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高速公路路基邊坡防護(hù)方案探討

文檔作者：張曉天文檔來(lái)源：中鐵十二局集團(tuán)第三工程有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年12月11日
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264
高速公路路基邊坡防護(hù)方案探討
■ 張曉天
[摘 要] 本文通過(guò)對(duì)貴州省六盤(pán)水至六枝高速公路K72+
190～K72+310 段右側(cè)邊坡的工程地質(zhì)條件資料的分析，經(jīng)
過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查，確定了發(fā)生滑塌的原因。綜合考慮，提出了
在邊坡滑塌處修建錨索格梁的防護(hù)措施。
[關(guān)鍵詞] 邊坡 滑塌 處理方案 錨索格梁
貴州省六盤(pán)水至六枝的高速公路是國(guó)家高速公
路第12 橫杭瑞高速公路和第13 橫滬昆高速公路的
聯(lián)絡(luò)線。為控制出入的四車道高速公路，根據(jù)2013
年通過(guò)的國(guó)家高速公路規(guī)劃，六六高速系都香高速
的一段。設(shè)計(jì)時(shí)速為80 km/h，全長(zhǎng)60.067 km。六
六高速是貴州省高速公路網(wǎng)第七聯(lián)六盤(pán)水至鎮(zhèn)寧高
速公路的組成部分，起點(diǎn)位于水城縣境內(nèi)，終點(diǎn)位
于六枝特區(qū)新窯鄉(xiāng)那玉村。路線起于六盤(pán)水東互通
杭瑞高速公路（畢節(jié)至都格段）相接，經(jīng)水城縣濫
壩鎮(zhèn)、老鷹山鎮(zhèn)、陡箐鄉(xiāng)、化樂(lè)鎮(zhèn)，六枝特區(qū)新場(chǎng)
鄉(xiāng)、墮卻鄉(xiāng)、巖腳鎮(zhèn)、龍場(chǎng)鄉(xiāng)至終點(diǎn)新窯鄉(xiāng)。
六六高速第四合同段，該路段地質(zhì)情況復(fù)雜，
加之施工期間受暴雨影響，多處山體出現(xiàn)了滑塌。
本文以實(shí)際工程為例，就第四合同段K72+190～
K72+310 段右側(cè)邊坡滑塌處理方法進(jìn)行了研究。
一、 工程地質(zhì)情況
1. 地形、地貌
貴州省六盤(pán)水至六枝高速公路第四合同段K72
+190～K72+310 段處于剝蝕峰叢地貌，微地貌為低
山坡腳與山溝低洼地帶，地表坡度25°～30°，北
部山頂高程約1 622 m 為最高，路線左側(cè)低洼地
1 543 m 為最低，相對(duì)高差約79 m。線路通過(guò)段地表
高程一般1 555～1 573 m，路基段地表多為旱地，灰
巖在山坡和陡坡地帶廣泛出露，坡腳石槽、石臼間
黏性土分布，辟為耕地。自然山坡中部及后部存在
弧形臺(tái)坎或凹陷槽。
邊坡位于六枝特區(qū)新場(chǎng)鄉(xiāng)松壩村村北約250 m
處，現(xiàn)場(chǎng)施工便道可通至路塹處，交通較方便。
2. 地層巖性
場(chǎng)區(qū)內(nèi)上覆殘坡積粉質(zhì)粘土，黃褐色，含少量
灰?guī)r、泥灰?guī)r碎石，可塑，厚約0～3 m，在山坡地
表均有分布；下伏基巖為二疊系下統(tǒng)棲霞組灰?guī)r、
炭質(zhì)泥灰?guī)r，青、黑灰色，中厚層～厚層狀，節(jié)理
裂隙較發(fā)育，巖質(zhì)較硬，巖體較完整，有溶蝕現(xiàn)象。
3. 地質(zhì)構(gòu)造及地震
場(chǎng)區(qū)區(qū)域位于陡箐背斜西北翼，未見(jiàn)有斷裂構(gòu)
造通過(guò)，巖層呈單斜產(chǎn)出，產(chǎn)狀：65°∠20°～
30°（順傾坡外），延伸較穩(wěn)定，場(chǎng)區(qū)巖體節(jié)理裂
隙較發(fā)育，主要發(fā)育兩組，產(chǎn)狀為150°∠76°、
246°∠69°。
根據(jù)國(guó)家地震局頒布的《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)畫(huà)
