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高边坡开挖与支护工程的施工技术应用刘利

发表时间：2020/2/26 来源：《建筑学研究前沿》2019年21期作者：刘利

[导读] 高边坡开挖与支护是建筑工程施工的重要内容，规范化的使用高边坡开挖支护施工技术，能有效提升高边坡的稳定性和安全性。

西北水利水电工程有限责任公司陕西省西安市 710000
        摘要：高边坡开挖与支护是建筑工程施工的重要内容，规范化的使用高边坡开挖支护施工技术，能有效提升高边坡的稳定性和安全性。本文结合新疆阜康抽水蓄能电站1#路建设实际，在分析高边坡开挖与支护施工环境的同时，就高边坡开挖及支护工程的技术要点展开分析。期望能提升高边坡开挖支护施工质量，进而推动建筑工程的进一步发展。
        关键词：高边坡；开挖支护；施工技术


        一、项目概况
        新疆阜康抽水蓄能电站1#路是沟通上下库的主要道路，公路全长11.68km。沿线布置4道隧道，39处涵洞。公路建设中，施工段高边坡路段较多，这使得工程开挖支护施工难度较大，且技术标准要求高。工程深挖路堑高边坡总长385m，分7段，包含土方开挖、石方开挖两种形态；工程设置四级边坡防护，主要支护方式为含喷锚支护、挂主动防护网、框架锚索防护。项目施工中，通过开挖、支护施工技术的把控，高边坡基础稳定性得以增强，为1#路建设奠定了基础，有效地提升了道路建设质量。
        二、高边坡开挖与支护施工环境分析
        本项目建设中，上下库连接路布置于上下水库之间约厚约2km的倾斜山体内，这使得工程建设线路的地形完整性较差，主要为冲沟与山梁相间地貌，地形总体西高东低、南高北低，地面高程为地面高程1686m~2300m，高差达600余米。在公路通过地段，局部地形陡峻，植被较发育。
        项目施工中，岩体风华、边坡变形、边坡岩体卸荷、断层等都对1#路建设具有较大影响。就岩体风化而言，走廊岩体强风化、弱风化岩体广泛存在，强风化岩体厚度约为3~5m，弱风化岩体的厚度为25~45m。同时边坡地区存在较大的变形和岩体卸荷问题；此外，公路沿线断裂构造较发育，这给项目施工带来较大难度，需进行高边坡开挖支护施工技术的系统优化。
        三、高边坡开挖与支护工程的技术要点
        1、高边坡开挖施工
        高边坡开挖施工具有较高的专业性，其需要在开挖流程把控的基础上，进行土方和石方开挖要点的有效把控。
        1.1边坡开挖流程
        高边坡开挖施工前需严格按照工程设计标准进行测量放样，然后在清理表面的基础上，按照周边截排水设施施工、一级边坡开挖、二级边坡开挖、验收完工的顺序进行施工。需注意的是，在开挖中，需坚持分层开挖、逐层支护的施工原则；即在项目开挖完成后，需立即对其进行支护。

