鐘錕

（貴州省畢節(jié)公路管理段，貴州畢節(jié) 551700）

0 引言

路塹高邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足會影響公路改擴(kuò)建工程的施工安全。如何安全、經(jīng)濟(jì)、有效應(yīng)用安全防護(hù)技術(shù)強(qiáng)化公路改擴(kuò)建路塹高邊坡施工安全管控效果，提高施工質(zhì)量，是公路改擴(kuò)建工程中施工團(tuán)隊需要考慮的問題。因此，在路塹高邊坡施工過程中，施工團(tuán)隊需要精準(zhǔn)分析路塹高邊坡的穩(wěn)定性，結(jié)合實際情況選擇合適的技術(shù)手段，提高路塹高邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

1 公路改擴(kuò)建路塹高邊坡穩(wěn)定性分析

路塹高邊坡是指路塹土質(zhì)邊坡高度大于20m、小于100m 或者巖質(zhì)邊坡高度大于30m、小于100m 的邊坡。穩(wěn)定性差的公路路塹高邊坡一旦發(fā)生失穩(wěn)，破壞性及影響性較大，因此在勘察設(shè)計階段應(yīng)通過地表踏勘（走訪、地物地貌分析、堆積體松散物分析、查找可見裂隙裂縫溶洞）、物探、鉆勘等地質(zhì)分析手段，全面分析邊坡地質(zhì)（包括巖土性、土石分界、覆蓋層、夾層、范圍、不同地質(zhì)分區(qū)、水文、采空區(qū)、溶洞、滑動面、易崩塌區(qū)塊等）的基本情況，進(jìn)而確定高邊坡的穩(wěn)定性。

同時，應(yīng)根據(jù)公路改擴(kuò)建工程需要，遵循動態(tài)設(shè)計，靈活運用各種改擴(kuò)建路塹高邊坡監(jiān)測手段，在施工復(fù)測階段對高邊坡布設(shè)觀測點，做好觀測記錄，進(jìn)一步核對實際情況與設(shè)計文件的契合程度，將觀測記錄持續(xù)納入整個施工過程，做到全面準(zhǔn)確及時地掌握高邊坡的穩(wěn)定情況，管控影響施工環(huán)境和正常通車的各項影響因素，用于指導(dǎo)施工，并在此基礎(chǔ)上聯(lián)合多項施工安全防護(hù)技術(shù)，為路塹高邊坡施工提供安全的作業(yè)環(huán)境，保障公路改擴(kuò)建路塹高邊坡施工的安全性。

2 影響公路改擴(kuò)建路塹高邊坡施工安全的因素

2.1 路塹高邊坡坡體穩(wěn)定性差

路塹高邊坡自身穩(wěn)定性差，這是邊坡病害的內(nèi)因，同時也受其他外部因素的影響，包括但不限于惡劣天氣（雨水滲透沖刷、凍融、大風(fēng)等）、地震、施工設(shè)備對其破壞震動、交通開放行車荷載震動、人為因素等。

路塹高邊坡的整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性都是影響公路改擴(kuò)建路塹高邊坡施工安全的主要因素。通常來說，穩(wěn)定性差的路塹高邊坡容易出現(xiàn)滑坡或坍塌。滑坡是指體量較大的邊坡坡體向下推移，坍塌則是局部坡體或零星土塊、石塊脫落。這些病害都會對施工安全造成嚴(yán)重影響。土質(zhì)路塹高邊坡和石質(zhì)路塹高邊坡往往會出現(xiàn)不同的病害。土質(zhì)邊坡病害發(fā)生前，往往會出現(xiàn)較為明顯的征兆，如產(chǎn)生裂縫、上覆植被向下傾斜變形、局部土體下沉或隆起等。與此不同的是，石質(zhì)邊坡病害突發(fā)性較強(qiáng)，征兆不明顯，甚至沒有任何征兆就會發(fā)生病害[1]。

