于廣華

（福建省路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，福建福州 350000）

1 工程概述

1.1 工程概況

某工程原設(shè)計(jì)高邊坡防護(hù)范圍為K57+037.3—K57+163.1 右側(cè)，是一處長(zhǎng)度為125.8m 的高邊坡，邊坡高度為38.75m，2020 年8 月10 日確認(rèn)的高邊坡防護(hù)范圍增加至K57+010—K57+163.1，長(zhǎng)度為153.1m，進(jìn)行邊坡應(yīng)急處置，加強(qiáng)邊坡防護(hù)。該處高邊坡第二次設(shè)計(jì)變更，邊坡防護(hù)范圍有所增長(zhǎng)，主要采取刷坡卸載的方式增加錨索防護(hù)措施進(jìn)行邊坡加固。

該處高邊坡屬于巖質(zhì)邊坡類型，可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害為楔形體滑塌。其所處地貌為低山區(qū)，路線以路塹形式穿越坡腳，地面高程約為120～240m，原始地面坡角為30～45°左右，坡面植被較發(fā)育，上覆地層碎石土和全風(fēng)化粉砂巖，坡腳中風(fēng)化基巖零星出露，地形總體較緩，邊坡自然穩(wěn)定性較好。該工點(diǎn)邊坡防護(hù)主要以錨桿框架防護(hù)和錨索框架防護(hù)為主，框格內(nèi)采用植生袋植草綠化。

1.2 施工重難點(diǎn)

此次高邊坡防護(hù)主要針對(duì)第二階段設(shè)計(jì)變更進(jìn)行組織施工，施工重點(diǎn)是邊坡坡頂外卸載、錨索防護(hù)施工及邊坡生態(tài)修復(fù)。

2 施工方案

2.1 路塹開(kāi)挖

高邊坡卸載方案，卸載土石方量最大位置在5級(jí)、6級(jí)邊坡，其余7級(jí)、8級(jí)、9級(jí)邊坡刷坡卸載土石方量較少，因此高邊坡開(kāi)挖卸載土石方時(shí)，首先卸載5級(jí)邊坡部分土石方量，創(chuàng)造施工作業(yè)平臺(tái)。

機(jī)械設(shè)備沿新修便道至4級(jí)邊坡坡頂位置，5級(jí)邊坡是寬度為30m 的平臺(tái)，首先進(jìn)行臺(tái)階開(kāi)挖，5級(jí)邊坡分兩次開(kāi)挖，第一次開(kāi)挖平臺(tái)、坡面留10m 寬度不進(jìn)行開(kāi)挖，開(kāi)挖寬度為20m，作為施工平臺(tái)。5級(jí)邊坡開(kāi)挖后的作業(yè)平臺(tái)外側(cè)即靠近主路線一側(cè)采用“鋼管+竹排”進(jìn)行全封閉圍擋，防止碎石散落至坡下，影響1～3級(jí)邊坡錨索施工。圍擋內(nèi)側(cè)采用高度為2m 的土埂作為緩沖區(qū)域，防止6～9級(jí)邊坡施工時(shí)有雜物沖至坡下。

然后以大功率挖掘機(jī)采用縱向臺(tái)階開(kāi)挖法進(jìn)行施工。挖掘機(jī)沿山坡修筑“之”字形施工便道，挖掘機(jī)沿施工便道上到9級(jí)邊坡坡頂，隨后挖掘機(jī)配合裝載機(jī)以將棄土向8級(jí)邊坡推土的方式進(jìn)行施工，首次刷坡計(jì)劃施工完成9級(jí)、8級(jí)邊坡后，再進(jìn)行9級(jí)邊坡掛網(wǎng)噴播，同時(shí)進(jìn)行8級(jí)邊坡錨索鉆孔施工。7級(jí)邊坡坡頂平臺(tái)寬度為6m，因此在8級(jí)邊坡一次刷坡到位后，利用7級(jí)邊坡坡頂平臺(tái)作為8級(jí)邊坡的施工平臺(tái)，進(jìn)行錨索施工。

