关于路基高边坡施工方案探讨

关于路基高边坡施工方案探讨

张绮梦,徐嘉希

中国葛洲坝集团路桥工程有限公司 湖北宜昌 443000

摘要:高速公路路基高边坡是指土质边坡高度大于20m、小于100m的坡面或为岩质高边坡高度大于30m、小于100m的坡面，路基高边坡无法处于稳定状态、遭到破坏的主要原因为填方路基或挖方路基坡面打滑塌陷，或坡面碎裂、塌陷等多种情况，因此需采取一定施工措施对高边坡进行防护，保障其稳定性，提高公路路基的施工质量。本文主要以武阳高速公路工程为例进行路基高边坡施工方案的分析，简要阐述工程情况、施工工艺、施工流程、边坡监测内容，旨在为高速公路路基高边坡施工提供一定参考。

关键词：路基；高边坡；施工工艺；方案分析

一、路基高边坡工程概况

（一）工程概述

本工程所在的武阳高速公路位于阳新县境内，途径四个乡镇，起始点位于七峰山隧道进口，起点桩号 YK59+450，止于新华大桥桥头处，终点桩号 K74+242，路线全长14.8km。本项目采用高速公路标准，设计速度为100km/h，采路基宽度26m。全线设两个施工处进行现场管理，施工一处起讫桩号 K65+946-K74+242，施工二处起讫桩号为YK59+450-K65+946。

（二）施工现场水文、气象条件

路基高边坡段地表水主要为大气降水和沟渠径流，地下水储水量随季节变化较大。 地下水主要有松散岩类孔隙水、基岩裂隙水及岩溶裂隙水。该工程所在区域为华中地区亚热带气候，四季分明，日照充足、多雨，年平均气温为16.8℃。

（三）高边坡概况

本项目深挖方路堑边坡主要集中在七峰山隧道出口左侧，共有三处，桩号为K60+250-K60+680，开挖总方量约 291016m³。

本工程中路基高边坡的防护形式为：边坡采用挂网客土喷播的防护型式，坡率分别为 1:0.5、1:0.5、1:0.75、1:0.75、1:1、1:1、1:1。

二、路基高边坡施工工艺

（一）开挖原则

高边坡开挖施工前应核对地质资料，若出现资料与实际情况不符的现象需立即反馈至监理部门；边坡开挖施工以保证施工和周围环境安全及节点工期为原则；土方开挖的顺序和方法必须与设计工况相一致，严格按照时空效应理论，掌握好“分层、分段、分块、对称、限时”五个要点，并遵循“竖向分层、水平分区分段、严禁超挖”的原则，确保工程安全质量前提下快速施工，减少土体开挖后的暴露时间；开挖时，其纵横向边坡放坡应根据地质、环境条件采取安全坡度，每步开挖所暴露的部分宽度宜控制在 3-6米，每层开挖深度控制在2.5-3米，材料的堆载应远离高边坡顶边线5米以外，防止侧压力过大，根据设计要求，周边堆载不得大于20Kpa。纵向放坡开挖时，应在坡顶外设置截水沟或挡水土堤，防止地表水冲刷坡面和高边坡外排水再回流渗入坑内，防止边坡坍塌。加强明水排放，在高边坡开挖后，应及时设置排水沟，防止积水。

（二）边坡开挖方法

边坡开挖方法考虑平缓地形开挖施工与陡峭地形施工两种，前者开挖地段较为平缓，可采用挖掘机配自卸汽车从高至低往下开挖，每层开挖深度控制在 3-5m 为最佳（根据本标段边坡的设计，每层挖深度按照4m控制）。沿路线方向开便道，便道纵坡应保证自卸汽车空车在正常情况下能顺利爬到坡顶，同时因地制宜考虑错车处；后者开挖地段地形陡峭，利用挖机开挖。如地形陡峭，且为高切坡形式，直接用挖机抛甩碴料至边坡底，再在坡底用出碴车将碴料运走。

（三）路堑开挖

高度大于 20m 的土质边坡为土质高边坡，高边坡工程开挖采用机械配合人工开挖，要求严格按照从上至下的开挖顺序逐级开挖，待上级边坡锚固工程全部实施并产生加固作用后方可进行下级边坡的开挖，逐级开挖逐级加固，直至全部防护工程结束。在开挖过程中，根据边桩位置，预留0.2～0.3m 的保护层，以利于人工修坡，施工时逐层控制，每10m长边坡范围插杆进行人工修刷。

开挖时沿路线方向开施工便道，便道纵坡应保证自卸汽车空车在正常情况下能顺利爬到坡顶，为施工安全，在路线左右幅各开一条施工便道，上下汽车分道行驶。挖掘机从高至低分层分幅开挖，每层开挖深度控制在2～4m，每幅宽度控制在8～10m。开挖采用挖掘机，配合自卸车运输。

路堑开挖应按设计断面测量放样，边开挖，边整形，以确保坡面平顺、稳定，不得产生亏坡等病害；路基表面应平整，边线顺适，曲线圆滑。开挖应按自上而下的顺序进行，随挖随修整边坡，并及时对坡面进行复测，不得乱挖超挖，严禁掏底开挖。土方路堑开挖时，根据不同的情况选择不同的开挖方法。若短而深的路堑，可采用横挖法施工；若较长的路堑，可采用纵挖法施工。根据施工需要亦可采用横挖和纵挖结合的混合开挖法。在开挖至边坡线时，应预留 30cm 厚度以便刷坡，开挖一级、防护一级、绿化一级，并须保证边坡平台和坡面排水顺畅。开挖至路床部位时，应尽快进行路床施工；如不能及时进行，应在路床顶面上预留至少30cm 厚的保护层，待路床施工前挖除。路床施工前应先开挖两侧排水边沟（纵向坡体不小于1%），及时将雨水排出路基外，防止雨水集积危害路床。在渗水量大的部位，应有针对性的设置仰斜排水孔，并在边沟底设置渗沟。

（四）高边坡监测

路堑边坡施工期监测主要采取地表位移监测，必要时采用深孔位移监测，以坡体变形数据来修正设计，指导施工，以确保施工安全，并且检验工程效果。运营期的监测有地表位移监测、地下位移监测、地下水位监测等，监测周期为坡体开挖至建成营运后不少于两年，对于重点复杂边坡视坡体变形情况予以延长。

其中，地表监测包括：水平位移监测、垂直位移监测、裂缝监测三种，水平位移与垂直位移监测的主要目的为观测地表位移和变形发展情况，水平位移监测一般使用全站仪、光电测距仪；垂直位移监测一般使用水准仪；裂缝监测一般使用标桩、直尺或裂缝计。地下位移监测的目的为探测相对于稳定地层的地下岩体位移、证实和确定正在发生位移的构造特征，确定潜在滑动面深度，判断主滑方向，定量分析评价边坡的稳定状况，评判边坡加固工程效果，一般使用测斜仪进行；地下水位监测的主要目的为观测地下水位变化与降雨关系，评判边坡排水措施的有效性，一般采取人工测量的方法即可达到准确的监测结果；支挡结构变形的监测目的为支挡构造物岩土体变形观测，一般采用测斜仪进行。

结束语：

综上所述，路基高边坡施工应当在检查山体是否稳定后再进行施工，若山体稳定性较差，则采取加固防护措施，后根据山体的岩石特性采取不同的施工方法，再进行边坡修整。边坡开挖方法分为平缓地形与陡峭地形两种，依据实际情况进行选择，边坡运营期间需进行地表位移监测、地下位移监测、地下水位监测等，若监测数据反馈边坡稳定性较差，应采取相应防护措施，提高坡面稳定性。

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