圖》，場(chǎng)區(qū)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.4 s，地震峰
值加速度值為0.05 g，場(chǎng)區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度。
4. 水文地質(zhì)條件
山坡地表無(wú)徑流和儲(chǔ)水點(diǎn)，場(chǎng)區(qū)地下水為第四
系松散孔隙水、基巖裂隙水，主要補(bǔ)給方式為大氣
降水。
二、 邊坡原設(shè)計(jì)及滑塌原因
1. 原設(shè)計(jì)及滑塌情況
本段邊坡原設(shè)計(jì)最高為3級(jí)，坡率第一、二級(jí)為
1︰0.75，第三級(jí)為1︰1，防護(hù)形式采用客土噴播防
護(hù)。施工后受強(qiáng)降雨影響，在開(kāi)挖第二級(jí)邊坡的過(guò)
程中，邊坡產(chǎn)生了較大規(guī)模的滑動(dòng)變形現(xiàn)象，滑坡
后緣距坡口線約150 m，滑體平均厚度約12 m，滑坡
后緣呈“圈椅狀”，形成的滑坡后壁高2～5 m，小里
程側(cè)滑坡側(cè)界對(duì)應(yīng)路線樁號(hào)約為K72+190，滑坡側(cè)界
裂縫最寬達(dá)13 m，可見(jiàn)深度達(dá)5 m，方向約53°，該
滑坡側(cè)界原始微地貌為一淺溝，初步判斷為自然斜
坡體曾經(jīng)滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的側(cè)界裂縫；大里程側(cè)滑坡側(cè)
界對(duì)應(yīng)路線樁號(hào)約為K72+310，滑坡側(cè)界裂縫最寬達(dá)
5 m，可見(jiàn)深度達(dá)3 m，方向約112°；滑坡剪出口在
第二級(jí)邊坡中部附近，即滑坡剪出口為目前開(kāi)挖臨
空邊坡的坡腳。初步分析，目前滑動(dòng)變形體為不穩(wěn)
定斜坡體的局部“復(fù)活”。
2. 滑塌特征
該滑塌體是由于工程切坡后而形成的新滑坡
體，平面形狀不規(guī)則。拉裂縫主要分布于滑坡體后
緣，走向與滑坡周界一致，張開(kāi)寬度最大處約19 m。
目前可見(jiàn)深度1～3 m，小型拉張裂縫十分發(fā)育，滑
坡前緣可見(jiàn)剪出裂縫。該滑坡體軸長(zhǎng)約145 m，平均
橫寬約110 m?；麦w上部主要為可塑粉質(zhì)黏土，較
松散?；仓饕獮橄虏恐酗L(fēng)化灰?guī)r，青灰色，滲透
性差，為相對(duì)隔水層。
3. 滑塌機(jī)理及成因分析
該段右側(cè)高邊坡為較硬巖質(zhì)邊坡，主要結(jié)構(gòu)面
為層面，產(chǎn)狀42°∠17°，切坡后右側(cè)高邊坡傾向
約58°，邊坡坡向與巖層傾向夾角約16°，邊坡巖
體層面結(jié)合較差，現(xiàn)場(chǎng)可見(jiàn)層間泥化層。根據(jù)地質(zhì)
調(diào)繪，該段邊坡范圍內(nèi)多處發(fā)育落水洞，其中里程
K72+240 右側(cè)約60 m 處發(fā)育一直徑約3.5 m 圓形落
水洞，邊坡范圍內(nèi)其他小型巖溶漏斗發(fā)育廣泛。因
此該段邊坡范圍內(nèi)巖溶發(fā)育等級(jí)為強(qiáng)烈發(fā)育，下伏
灰?guī)r基巖面起伏較大，巖溶漏斗及落水洞發(fā)育，導(dǎo)
致上覆土層分布厚度極不均勻。
根據(jù)調(diào)查結(jié)合邊坡穩(wěn)定性分析，該段高邊坡經(jīng)
工程切坡后，坡度變陡，破壞了原始水、土和植被
環(huán)境。在大氣降雨（尤其是突發(fā)性大暴雨）的作用
下，雨水順坡滲流，邊坡自重增加，部分封閉巖溶
漏斗重新形成過(guò)水通道，邊坡巖土體透水性能增強(qiáng)，
導(dǎo)致層間結(jié)合面（泥化層）抗剪強(qiáng)度降低，從而產(chǎn)
生了順層滑動(dòng)。
三、 邊坡處理方案
有關(guān)單位對(duì)邊坡進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘后，提出了兩種
處治方案：“清方+錨索工程”和“錨索工程+抗滑樁
支擋”方案。考慮到抗滑樁施工工期長(zhǎng)，結(jié)合方案