8級(jí)邊坡錨索鉆孔完成80% 后，進(jìn)行7級(jí)邊坡開(kāi)挖，計(jì)劃7級(jí)邊坡開(kāi)挖分層分段開(kāi)挖至設(shè)計(jì)坡面，該方案可避免搭設(shè)7級(jí)邊坡鉆孔作業(yè)平臺(tái)，加快施工進(jìn)度。開(kāi)挖土石方采用裝載機(jī)推土卸載至6級(jí)邊坡，然后采用自卸汽車運(yùn)至棄渣場(chǎng)。7級(jí)邊坡錨索鉆孔完成后，進(jìn)行6級(jí)邊坡開(kāi)挖，然后對(duì)5級(jí)邊坡再次進(jìn)行刷坡，開(kāi)挖至設(shè)計(jì)坡面。施工過(guò)程中，利用挖掘機(jī)配合自卸車將土石方運(yùn)至棄渣場(chǎng)。

2.2 邊坡防護(hù)

為加強(qiáng)邊坡整體工程的安全性、穩(wěn)定性，高邊坡坡面設(shè)計(jì)為臺(tái)階形，采取工程防護(hù)與植物防護(hù)相結(jié)合的綜合措施。1～3級(jí)邊坡新增錨墩82 處，進(jìn)一步加強(qiáng)已施工邊坡的穩(wěn)定性。9級(jí)邊坡及兩端低矮處采用放緩坡率，掛網(wǎng)結(jié)合綠化方案。8級(jí)、7級(jí)邊坡防護(hù)采用錨索框架梁加固方案，框架內(nèi)采用植生袋植草綠化。6級(jí)邊坡防護(hù)采用拱形骨架，拱架內(nèi)采用草灌混植綠化。5級(jí)邊坡防護(hù)采用寬度為30m 的平臺(tái)，在全部硬化后，設(shè)置種植槽進(jìn)行綠化[1]。

2.2.1 錨索制作

一是錨索采用直徑為15.2mm 的高強(qiáng)度、低松弛普通鋼絞線制作，鋼絞線強(qiáng)度為1860MPa。錨索以6根鋼絞線為一束，以此進(jìn)行加工制作。

二是錨具采用OVMlS-6 型，錨索穿越錨墩混凝土或框架梁混凝土段，采用φ90 鋼套管進(jìn)行防護(hù)，避免混凝土澆筑時(shí)漏漿，堵塞錨索自由端張拉。

三是鋼絞線采用無(wú)黏結(jié)鋼絞線，現(xiàn)場(chǎng)制作時(shí)，直接按照錨固段長(zhǎng)度剝除鋼絞線外側(cè)包裹層，使錨固段直接與注漿漿液接觸，確保錨固段錨固質(zhì)量，進(jìn)一步確保錨索張拉效果。

四是制作錨索時(shí)，鋼絞線長(zhǎng)度應(yīng)較設(shè)計(jì)長(zhǎng)度增加1.5m，作為錨索張拉時(shí)的工作長(zhǎng)度。鋼絞線成束采用架線環(huán)和緊箍環(huán)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)加工完成，錨固段架線環(huán)與緊箍環(huán)間距為每處0.5m，自由段架線環(huán)和緊箍環(huán)間距為1.5m。

五是該項(xiàng)目采用二次注漿，注漿前做好孔口封閉。第一次采用M30 水泥砂裝常壓注漿，注漿壓力不宜小于0.5～1.0MPa，第二次注漿為高壓劈裂注漿，待第一次注漿后1～2h，采用M30 水泥漿對(duì)錨固段進(jìn)行劈裂注漿，注裝壓力不宜小于1.5～2.0MPa。注漿完畢待水泥漿凝固收縮后，采用M30 水泥砂漿進(jìn)行孔口補(bǔ)漿。

六是二次注漿管采用φ22 鍍鋅鋼管制作，為一次性使用管材。在錨固段打注漿孔，孔直徑為5mm，縱向間距為30cm，采用梅花形布設(shè)，并用工程膠布封閉孔口、管底（也可采用其他材料封閉），保證二次注漿前管內(nèi)不會(huì)堵塞。

2.2.2 錨索張拉

一是錨具工作臺(tái)必須與框架梁或錨墩同時(shí)混筑成整體，確保錨具與梁體的整體性。

二是張拉作業(yè)前對(duì)張拉機(jī)具和儀器進(jìn)行標(biāo)定、調(diào)校。根據(jù)設(shè)計(jì)錨固段長(zhǎng)度錨固完成且強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行錨索試驗(yàn)孔張拉，確保錨固段長(zhǎng)度符合預(yù)應(yīng)力張拉要求。