2.2 施工組織管理因素

在公路改擴(kuò)建路塹高邊坡施工過程中，施工組織管理是非常重要的安全因素。施工過程中需要考慮很多因素，如施工單位是否掌握邊坡穩(wěn)定性情況、開挖方式（爆破、機(jī)械冷開挖等）和順序、施工組織順序的合理性、運力和防護(hù)工序的銜接、不利因素的有效避讓和管控、質(zhì)量和安全管理工作是否到位等。在質(zhì)量和安全管理工作中，由于巡查范圍較大、周期較長，容易漏掉關(guān)鍵的邊坡變化不利征兆等問題，因此加大管理力度，避免此類問題，保證施工安全。

對公路改擴(kuò)建路塹高邊坡施工情況的調(diào)研與分析表明，施工作業(yè)方案設(shè)計不合理、開挖作業(yè)受到不確定因素干擾等因素，會直接導(dǎo)致路塹高邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低。在雨季或坡體含水量高的情況下，開展路塹高邊坡施工作業(yè)會增加開挖施工的危險系數(shù)，并可能導(dǎo)致原有排水系統(tǒng)失效。因此，在公路改擴(kuò)建項目實施過程中，需要綜合考慮路塹高邊坡施工組織管理與項目整體施工組織管理，明確施工區(qū)域地質(zhì)水文、施工要素配置等條件對路塹高邊坡施工的推動和約束影響，并制訂相應(yīng)的施工安全防護(hù)技術(shù)方案和施工組織管理，以確保最終施工質(zhì)量符合國家現(xiàn)行規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 路塹高邊坡勘察、設(shè)計不合理

在公路改擴(kuò)建工程項目中，若是路基地質(zhì)勘察深度不足或?qū)?jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)和安全因素考慮不周，會導(dǎo)致路塹高邊坡設(shè)計方案不合理，這會對施工安全產(chǎn)生嚴(yán)重影響[2]。因此，勘察設(shè)計單位應(yīng)加強(qiáng)公路路塹高邊坡的勘察設(shè)計和動態(tài)設(shè)計跟蹤，建設(shè)單位也應(yīng)通過合同管理、計量管理、信用評價等手段，加強(qiáng)對勘察設(shè)計單位的履職履約管理，以提高路塹高邊坡的勘察、設(shè)計效果。

3 公路改擴(kuò)建路塹高邊坡施工安全防護(hù)技術(shù)分析

根據(jù)路塹高邊坡的病害特點及病害部位，遵循整體和局部具體分析處理，以及自上而下逐級開挖逐級防護(hù)的原則，可將路塹高邊坡的安全施工技術(shù)分為五類：路線避讓、排水治理、削坡、坡面防護(hù)、鎖坡腳。

3.1 路線避讓

在路塹高邊坡較高、較長，坡體極為破碎，或原坡體上有鐵塔、高壓電、軍用設(shè)施等難以遷改的障礙物，或治理條件不佳、治理難度大，且經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)都不理想的情況下，可以考慮進(jìn)行路線方案調(diào)整，對其進(jìn)行避讓。

3.2 排水治理

無論是地表水、地下水還是大氣降水，都是邊坡病害誘發(fā)的一大因素[3]。水會侵蝕坡體，加速坡體風(fēng)化，嚴(yán)重影響路塹高邊坡的安全穩(wěn)定，因此排水治理對路塹高邊坡的安全施工有重要意義。施工方可根據(jù)水文地質(zhì)情況選擇合適的排水方案，如設(shè)置邊坡截水溝、排水溝、深層排水孔、泄水孔，建設(shè)坡面封排水工程，如引流渠、植被防護(hù)等。在施工過程中還可設(shè)置封排水土工布、環(huán)形排水溝、水泥漿封閉裂縫等，以保障施工條件較為干燥、穩(wěn)定。

3.3 削坡

削坡即對路塹高邊坡進(jìn)行清方減載，通過降低邊坡坡度來提升邊坡自穩(wěn)能力，在邊坡地質(zhì)條件較好的情況下也是常用的邊坡安全施工技術(shù)。需要特別注意的是，在削坡過程中開挖順序要遵循自上而下的原則，根據(jù)揭露的地質(zhì)條件動態(tài)設(shè)計施工，且開挖設(shè)備需具有足夠安全穩(wěn)定的作業(yè)通道和平臺，開挖時注意設(shè)備的安全操作管理，防止巖土體崩塌傷害。