審查會(huì)議意見(jiàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)本段進(jìn)行處治設(shè)
計(jì)，采用了“清方+錨索工程”的邊坡處理方案，如
圖1、圖2。具體設(shè)計(jì)如下：
（1）K72+190～K72+310段在山體實(shí)測(cè)滑移線上
布置錨索框架，近路基方向稍密，遠(yuǎn)端布置稍稀，
于坡腰處布置稍密，錨墩索長(zhǎng)26 m，共258根，待錨
固后于坡腳處設(shè)仰斜式擋土墻，擋墻采用C25片石砼
砌筑，墻高6.0 m，頂寬2.8 m，下埋2.0 m，上部
4.0 m，墻長(zhǎng)120 m；上部巖質(zhì)邊坡按1︰1的坡率放坡
交于實(shí)測(cè)滑移面，坡面采K72+190～K72+310右側(cè)路
塹里面用錨索格梁+客土噴播防護(hù)，一級(jí)錨索長(zhǎng)26 m。
圖1 K72+190～K72+310段右側(cè)路塹里面圖
圖2 邊坡橫斷面設(shè)計(jì)圖
（2）對(duì)邊坡坡面（滑移面處）采用噴播植草灌
防護(hù)。
（3）對(duì)右側(cè)坡體巖溶漏斗采取回填塊片石處
理，表面噴漿封閉。
（4）坡頂設(shè)山坡截水溝，加強(qiáng)排水。
（下轉(zhuǎn)第266 頁(yè)）
266
梁分段HL-3A 為例，地面拼裝后重約194.09 t，如
圖3 所示。
圖3 B-80 型吊耳
3. 吊耳驗(yàn)算
最重的鋼梁HL-3A 重約194.09 t，一段鋼梁有
四個(gè)吊耳。吊耳按三點(diǎn)受力計(jì)算，每個(gè)吊耳負(fù)載約
（194.09/（3×sin60°））＝74.7 t，安全系數(shù)取
0.85，則負(fù)載為74.7 t，低于80 t。
吊耳截面強(qiáng)度驗(yàn)算：F=747 kN，An=13 600mm2，
。
吊耳焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算：吊耳與鋼箱梁采用坡口T
型角對(duì)接全熔透焊縫。經(jīng)探傷合格后，焊縫強(qiáng)度大
于母材，一般免于驗(yàn)算。吊耳采用卸扣與鋼絲繩連
接，吊耳受力分析不考慮承受彎矩，M=0。繩索角度
按60°計(jì)算，N=V=0.7F，計(jì)算結(jié)果如下：
，
滿足了強(qiáng)度要求。
五、 現(xiàn)場(chǎng)安裝、焊接及油漆
鋼箱梁吊裝完畢進(jìn)行焊接和涂裝時(shí)，采用吊掛
腳手架作為操作平臺(tái)。結(jié)合該工程特點(diǎn)，在鋼梁架
設(shè)現(xiàn)場(chǎng)采用單元吊掛腳手架體連成整體。首先，在
鋼箱梁的端橫梁所處砼墩柱邊搭設(shè)登高落地腳手架
至高架梁底以下，再由邊逐步向中間或兩側(cè)搭設(shè)，
以吊掛單元體逐步向前推進(jìn)，直至合攏。登高腳手
架用安全密網(wǎng)圍護(hù)，以確保安全文明施工。
腳手結(jié)合鋼箱梁本身斷面比較新穎，為寬截面、
圓弧形斷面，給吊環(huán)的布置帶來(lái)了很大的難度。并
結(jié)合鋼箱梁本身內(nèi)部的勁板構(gòu)造，決定吊環(huán)基本布
置于腹（或底板加勁）、橫隔板下方。因此，其基本
間距為3～4 m（橫橋向）×4 m（順橋向）。吊環(huán)用
Φ20 Q235 圓鋼制作成“U”字型，高度150 mm，底
部彎曲直徑D=70 mm，并用電焊焊腳10 mm 焊接于橋
底版上。
應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)節(jié)段外形尺寸，板材厚度來(lái)設(shè)置
每條焊縫的總長(zhǎng)度和間距。一般長(zhǎng)度為80 mm，間距
小于400 mm。原則上，應(yīng)采取“無(wú)碼”施焊。
焊接時(shí)，應(yīng)對(duì)板厚≥25 mm 的Q345qd 板焊縫母
材實(shí)施預(yù)熱（火焰加熱），預(yù)熱范圍為焊縫中心兩側(cè)
各100 mm，預(yù)熱溫度宜在焊件反面測(cè)量，測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)
在離電弧經(jīng)過(guò)前的焊接點(diǎn)各方向不小于75 mm 處。