三是為了使鋼絞線受力均勻，在鋼絞線成束張拉之前，錨索體應(yīng)布置平順。宜采用小千斤頂對(duì)鋼絞線進(jìn)行單根分別張拉，確保鋼絞線平順和均衡受力。隨后應(yīng)取0.1～0.2 倍設(shè)計(jì)張拉力對(duì)錨索進(jìn)行1～2 次預(yù)張拉，確保錨固體各部分接觸密貼，最后按設(shè)計(jì)鎖定張拉力進(jìn)行張拉鎖定。

四是錨索張拉為5級(jí)進(jìn)行，即設(shè)計(jì)張拉力的25%、50%、75%、100%以及120%，除最后一級(jí)需要穩(wěn)定20～30min 外，其余每一級(jí)需要穩(wěn)定2～5min，千斤頂行程與讀表張拉力應(yīng)進(jìn)行校核，并分別記錄各種情況（錨頭位移、錨座變形、油表讀數(shù)變化等），發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)處理。

2.3 1～3級(jí)邊坡新增錨墩施工

2.3.1 設(shè)計(jì)方案

1級(jí)邊坡：K57+065—K57+163 段坡面框架梁間采用厚度為5cm 的混凝土抹面封水(采用厚度為15cm 的噴射混凝土），在外側(cè)設(shè)置植生袋綠化。K57+050—K57+090 段1級(jí)邊坡錨索框格內(nèi)增設(shè)十字錨墩，共26個(gè)，錨索長(zhǎng)度為40m。

2級(jí)邊坡：K57+050—K57+128 段2級(jí)邊坡錨索框格內(nèi)增設(shè)十字錨墩，共23 個(gè)，錨索長(zhǎng)度為40m。

3級(jí)邊坡：K57+052—K57+132 段3級(jí)邊坡錨索框格內(nèi)增設(shè)十字錨墩，共33 個(gè)，錨索長(zhǎng)度為40m。

2.3.2 施工方案

每個(gè)十字形錨墩節(jié)點(diǎn)處設(shè)計(jì)一根錨索，采用6 束φj15 鋼絞線，錨索長(zhǎng)度為40m。豎肋、橫梁長(zhǎng)度均為1.5m，截面尺寸為0.5×0.6m，采用C25 混凝土澆筑，混凝土應(yīng)夯搗密實(shí)，錨頭待錨索張拉鎖定后用C20 混凝土封填。施工時(shí)先施工錨索再施工錨墩，待錨固體及框架混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后，方可進(jìn)行錨索張拉、鎖定。單孔錨索拉力設(shè)計(jì)值為600kN。

在進(jìn)行1級(jí)邊坡錨索鉆孔施工時(shí)，1級(jí)邊坡可直接安裝錨固鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，無(wú)須采用腳手架作為施工平臺(tái)，即可完成錨索鉆孔。2級(jí)、3級(jí)邊坡錨索鉆孔采用鋼管腳手架搭設(shè)平臺(tái)進(jìn)行施工。

2級(jí)邊坡施工可利用反壓回填作為作業(yè)平臺(tái)，施工至K57+090 時(shí)，在已施工水穩(wěn)頂搭設(shè)腳手架作為鉆孔作業(yè)平臺(tái)，腳手架寬度為3m。

2.4 掛網(wǎng)客土噴播

掛網(wǎng)客土噴播適用于挖深4～30m 的整體穩(wěn)定的強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)邊坡。風(fēng)化石質(zhì)邊坡土質(zhì)貧瘠，缺乏恢復(fù)生態(tài)的基本條件，此類邊坡采用掛網(wǎng)客土噴播工藝進(jìn)行客土種植，既保證邊坡初期具有良好的水土保持能力并形成植被結(jié)構(gòu)，也保證邊坡表面的土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、持久，建立可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)條件。

