的胶泥隔水层并夯实，其上部铺设宽50 cm的砂砾反滤层。泄水孔进口设置反滤层。

（4）勾缝：砌体表面的勾缝均采用M10砂浆进行勾缝。全管段统一采用凹缝，缝宽、缝深应保持均匀一致（1.5 cm宽、0.8～1.0 cm深）。

（5）养护：覆盖保湿养生不得少于7 d。

（6）检测：砂浆强度的检测为同类型、同强度等级每100 m砌体为一批，不足100 m也按一批计，每批检验一次。

（7）墙背回填：墙后回填必需均匀摊铺平整，路拱合适，分层厚度不得超过0.20 m，压实度≥95%（如表1所示）。