3.4 坡面防護(hù)

坡面防護(hù)主要是指當(dāng)邊坡開挖后或預(yù)判開挖后路塹高邊坡坡體穩(wěn)定性仍然欠佳，在坡面上（包括邊坡平臺）實施工程防護(hù)，使路塹高邊坡達(dá)到穩(wěn)定安全。通常采用的工程防護(hù)形式有主動防護(hù)網(wǎng)、土釘墻、噴射素混凝土、錨桿框架梁、錨索框架梁、點錨、鋼管樁等[4]。

3.5 鎖坡腳

鎖坡腳指的是在路塹高邊坡具有一定下滑趨勢時，在坡腳設(shè)置支擋工程進(jìn)行防護(hù)，如漿砌片石上擋墻、混凝土上擋墻等。對于下滑力較大的路塹高邊坡，還可以考慮使用鋼管樁、抗滑樁等。在施工過程中，可以采用坡腳土石方反壓回填，以提高坡體的穩(wěn)定性。此外，還可以在坡腳處設(shè)計主動防護(hù)網(wǎng)、砂袋等支擋設(shè)施，以防止崩塌破壞傷害。

以上防護(hù)類型在實際公路項目建設(shè)路塹高邊坡施工過程中都有一定的應(yīng)用價值。在公路改擴(kuò)建施工中，需要根據(jù)實際情況合理選擇路塹高邊坡防護(hù)技術(shù)。同時，由于公路改擴(kuò)建項目施工多處于開放交通的情況下，因此還需要做好交通疏導(dǎo)工作、保證施工順利進(jìn)行的同時，保證通行安全[5]。另外，公路改擴(kuò)建工程的各參建單位需做好路塹高邊坡施工前中后的各項工作計劃及記錄，保證路塹高邊坡施工有較強(qiáng)的可追溯性，以提高各參建的單位、人員的履職履約效能；在施工的前中后階段還要強(qiáng)化安全技術(shù)管理，保障施工質(zhì)量，精心組織調(diào)度，從而提高公路改擴(kuò)建路塹高邊坡施工的安全控制效果。

4 路塹高邊坡安全技術(shù)運用案例

以G246 七星關(guān)區(qū)二龍關(guān)至大箐公路改擴(kuò)建工程項目K1+560—K1+850 段路塹高邊坡安全技術(shù)運用效果為例（如圖1），對路塹高邊坡施工安全防護(hù)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析。

圖1 G246 七星關(guān)區(qū)二龍關(guān)至大箐公路改擴(kuò)建工程項目K1+560—K1+850 路塹高邊坡安全技術(shù)運用效果

4.1 工程概況

在建G246 七星關(guān)區(qū)二龍關(guān)至大箐公路改擴(kuò)建工程是“十三五”期間國家實施的國省道改造項目之一，也是七星關(guān)西北部出境連接云南省鎮(zhèn)雄縣的主要通道，亦是加快沿線礦產(chǎn)資源和農(nóng)副產(chǎn)品深加工生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)運輸干線，符合畢節(jié)市路網(wǎng)規(guī)劃和小城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃的運輸需求。公路等級為二級，設(shè)計速度為40km/h，路基寬度為8.5m。該項目新建路段的原設(shè)計為特殊路基路段，方案內(nèi)容：三級邊坡坡比為1∶0.75、1∶1、1∶1，邊坡均采用錨桿框架植草及預(yù)應(yīng)力錨索框架防護(hù)。