2.5 7級(jí)、8級(jí)邊坡防護(hù)（錨索框架+綠化）

7級(jí)、8級(jí)邊坡的錨索框架高度為8m，其中坡率為1∶0.75。每片框架由3 根肋柱和2 根橫梁組為一片，每片框架設(shè)置9 束錨索，錨索長(zhǎng)度為35m，采用6根φj15 鋼絞線。錨索須穿越潛在的滑動(dòng)面，錨固段須進(jìn)入穩(wěn)定巖層3～10m，自由段應(yīng)深入潛在滑動(dòng)面不小于1m。錨索安裝傾角為25°。框架梁、豎肋截面尺寸為0.5m×0.6m，豎肋橫向間距為3m，每片框架橫向?qū)挾葹?m。錨索框架施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制開(kāi)挖，開(kāi)挖一片及時(shí)施工一片。

每片框架施工時(shí)應(yīng)一次澆筑而成，每片之間預(yù)留寬度為2cm 的伸縮縫，縫內(nèi)用瀝青木板填充?？蚣懿捎肅25 混凝土澆筑，錨頭待錨索張拉鎖定后用C20 混凝土封填。施工時(shí)先施工錨索再施工框架，待錨固體及框架混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后，方可進(jìn)行錨索張拉、鎖定。單孔錨索拉力設(shè)計(jì)值為600kN。

坡體可能產(chǎn)生深層滑動(dòng)或已出現(xiàn)變形的坡面采用錨索框架防護(hù)，錨索長(zhǎng)度的選取需要綜合考慮坡體的殘坡積層的厚度、風(fēng)化層的厚度及可能產(chǎn)生滑移的結(jié)構(gòu)面的深度等因素，高邊坡錨索采用6 束，錨索長(zhǎng)度為35m。每片框架梁由3 根肋柱和3 根橫梁組成為一片，施工時(shí)應(yīng)一次澆筑而成。

2.6 5級(jí)邊坡平臺(tái)硬化及綠化

5級(jí)邊坡為重點(diǎn)卸載位置，平臺(tái)寬度為30m，卸載樁號(hào)范圍為K57+050—K57+130，長(zhǎng)度為80m，生態(tài)恢復(fù)范圍為K57+040—K57+140，長(zhǎng)度為100m，坡率為1∶9，采用“混凝土硬化防護(hù)+種植槽綠化”。

5級(jí)邊坡平臺(tái)進(jìn)行山體削切卸土，減少對(duì)下方支護(hù)結(jié)構(gòu)（框架梁）的受力影響，同時(shí)為了防止山頂雨水沿坡面下滲，對(duì)平臺(tái)采取整體硬化處理，為滿足生態(tài)修復(fù)需要，同時(shí)不破壞寬度為30m 的平臺(tái)硬化結(jié)構(gòu)層，在平臺(tái)頂部設(shè)置種植槽，槽內(nèi)鋪設(shè)含有機(jī)質(zhì)的種植土并種植灌木及花卉，選擇的植物品種以常綠為主，適當(dāng)搭配彩葉和開(kāi)花灌木，創(chuàng)造一個(gè)綠色生態(tài)的景觀平臺(tái)。

由于地形地貌平面呈扇形，因此采用厚度為10cm的C20 混凝土進(jìn)行硬化處理，平臺(tái)外圍設(shè)置擋水埝及截水溝保證雨水及時(shí)排出。

2.7 防排水工程

通過(guò)天溝、坡面排水，與平臺(tái)截水溝等地面排水設(shè)施及路基排水邊溝、路塹縱向排水盲溝，組成一套完整的排水系統(tǒng)。

2.7.1 路塹邊溝

路塹段采用矩形預(yù)制蓋板邊溝，根據(jù)匯水量、縱向長(zhǎng)度選擇矩形蓋板邊溝截面尺寸，采用C30 混凝土預(yù)制，正常路段的溝底縱坡與路線縱坡相同，凹曲線挖方段反挖處理以滿足排水需要。路塹邊溝尺寸一般采用圖紙規(guī)定的正常尺寸，匯水量大的路段根據(jù)計(jì)算加大截面尺寸。路塹邊溝根據(jù)路基斷面形式采用不同的布局，填挖過(guò)度頻繁的路段匯水量小，邊溝出口多，設(shè)計(jì)采用支擋等措施對(duì)短距離邊溝進(jìn)行整合，減少排水出口，統(tǒng)一排水設(shè)施形式，減少占地[2]。

