高速公路路堑高陡边坡施工安全管理

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摘要：高速公路具有质量要求高、工程跨度大的特点，在山区修建高速公路，不可避免会产生路堑高陡边坡。由于路堑高陡边坡的地质条件复杂，加上现场施工的安全质量管理不到位，容易导致变形失稳事故。施工单位必须将工程质量和施工安全摆在首要位置，通过掌握高速公路边坡病害的常见形式，在施工过程中采取针对性的安全质量管理措施，切实提高高速公路的使用效果。

关键词：高速公路；高陡边坡；病害类型；质量管理

引言

云南省内以山地高原地形为主，卡斯特地貌发育。在修建高速公路时，为了确保高速公路的质量安全，需要采用高填深挖方式加固路基，因此形成了大量的路堑高边坡。文章以云南东格高速公路K30+557.5～K30+771.5段路基为例，该段边坡呈碎裂松散结构，在地震、长时间降雨等条件下易坍塌，自然边坡稳定性较差。在这种情况下，加强高陡边坡施工安全质量管理，也成为施工单位亟待解决的关键问题。

1云南地区高速公路边坡地质情况

本文分析的是云南东格高速公路新田坝1号大桥东川端，以半填半挖形式通过，地面横坡较陡。场地范围：上部覆盖第四系全新统种植土、冲洪积圆砾、卵石等。不良地质为滑坡，该滑坡体边界明显，平面上呈不规则圈椅状，滑坡右侧及后缘形成5～22m错壁，长度约300m，宽约220m，地面高程1005～1190m，相对高差约185m。滑坡体西高东低，后缘坡度较陡为30°～50°，中部坡度较缓为15°～35°，前缘坡度较陡为25°～45°。平面上呈圈椅状，滑距较大，滑体主要组成物质主要为碎石土，厚0～25m，滑体总面积约6.5×10m2，厚0～25m，体积约85万m3，为中深层大型堆积层滑坡。产生滑坡变形地段地形较陡，前缘斜坡地形，坡度30°～45°，局部为陡坎地形，其主要受地壳抬升，河流下切作用，自然横坡较陡，滑坡前缘形成临空面。

2高速公路路堑高陡边坡施工方案设计

2.1施工组织设计要求

要求施工单位结合前期地质勘查结果，提前做好施工组织设计，制定施工方案，为下一步各项施工任务的开展提供指导。施工组织设计的内容包括所用的施工方法，现场施工用到的机械设备、工程材料，以及质量管理的责任划分等。

2.2施工放线测量要求

放线测量工作应当严格按照施工设计图纸来开展，放线过程中，如果发现因为地形差异较大，需要施工人员与设计人员进行协商，然后修正图纸，对于坡率有较大变化的坡面，可以在坡面上随机布设多个测量点，在测量点安装木桩，保证边坡平滑过渡。

2.3土石方开挖及砌体工程施工质量控制

由于山体较陡，为了保证现场施工安全，在进行土石方开挖时，也需要按照自上而下的顺序。如果坡面碎石较多，开挖前还要做好碎石清理等工作。防护锚固工程也要同步跟进。例如在上部开挖时，可以在坡脚外围用钢筋网进行围护，避免碎石滑落。如果开挖过程中发现有地表渗水情况，应当查找水源，封堵水源后再进行土石方开挖。施工过程中禁止超挖或先砌后填。

2.4地表排水

在土石方开挖前，需要提前修建排水渠道，为了避免土石滑落堵塞排水渠道，应当尽量以暗渠为主。根据高速公路防排水设计要求，以及施工路段降水情况，决定排水工程的数量和规模。通常来说，以排水孔正常排水量达到60%以上为标准，可以确保达到比较理想的地表排水效果。

2.5高边坡锚索施工质量控制

2.5.1锚孔钻造

第一，锚孔测放：根据路堑高边坡工点锚固工程施工设计图要求，将锚孔位置准确测放在坡面上。第二，锚孔倾角和方向应符合设计要求，倾角允许误差为+1.0°；方位允许误差+20mm。第三，锚孔钻进应采用无水干钻，禁止开水钻进。钻孔孔径、孔深不得小于设计值，钻头直径不小于设计孔径，实际深度大于设计深度0.2m以上。

2.5.2锚索制安

采用钢绞线或高强钢丝作锚体时，编束前，要确保每根钢绞线或高强钢丝顺直，不扭不叉，排列均匀。塑料套管内径宜大于筋股外径5～10mm，确保穿套顺利、编束方便和防止张拉胀裂。一次注浆管捆扎在锚索体中轴部位，注浆管头部距锚索体末端宜为50mm～100mm。锚索体长度，一般预留超长1.0～1.5m。锚索体按长度、规格、型号进行编号挂牌。

