《中国地质灾害与防治学报》
1 前言
我国公路路网建设随着经济的发展日趋完善, 且仍在迅速向农村边远地区扩展, 公路推动了我国的现代化进程,是保障当地经济平稳发展的基础和前提[1]。 由于部分公路处于复杂的地形地质环境中, 挖方路基和高填方路基相应出现, 这些公路结构带来的直接问题就是高边坡及其稳定性。一般情况下,高边坡并不具备一定的稳定性,且施工人员在挖掘路基时,破坏边坡土质结构,影响边坡植物而导致水土流失,进而引起边坡塌陷,同时其他各种因素还会造成边坡滑坡、裂缝等等,最终堵塞、破坏道路,给交通安全带来不利影响。 因此,探究公路路基高边坡施工技术具有十分重要的现实意义。
2 工程概况
闽清县X125 线池园镇(潘亭村)至上莲乡段公路工程路线起点K15+145.793 接池园镇(潘亭村)X125 线,途经池园镇东前村、 店前村、 上莲乡溪坪村, 终点K20+094.851 平交莲埔村街道,路线总长为4.949 km,本工程公路等级为二级公路,设计车速60 km/h,双向二车道、路基宽度为12 m、车道宽度为3.5 m。 本工程共新建桥梁2座,分别是东前大桥和店前大桥,隧道1 座为上莲隧道,项目工程造价 万元。 本标段共有6 段属于高边坡防护工程,分别为:①K15+400~K15+525 段;②K16+640~K16+740 段;③K17+500~K17+540 段;④K17+700~K17+780 段;⑤K19+220~K19+260 段;⑥K19+745~K19+777 段路堑。
3 高边坡施工方案
3.1 边坡地质情况
本标段边坡高度范围为32~38.5 m,K17+500~K17+540 段、K17+700~K17+780 段及K17+700~K17+780 段地质情况接近,为土岩边坡,上部为坡积层,下部为侏罗系南园组凝灰熔岩(J3n) 风化层。 K16+640~K16+740 段及K19+220~K19+260 段地质情况接近,为土质边坡,场区表层为第四系填土、坡积层,下部基岩为侏罗系南园组凝灰熔岩(J3n)风化层。K19+745~K19+777 段边坡土层土质差,边坡稳定性较差,从上到下依次为:坡积粉质粘土、凝灰熔岩残积粘性土、含有断层生成的破碎带(断层角砾岩、碎裂岩、糜棱岩或断层泥等)。
3.2 边坡施工方案
本工程边坡结构为:第一级坡率为1∶(0.5~0.75),中风化凝灰熔岩;第二级坡率为1∶1,砂土状强风化+中风化凝灰熔岩;第三级坡率为1∶(1~1.25),砂土状强风化凝灰熔岩;第四级坡率为1∶1.25,凝灰熔岩残积性粘土+全风化凝灰熔岩;第五级坡率为1∶1.25,粉质粘土。 各段边坡防护施工方案见表1。
4 高边坡施工方法
4.1 石质路堑施工
石质路堑施工主要流程为:(1)测量放线:确定开挖边界,一般可根据原地面高程及边坡率推算,施工时应经常检查边坡坡脚线位置及标高, 确保开挖边坡符合设计坡度要求。(2)截水沟施工:本工程采用C15 混凝土进行截排水沟施工,在边坡顶5 m 外设截水沟,为防止截水沟基坑被雨水冲刷,开挖后立即铺砌,但铺砌前应注意检查截水沟的净空及砌筑高度, 片石砌筑时砂浆填缝应饱满、均匀。 (3)边坡修整:采用挖机,坡面应平顺,注意石质边坡应对坡面危石进行清理, 挖不掉的坚石可用液压镐轻轻敲击,不可狠凿猛挖。(4)潜孔钻+液压镐开挖:本工程高边坡开挖施工顺序为自上而下分层开挖,分层高度4 m 左右,先开挖轮廓线、平台线,再布置潜孔钻钻孔位置,用红油漆画圈布点,布点间距为100 cm×100 cm,潜孔钻根据放样位置钻孔,应避开平台边线,钻孔深度≤2 m,且应分层钻孔。 液压镐根据钻好的孔位对岩石进行冲击破碎或剥离,边坡附近应及时对边坡进行修整,修整过程中应控制液压镐破碎力度, 不允许出现亏坡或坡比过大的情况出现,第一级(层)施工平台上的岩层破碎到位并将坡面修整后,再进行下一级(层)施工平台岩体的破碎,剥离后的块石应及时转运至下方。 施工步骤示意见图1。
表1 各段高边坡防护施工方案桩号范围 长度(m)最大高度(m)防护方案K15+400~K15+525(5 级边坡).5第1~2 阶采用TBS 镀锌网植草(灌)防护第3~5 阶采用机械液压客土喷草(植灌)防护K16+640~K16+740(5 级边坡)第1~2 阶采用TBS 镀锌网植草(灌)防护第3~5 阶采用机械液压客土喷草(植灌)防护K17+500~K17+540(3 级边坡)4032.5第1~3 阶均采用TBS 镀锌网植草(灌)防护K17+700~K17+780(4 级边坡)8034.5第1~2 阶采用TBS 镀锌网植草(灌)防护第3~4 阶采用机械液压客土喷草(植灌)防护K19+220~K19+260(3 级边坡)4033.5第1~2 阶采用TBS 镀锌网植草(灌)防护第3 阶采用机械液压客土喷草(植灌)防护?K19+745~K19+777(3 级边坡)3232第1 阶路堑挡土墙,第2 阶为8 m×8 m 预应力锚索框架梁防护,采用4 束钢绞线锚索,锚索长30~34 m,锚固段长度8~10 m,第3 阶设置拱形骨架,坡顶设置截水沟