待路塹開(kāi)挖到路床頂面時(shí)，可以先在路塹刷坡完成后，定線放樣，安排施工，注意要保證路基寬度，邊溝的流水底面要根據(jù)路面標(biāo)高來(lái)確定，流水走向基本與路基縱坡一致。開(kāi)挖的位置、斷面尺寸和溝底縱坡應(yīng)符合圖紙及監(jiān)理工程師的要求。當(dāng)其需要鋪砌時(shí)，應(yīng)按圖紙或監(jiān)理工程師的指示，增加開(kāi)挖深度和寬度。位于曲線處的溝底縱坡，應(yīng)與曲線前后的溝底相銜接，不允許曲線內(nèi)側(cè)積水或外溢。路塹與路堤連接處的邊溝應(yīng)緩順引向路堤兩側(cè)的自然溝或排水溝，勿使路基附近積水，也不得侵蝕路堤。

2.7.2 截水溝

坡頂截水溝采用C 形截水溝，截水溝尺寸為30cm×30cm，C30 混凝土預(yù)制塊，現(xiàn)場(chǎng)安裝。截水溝應(yīng)在邊坡開(kāi)挖前根據(jù)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求進(jìn)行放樣，確定其斷面位置，距離路塹坡口不小于5m。施工時(shí)先開(kāi)挖溝槽，開(kāi)挖完成后進(jìn)行溝槽檢查，報(bào)監(jiān)理工程師進(jìn)行溝槽驗(yàn)收，槽內(nèi)鋪設(shè)砂墊層，安裝預(yù)制塊。截水溝安裝完成后，溝壁外側(cè)應(yīng)采用黏土夯實(shí)回填，防止坡面水沿溝壁下滲至坡體。

路塹邊坡平臺(tái)全部設(shè)置截水溝，4級(jí)平臺(tái)截水溝采 用A 形截水溝，1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)平臺(tái)截水溝采用B 形截水溝。溝底縱坡一般與路線縱坡相同，特殊路段根據(jù)排水需要可對(duì)平臺(tái)縱坡進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，平臺(tái)截水溝與平臺(tái)種植槽配合設(shè)計(jì)和施工。路塹平臺(tái)頂面先根據(jù)地層巖性設(shè)置漿砌片石或水泥砂漿防水層，避免坡面及平臺(tái)匯水下滲破壞邊坡。

考慮沿線多處高邊坡巖體風(fēng)化嚴(yán)重且較為破碎，地下水水量可能較大，為有效排出地下水，防止由于地下水水位上升飽和坡體而降低邊坡穩(wěn)定性，在坡面中部設(shè)置仰斜排水孔，仰斜排水孔的設(shè)置應(yīng)綜合考慮坡體含水情況、節(jié)理裂隙發(fā)育程度及地下水徑流路徑等。仰斜排水孔孔徑為110mm，排水孔位置、水平間距、孔深具體見(jiàn)邊坡防護(hù)立面圖，根據(jù)排水孔實(shí)際出水量，孔數(shù)可作增減。

3 生態(tài)修復(fù)

嚴(yán)格按照生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工。高邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理工點(diǎn)為生態(tài)紅線劃定區(qū)域，邊坡治理施工完成后需進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，生態(tài)修復(fù)工程的總原則是尊重自然、融入自然、保護(hù)環(huán)境，以當(dāng)?shù)刂参飪?yōu)選組合情況進(jìn)行植物的選擇，結(jié)合邊坡生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)方案與邊坡防護(hù)方案，滿足邊坡防護(hù)功能，同時(shí)達(dá)到生態(tài)綠化效果。根據(jù)該高邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理點(diǎn)現(xiàn)狀及山體生態(tài)植被情況，結(jié)合此次加固的工程實(shí)施方案，對(duì)錨索框架、4級(jí)坡頂寬度為30m 的硬化平臺(tái)及坡面綜合排水設(shè)施進(jìn)行綜合性生態(tài)修復(fù)，確保工程實(shí)施后山體植被恢復(fù)良好，生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)完善。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，路塹高邊坡防護(hù)的施工質(zhì)量將直接影響公路工程的整體使用安全和性能。因此，在路塹高邊坡施工中應(yīng)采用科學(xué)的防護(hù)措施，以提高公路工程的整體質(zhì)量，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)高速公路建設(shè)事業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。