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摘要:路堑边坡开挖是一个破坏原有坡体地应力的过程,岩土体应力释放,卸荷回弹,产生位移,并且降雨时雨水冲刷坡面,日晒使坡面干裂,或者两者形成干湿循环,如果开挖不好很容易造成滑坡,尤其是高边坡的开挖,表现更加明显。本文通过工程实例论述路堑高边坡的施工要点,以期为类似工程提供借鉴。
关键词:路堑高边坡;施工质量;控制
一、工程概况
深圳外环高速公路深圳段一期工程第8合同段位于深圳市龙岗区龙城、坪地街道范围,线路起于龙城街道清水路高架桥,起点桩号K57+330,终点桩号K63+270,全长5.927km,总工期30个月,含房建场区区段节点工期8个月。本标段主要的构筑物有:隧道1座;桥梁16座;互通立交2处;涵洞19座。项目位于深圳北部及东莞南部丘陵谷地~盆地地貌带,跨越多种地貌单元,地形起伏较大。根据其地貌成因及形态特征,大致可分为剥蚀堆积平原等二种类型。
二、施工方法
1、土质路堑施工方法
(1)工艺流程
路堑边坡土方开挖结合另编制的“路基土石方施工组织设计”施工方案组织施工。路堑边坡开挖前,应仔细核对图纸,尤其高边坡开挖,要仔细核对地质层面是否与设计资料相符,如果地质差异较大,需停止施工,上报设计单位,待确认后再施工。路堑开挖采用“横向分层、纵向分段、阶梯掘进”的方式组织施工。采用挖掘机配合自卸汽车装运;人工整修边坡,边开挖边防护。
(2)施工测量
在施工现场附近布设临时水准点及平面控制点,并报监理审批。作业前按照实测标高进行中线和开挖线的测放,随着开挖,每挖深3m测放坡脚,以控制边坡的坡度。现场技术人员要随时采用坡度尺对边坡坡度进行核对,在开挖距设计高程0.3m时,要测放出一段标准断面以控制施工,防止超挖。
(3)路堑开挖施工
路堑开挖根据地形情况采用挖掘机开挖、自卸汽车运输的作业方式,靠近路床顶面处应辅以人工开挖。路堑挖方采用横向台阶分层开挖,深挖路堑采用“横向分层、纵向分段、阶梯掘进”的方式施工;合理安排运输通道与掘进工作面的位置及施工次序,做到运输、排水、挖掘、防护互不干扰,以确保开挖顺利进行。按设计边坡自上而下分层开挖方式,开挖面中心保持不小于4%的排水坡,严禁积水。深挖路段分层施工时,路基防护、排水工程与路堑成型协调实施,深挖路堑开挖一级按图防护一级,与路基成型平行流水作业,并紧随路基尽早完成。
2、石质路堑施工方法
(1)施工方案和工艺流程
路堑石方施工结合另编制的“爆破专项施工方案”组织施工。开挖深度在6m以下的地段,采用手扶式钻机钻孔,实施纵向梯段浅孔控制爆破;开挖深度在6m以上的地段,采用潜孔钻机钻孔Φ90,实施分台阶纵向梯段深孔控制爆破。边坡均采用预留光爆层实施光面爆破,采用Φ76凿岩机沿坡面钻孔、台阶状光面爆破,光爆层在主爆孔起爆后起爆,所有主爆炮孔布置均采用小排距、大孔距、梅花形布孔技术进行布孔。
(2)测量放线
作业前按照实测标高进行中线和开挖线的测放,在清表或路堑土方挖除至岩层面时,按照岩性,依据钻爆设计在边坡和开挖面上放线布孔。光面爆破后清除碎石至岩石,对边坡测量放线检查爆破开挖效果。
(3)搭设钻孔平台
钻孔作业在高陡的坡面上进行时,必须搭建钻孔平台提供人员和机具的使用,钻孔平台宽度一般为1.5~2m。采用履带式潜孔钻机时不需要搭设平台,可直接调整钻机就位。
(4)钻机就位
在平台上根据设计的孔位在岩面上用油漆标明,钻机对准孔位架设。
(5)钻孔
熟悉岩石性质,摸清不同岩层的凿岩规律;孔口要完整,孔壁要光滑,软岩要慢打,硬岩要快打。
3、锚杆格梁施工方法
(1)锚杆孔测量放线