2.5.3锚孔注浆

注浆材料按设计要求确定，一般宜选用灰砂比1:1～1:2，水灰比0.38～0.45，水泥砂浆或水灰比0.4～0.45的纯水泥浆，可加入一定量外加剂或掺加剂。注浆浆体强度不应低于2.0Mpa，注浆压力，注浆数量和注浆时间可根据锚固的体积及锚固地层情况确定，并分段依次由下至上进行。

2.5.4预应力锚索张拉、锁定、封锚

锚垫板台座的承压面应平整，并与锚索的轴线方向垂直。锚索正式张拉之前，应取0.1～0.2倍设计张拉力值对锚索进行1～2次预张拉，确保锚固体各部分接触密贴，锚索体顺直。

2.6路堑边坡施工稳定性的控制条件

影响路堑边坡施工稳定性的因素及保证稳定性的条件。

3高速公路路堑高边坡施工安全质量控制措施

3.1在边坡开挖施工中应用边坡支护技术

边坡支护是高速公路工程施工中常用的一种技术手段，特别是位于山区的高速公路，使用边坡支护对提升高速公路整体质量有显著效果。以云南东格高速公路为例，边坡开挖施工大体分为了3个阶段，完成前2个阶段的施工任务后，进行第3阶段边坡开挖前，需要提前利用锚索进行加固处理。采用喷锚支护方式，首先确定应力集中部位，然后在该处钻孔。锚杆孔径为12mm，深度为10cm。钻孔方向应与重力方向保持平行或重合。喷锚支护前需要进行清孔，将孔内砂子、粉尘吹出，然后灌入泥浆，并将锚杆插入。锚杆固定后可以起到较好的支护效果。

3.2加强高速公路路堑施工排水管理

高速公路施工周期较长，在东格高速公路施工期间，多次遇到了降雨天气，并且因为降水导致边坡强度出现约15%～20%的下降幅度。因此，在山区高陡边坡施工中，做好排水管理显得十分重要。一种方法是在公路设计阶段，要尽量减少弯道数量，坡度也要控制在一定范围内，减缓降水的影响；另一种方法是在道路与桥梁相接处，采用设计共用的方法，降低地质问题产生的影响。例如在软土地质施工时，需要使用高架桥，提高路基稳定性。另外，做好施工现场排水工作，可以修建排水渠道，既可以为现场施工创造良好条件，又能够方便后期高速公路使用过程中防排水需要。

3.3加大对施工工程的监督力度

现场作业环境的复杂性以及高速公路对质量的严格要求，都决定了施工单位必须要采取严格的现场监督和管理措施，以确保现场施工工作的顺利开展。重点监督检查的内容包括：首先技术人员要认真审核施工图纸，了解施工方案，并检查图纸内容是否符合标准规范，如果个别细节存在疑问，应当经过技术分析后进行明确，避免后期施工中出现质量问题；其次，监督人员要树立全过程监督理念，并做好现场监督记录。对于桥面、路桥连接处等，要重点开展施工监督，确保施工质量达到标准。

3.4做好高速公路形变及位移监测工作

高速公路在投入使用一段时间后，由于地质因素、车辆荷载等影响，不可避免会出现一定幅度的路面变形或位移。管理部门还要做好后续的监测工作，如果变形和位移保持在允许范围内，则说明高速公路质量良好；反之，如果出现较为明显的变形，或是明显的偏移，则需要管理人员进行重点分析，明确导致上述问题的根本原因，并及时采取针对性的治理对策。后期监测工作要确保常态化开展，做到高速公路病害的及时发现、及时处理。

4结束语

高速公路是重大民生工程，保证高速公路施工建设质量，既是施工单位的职责所在，同时也是提高高速公路使用安全的必要前提。山区高速公路施工中，为了提高路基稳定性，采用高填深挖方式，由此形成了较多的路堑高陡边坡。在进行现场施工时，施工人员要结合山区地质和质量要求，采取严格的技术控制措施，确保高速公路整体质量安全。

参考文献：

[1]林俊勇，汪益敏，王兆阳.高速公路路堑高边坡施工安全风险控制研究[J].中国安全生产科学技术，2017，13（3）：186-192.

[2]叶咸，陈华斌，吴铸，等.山区高速公路路堑高边坡工程施工安全总体风险评估技术探讨[J].公路，2018（3）.

作者:张健 单位:中铁上海工程局集团第六工程有限公司