4.2 路塹高邊坡安全技術(shù)運用分析

該項目實行動態(tài)設(shè)計原則，設(shè)計單位派駐設(shè)計代表服務(wù)項目建設(shè)全周期勘察設(shè)計服務(wù)工作。在該路段的路塹高邊坡實施前，項目業(yè)主單位發(fā)現(xiàn)該路段治理費用較高，且兩側(cè)坡頂有通村公路，住戶密集，地貌為右高左低，地質(zhì)情況復(fù)雜，水系發(fā)育，線路兩側(cè)為密集村民住房分布，對路塹高坡安全施工要求較高。因此，組織參建單位對路線調(diào)整避讓方案進(jìn)行論證考慮。

經(jīng)過論證，發(fā)現(xiàn)K1+450 處有橋梁線路控制性工程，路線調(diào)整空間小，路線兩側(cè)房屋密集，路線調(diào)整后征拆費用比路塹高邊坡治理費用更高，故選用路塹高邊坡治理方案。在邊坡開挖前，相關(guān)單位對坡頂外邊坡開挖可能影響的范圍內(nèi)房屋進(jìn)行破損調(diào)查。在原地表及房屋內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測觀察點布控，將觀測記錄納入施工前中后全過程。對連接的通村公路及施工路段進(jìn)行交通安全維護(hù)。對群眾生活用水（井水、生活排放污水等）及坡中部山洼處徑流進(jìn)行疏導(dǎo)，設(shè)置截水溝和排水溝防止水進(jìn)出該坡體。同時，布設(shè)安全警戒線，在坡頂設(shè)置臨時安全防護(hù)網(wǎng)和旁站安全觀察人員，防止無關(guān)人員進(jìn)入施工現(xiàn)場。開挖時，遵循自上而下的逐級開挖逐級防護(hù)原則，密切注意地質(zhì)揭示情況與現(xiàn)有勘察資料的吻合情況，動態(tài)掌握坡體的穩(wěn)定性。

邊坡開挖時發(fā)現(xiàn)，邊坡為強(qiáng)風(fēng)化及中風(fēng)化夾雜局部泥槽，邊坡巖體較為破碎，與原地質(zhì)勘察資料有部分出入，受風(fēng)化作用加之雨水沖刷，出現(xiàn)脫落掉塊及局部失穩(wěn)現(xiàn)象。在第一、二級邊坡出現(xiàn)多處出水現(xiàn)象，水量大小受降雨影響，雨后水量變大。為此，該邊坡防護(hù)經(jīng)過動態(tài)設(shè)計調(diào)整，根據(jù)工程地質(zhì)及安全施工技術(shù)兼顧經(jīng)濟(jì)性的需要，在出水處增加仰斜式深層排水管，加強(qiáng)平臺截水溝及坡面排水溝，增加全坡面掛網(wǎng)噴漿。將局部錨桿框架梁調(diào)整為預(yù)應(yīng)力錨索框架梁，將局部預(yù)應(yīng)力錨索框植草調(diào)整為錨桿框架梁，取消部分錨索框架梁。同時，在坡頂部位設(shè)置永久性防護(hù)欄桿。

該案例中，經(jīng)過對該邊坡的地質(zhì)水文情況全面掌握，對穩(wěn)定性進(jìn)行分析，強(qiáng)化施工組織管理，綜合分析和選用安全防護(hù)技術(shù)，在安全質(zhì)量和具體實施方面取得了良好的效果。

5 結(jié)語

綜上所述，地質(zhì)條件、水文情況、施工組織管理情況、勘察設(shè)計處治方案等均是對公路改擴(kuò)建路塹高邊坡施工質(zhì)量與安全有較大影響的因素。為了保障路塹高邊坡施工安全，參建單位應(yīng)在施工前充分考慮各方面影響因素，并在此基礎(chǔ)上制訂詳細(xì)的施工安全防護(hù)技術(shù)措施，定期檢查現(xiàn)場其他支護(hù)及加固措施是否落實到位，再靈活運用各種實時監(jiān)測手段，動態(tài)化管控公路改擴(kuò)建路塹高邊坡施工全過程，以及時發(fā)現(xiàn)施工作業(yè)中的潛在安全隱患，充分發(fā)揮施工安全防護(hù)技術(shù)的效用，從而進(jìn)一步提高公路改擴(kuò)建路塹高邊坡施工安全水平。