按设计立面图要求,将锚杆孔位置准确测量放线在坡面上,孔位误差不得超过±100mm。竖肋的具体长度可根据实际边坡高度确定,但锚杆的位置须按等分坡面的长度进行放样,其间距可适当调整。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时,需经设计监理单位认可,在确保坡体稳定和结构安全的前提下,适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
(2)钻进方式
钻孔要求干钻,禁止采用水钻,以确保锚杆施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚困难或其它意外事故。
(3)钻进过程
钻进过程中对每个孔的地层变化,钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,须立即停钻,及时进行固壁灌浆处理(灌浆压力0.1~0.2MPa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进。若遇锚孔中有承压水流出,必要时在周围适当部位设置排水孔处理。
(4)锚杆孔检验
锚杆孔钻孔结束后,须报现场监理工程师检验合格后,方可进行下一道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔,要求验孔过程中钻头平顺推进,不产生冲击或抖动,钻具验送长度满足设计锚杆孔深度,退钻要求顺畅,用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位。
(5)锚固注浆
锚杆采用一次性注浆,即孔底返浆法进行注浆,注浆压力为0.6~1.0MPa,注浆过程中,注浆管从孔底缓慢抽出,当孔口冒浆10秒以上时才可停灌。注浆作业过程应做好注浆记录。注浆材料采用M30水泥砂浆。在抗拔基本试验能满足设计锚孔摩阻力要求的情况下,也可选用纯水泥浆。注浆结束后,将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净,同时做好注浆记录。
三、施工安全保证措施
1、高边坡开挖安全措施
(1)土、石方开挖应严格按照自上而下,先清除危石、滑坡体,后开挖的程序施工,严禁将坡面挖成反坡。
(2)滑坡地段的开挖应从滑坡体两侧向中间、自上而下分层开挖,严禁全面抽槽开挖,弃土不得堆在主滑区。施工中应有专人观察,严防塌方。
(3)在靠近其他建筑物边沿或电杆、电缆、电线、水管等附近开挖时,安排专人到现场监控、指导作业。
(4)高边坡开挖现场周围及工作面的危险部位、出渣路口及可能遇到溶洞、地缝、地勘洞等情况,都应采取相应的安全措施,设置安全标志和必要的安全防护措施。需要设安全警戒哨卡的,必须确保班班落实到位。
(5)进入施工部位,必须给施工人员提供安全通道,上下爬梯应设扶手和防滑措施,较高爬梯中间应设休息平台,严禁违章攀爬。
2、高边坡防护安全措施
(1)边坡防护作业,必须搭设牢固的脚手架。脚手架必须落地,严禁采用支挑悬空脚手架。
(2)砌石作业必须自上而下进行。片石改小,不得在脚手架上进行。护墙砌筑时,墙下严禁站人。抬运石块上架,跳板应牢固,并设防滑条。
(3)边坡支护应在工作平台、脚手架上进行,工作平台、脚手架搭设必须牢固,并确保满足作业操作或承重荷载要求,承重连接部位应采用双扣件。在临空面应设置安全防护栏杆。
(4)在工作平台、脚手架上进行打孔、安装锚索、锚杆和混凝土喷护等作业,要严格执行其操作规程和高空作业的各项安全规定。
结语:高边坡是高速公路工程建设中的重要内容,必须保障高边坡施工质量,防治出现安全事故。所以,高边坡施工中要掌握现场实际情况,做好开挖后的防护,并做好相应的检查和监测,保证施工方案符合工程建设要求,提高高速公路高边坡的施工质量。
参考文献:
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