        图1 边坡开挖流程
        1.2土方开挖流程
        土方开挖是高边坡开挖施工的重要内容，在施工中，需注重以下要点的把控：其一，若开挖土方需要作为路基填料，则在开挖中，需与其他土方进行区分；其二，工程项目需按照自上而下，分层开挖的原则进行施工，而且在施工中，严禁出现超挖、掏底开挖等问题。其三，为表面开挖施工对周边环境、施工人员造成影响，在开挖前需要先预留一定的宽度，本项目在开挖预控宽度管理中，要求刷坡过程中设计边坡线外的土层不受干扰；同时在开挖时，通过随挖随护的方式对已挖边坡进行支护。其四，在土方开挖中，应重点关注路基开挖施工，尤其是在其坡度及开挖范围管理中，应由业主、设计、监理及项目部共同进行现场调整。而当挖至零填、路堑路床部分后，若不能立即开展路床施工，需在路床上预留300mm厚的保护层。其五，土方开挖还应规范化的设置临时排水设施，避免工作面出现积水，同时，为确保开挖技术方案的安全性、经济性，在开挖中，应进行地面坡度，开挖断面、纵向长度及出土方向的不断优化，最终确保挖方路基路床顶面终止标高。
        1.3石方开挖要点
        与土方开挖施工相比，石方开挖难度较大。新疆阜康抽水蓄能电站1#路在石方开挖中，先对工程建设区域的地质情况、断裂构造等环境因素进行分析，系统选择开挖方案；并且针对开挖较高的路堑段，采用爆破开挖施工方式。整个石方开挖中，爆破施工是项目建设的要点。在爆破施工中，严格按照《爆破安全规程》的规定设置爆破孔。同时，要求整个石方开挖满足以下条件：首先，在边坡爆破方法选择中，采用光面或预裂爆破方法，严禁采用硐室爆破；其次，完成爆破后，需对边坡进行修整及检验，在修正检修中，石方每下挖2~3m，宜对新开挖边坡刷坡，其目的在于清理危石及松动石块，避免对施工人员造成人身伤害；同时在开挖过中，要求做开挖平台的质量保证，并且开挖平台需报请监理工程师测量复核；最后，采用边沟和截水沟两种方式进行石方开挖中的排水处理，确保排水措施的有效性；并且针对土质变化的区域，及时的进行报批，实现开挖方案及边坡坡度的及时调整[1]。
        2、高边坡支护施工
        本项目在土石方工程建设中，采用逐层开挖、随挖随护的施工办法。就高边坡支护施工而言，其包含了混凝土挡土墙、喷射挂网混凝土、主动防护网建设三种支护方式。
        2.1混凝土挡土墙
        ⑴由项目部测量人员放线，确定挡土墙准确位置及标高，然后进行基坑开挖，开挖宽度根据基础宽度按照1：1放坡确定。
        （2）测量放线确定基础尺寸后，进行立模。挡墙基础的施工按跳槽施工，几个作业面可同时施工，为挡墙的墙身施工提供较多的作业面。基础施工完成后应立即回填，以小型压实机械进行分层夯实，并在表面预留3%的向外斜坡，防止积水渗入基底。垫块采用和基础同强度的砼垫块，以保证砼的质量。
        （3）浇筑基础砼，在基础砼施工完成后及时对墙身处的砼凿毛，保证浇筑挡墙的墙身时新浇砼与已浇砼的连接。待基础砼达到设计强度的80%后方可进行墙身施工，开始关模，并进行沉降缝、接缝及防水处理。施工中特别注意模板的垂直度、平整度及稳定性。
        2.2 喷射挂网混凝土
        本项目喷射挂网混凝土支护方式主要应用于石质边坡，其按照坡顶截水沟、最上一级边坡开挖、坡面整修、锚杆钻孔安装、排水孔钻孔及排水管安装、现浇坡顶压顶梁、坡面挂铺钢筋网、坡面喷射混凝土、下一级边坡开挖的顺序进行建设施工。具体施工中，要求网筋采用Φ6.5mmI级螺纹钢，锚长误差不超过±20mm，同时钻机成孔中，孔深允许误差保持在-10cm以内，钻孔的水平倾角保持在15~20°。此外，在喷射混凝土时，要求喷头与受喷面应垂直，喷射距离保持在0.6m~1.0m，确保喷射面平整、湿润光泽，无干斑或流淌现象。
        2.3主动防护网
        项目主动防护网施工按照施工准备、钢绳锚杆施工、纵横支撑绳安装、格栅网安装、钢丝绳网安装、质量检查的顺序进行。施工准备中，清理坡面防护区的浮土及浮石，同时确定锚杆孔位并进行清孔施工。钢绳锚杆施工前，进行钢绳锚杆质量、规格及对应孔位别的检查，要求孔深应比设计锚杆长度大50~100mm，杆体插入孔内长度需保持在设计长度的95%以上；锚杆注浆采用人工注浆方式。安装格栅网时，要求格栅网间重叠宽度不小于5cm，扎节点间距不大于1m，钢绳网采用从上向下的铺设并缝方式，并且单张网块尺寸设计为采用4×4m规格。完成主动防护网施工后，还需进行其施工质量的有效检查，譬如，就锚杆拔力而言，其拔力平均值不低于图纸规定值，最小拔力不低于0.9图纸规定值；而在网眼尺寸检查中，其允许偏差应保持在±20以内，此外，坡面平整度应保持在30mm以内，防护表面平整、无脱落及堵塞现象。

        结论
        高边坡开挖支护施工对于工程项目建设质量具有较大影响，实践过程中，人们只有充分认识到高边坡开挖支护施工的必要性，并在工程建设地质条件分析的基础上，选择合理的开挖支护施工方案，并进行施工要点的全面把控，才能有效地提升边坡开挖支护施工质量，继而为建筑项目施工创造有利条件。
        参考文献
        [1]马瑞霞，陈军.水利工程施工中高边坡支护与开挖技术的应用[J].居业，2017（3）：100-101.
        [2]屈建军.某项目高边坡和深基坑支护的技术控制[J].山西建筑，2018（18）：62-63.