當(dāng)預(yù)熱時(shí)，正面測(cè)溫應(yīng)在加熱停止后進(jìn)行。
六、 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，由于鋼箱梁吊裝工程中所需器械設(shè)
備的體積均十分龐大，因此施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行安
全生產(chǎn)規(guī)定和各有關(guān)安全生產(chǎn)文件，健全和貫徹落
實(shí)工程安全生產(chǎn)責(zé)任制，切實(shí)做好“安全第一”和
“預(yù)防為主”的方針，做到安全生產(chǎn)和文明施工。
以質(zhì)量為施工標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，切實(shí)加強(qiáng)對(duì)工作人員人
身安全的重視。
參考文獻(xiàn)
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形監(jiān)測(cè)研究[J].建筑施工，2012(5)：493-494.
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[4]李劍锃，汪勁豐.大跨度簡(jiǎn)支鋼箱梁吊裝施工控
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（作者單位：上海洪鋪鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司）
（上接第263 頁(yè)）
橋臺(tái)背后填土需要挖除，管線保護(hù)長(zhǎng)度在50 m 左右。
本著施工簡(jiǎn)便、成本低廉、效果尚可的原則，結(jié)合
現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，最終采用在管線跨中1/3 處、地鐵
基坑外設(shè)置2 出鋼管支架，用通長(zhǎng)鋼絲繩固定于基
坑兩端地錨上。通過(guò)鋼管支架對(duì)管線及鋼絲繩的支
撐，減少了鋼絲繩及管線的跨中撓度，對(duì)管線起到
了較好的保護(hù)作用。
石埠河橋管線保護(hù)啟發(fā)我們，在制定橫跨基坑
管線保護(hù)方案時(shí)，需結(jié)合實(shí)際工程地理?xiàng)l件和施工
環(huán)境，選擇綜合的保護(hù)方式，以達(dá)到簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)地
目的，具有較好保護(hù)效果。
3. 梁體的轉(zhuǎn)移
石埠河橋梁體拆除后，需要進(jìn)行破碎棄置。施
工區(qū)域狹小，若將拆除的梁體就地破碎，再用渣土
車清走，能節(jié)約運(yùn)梁成本，但卻勢(shì)必影響其他梁體
的切割和吊出，相互干擾，得不償失。若采用專用
運(yùn)梁車將整片梁運(yùn)至規(guī)劃好的破碎區(qū)集中破碎，于
破碎區(qū)還需要2 臺(tái)90 t 吊車卸車。由此可見(jiàn)，機(jī)械
成本相當(dāng)之高。最終，石埠河橋拆除的箱梁，在吊
出橋面后，就地用破碎錘于梁體1/3 處將其斷成3
節(jié)，再用普通運(yùn)輸車將分節(jié)運(yùn)至破碎區(qū)進(jìn)行破碎。
此種方式，最大限度地減少了各工序之間的相互干
擾，提高了作業(yè)效率。由于梁體斷成三節(jié)、梁體自
重減小，不必采用專用運(yùn)梁車進(jìn)行運(yùn)輸，破碎區(qū)只
需1 臺(tái)25 t 吊車卸車，最大限度地減少了施工成本。
石埠河橋拆除讓我們認(rèn)識(shí)到，要達(dá)到一個(gè)既定
的施工結(jié)果，可以有不同的施工方式，不同的施工
方式具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。在實(shí)際施工中，不能木訥
地照搬以往施工經(jīng)驗(yàn)或其他施工案例。要結(jié)合實(shí)際
施工環(huán)境和條件，多思考、多研究、會(huì)變通。在不
影響施工質(zhì)量和安全的前提下，采用最簡(jiǎn)單、最經(jīng)
濟(jì)的施工方案。
（作者單位：眉山岷東開(kāi)發(fā)投資有限公司，眉山
620010）
（上接第264 頁(yè)）
四、 施工注意事項(xiàng)
為確保施工和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中邊坡穩(wěn)定，除采用合
理的支擋加固措施外，還必須采用科學(xué)有效的施工
方法、工藝及程序，避免施工過(guò)程中邊坡失穩(wěn)破壞，
造成重大損失，甚至留下后患，影響邊坡的長(zhǎng)期穩(wěn)
定和運(yùn)營(yíng)的安全。針對(duì)本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情
況，施工順序如下：
（1）施工時(shí)應(yīng)先初步清理現(xiàn)場(chǎng)，放樣，劃出坡
口線，并做好地表臨時(shí)防、排水系統(tǒng)。
（2）在山體實(shí)測(cè)滑移線上逐段布置錨墩，須待
錨墩施工完成且錨墩強(qiáng)度形成后（嚴(yán)禁在錨固體系
未形成強(qiáng)度時(shí)卸載反壓），再逐段卸載刷出一級(jí)邊
坡，同時(shí)進(jìn)行錨索框架加固，嚴(yán)禁一次性大范圍卸
載刷坡。秉著開(kāi)挖部分支護(hù)部分的原則施工。
（3）待錨索框架強(qiáng)度形成后，進(jìn)行仰斜式擋土
墻施工，仰斜式擋土墻施工應(yīng)分段、隔段施工。須
待該段擋土墻強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的70%以后，方可進(jìn)行下
一段施工。
（4）施工坡面防護(hù)工程。
（5）施工路基。
（6）擋墻基礎(chǔ)的部位尺寸、形狀埋置深度均按
設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工。當(dāng)擋墻基礎(chǔ)開(kāi)挖后若發(fā)現(xiàn)與設(shè)
計(jì)情況有出入時(shí)，應(yīng)按實(shí)際情況調(diào)整設(shè)計(jì)，并向有
關(guān)部門(mén)匯報(bào)。
（7）擋墻基礎(chǔ)開(kāi)挖為明挖基坑，采用跳槽施工。
由于擋墻基底為巖質(zhì)邊坡，地基承載力滿足要求。
（8）擋墻基坑刷底時(shí)要預(yù)留10%的反坡（即內(nèi)
低外高）預(yù)留坡底的作用，是防止墻內(nèi)土的擠壓力
引起擋土墻向外滑動(dòng)。
（9）反濾層及泄水孔與砌體同步進(jìn)行。
（10）清方范圍四周漸變過(guò)渡工程數(shù)量計(jì)入對(duì)
應(yīng)工程數(shù)量表中。
（11）施工前應(yīng)認(rèn)真做好各項(xiàng)工程施工組織計(jì)
劃，充分考慮當(dāng)?shù)丶竟?jié)性氣候?qū)κ┕すに嚨挠绊懀?
施工前須做好地表臨時(shí)排水系統(tǒng)。
（12）邊坡監(jiān)控單位應(yīng)盡快恢復(fù)邊坡監(jiān)控設(shè)施，
在平臺(tái)上設(shè)置位移樁，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)上報(bào)處理。
五、 結(jié)語(yǔ)
貴州省由于地理位置的特殊，暴雨天氣比較常
見(jiàn)，加之山體高，在路基施工路塹開(kāi)挖時(shí)很容易出
現(xiàn)山體滑塌，所以邊坡防護(hù)尤為重要。本文就為路
基邊坡防護(hù)提供了很好的解決范例。
錨索格梁邊坡防護(hù)具有布置靈活、結(jié)構(gòu)形式多
樣、截面調(diào)整方便、與坡面密貼、可隨坡就勢(shì)等顯
著優(yōu)點(diǎn)，格構(gòu)內(nèi)采用掛網(wǎng)噴砼、植草綠化和防護(hù)，
同時(shí)該方法造價(jià)較低、施工工期短、邊坡變形小，
安全可靠，使其在高邊坡加固處理中得到了廣泛應(yīng)
用。
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（作者單位：中鐵十二局集團(tuán)第三工程有限公司，
太原 030024）

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