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二广高速公路怀集至三水段

（YK42+750～YK44+820）

中铁四局集团第四工程有限公司

透层沥青施工工艺二广高速公路怀集至三水段十一标段项目经理部

日期：2007年6月26日

一、编制依据……………………………………………………………………………………2

二、工程概况……………………………………………………………………………………2

1、高边坡分布情况………………………………………………………………………2

2、地形地貌、工程地质和水文地质情况………………………………………………2

3、气象及气候……………………………………………………………………………3

三、施工部署……………………………………………………………………………………4

1、施工管理机构图………………………………………………………………………4

2、施工部署………………………………………………………………………………4

3、人员、机械配置情况……………………………………………………………………4

4、施工进度计划…………………………………………………………………………6

四、路堑高边坡施工技术方案…………………………………………………………………6

1、高边坡施工的工程特点………………………………………………………………6

2、总体方案………………………………………………………………………………6

3、开挖方案………………………………………………………………………………7

4、高边坡防护……………………………………………………………………………11

5、锚杆施工方案…………………………………………………………………………12

6、钢筋混凝土格子梁……………………………………………………………………17

7、其它防护工程…………………………………………………………………………18

8、高边坡监测……………………………………………………………………………20

五、质量保证措施……………………………………………………………………………20

六、安全保证措施……………………………………………………………………………21

七、环境保护措施……………………………………………………………………………23

1、两阶段施工图设计；

2、公路工程相关施工技术规范；

3、公路工程检验评定标准；

4、业主及监理的相关要求；

5、实施性施工组织设计；

6、本单位在其他工程项目的施工经验。

我合同段内路堑边坡高度大于30m的有2处，最大边坡高度为40.5m；另一小于30m的边坡，由于紧邻隧道口，自然坡率较陡，也按高边坡相同的措施予以加固；高边坡单侧长度合计325m，具体情况如表1所示：

ZK42+829～ZK42+905

YK43+867～YK43+924

ZK44+441～ZK44+633

本方案高边坡设计参数见附表1所示

2地形地貌、工程地质和水文地质情况

本合同段线路穿越区主要为剥蚀山丘地貌。该路段内地形起伏大，山坡两侧及底部冲沟发育，路堑傍山开挖，山体自然坡率陡峻，出露基岩大多为砂岩，风化严重、结构松散，局部已成半岩半土状，遇水极易软化导致强度降低，易发生滑坡、滑塌和崩塌等地质病害。尤其部分路段岩层与边坡倾斜一致，易形成滑坡。

边坡岩层：根据钻探揭露和现场工程地质调查，路堑由第四系覆盖层和下伏震旦系下统大绀山组（Zd1）基岩组成，其中第四系土层为坡积（Qd1）要压岩土，下伏基岩为变质砂岩夹千枚岩，依据勘察资料，揭露地层岩性如下：

含碎石亚粘土：黄褐色，湿，硬塑，含砾、碎石，其成分为石英砂岩、粉砂岩等，呈棱角状，粒径一般为0.5～10m。

全风化变质石英砂岩：浅黄、灰白色，稍湿，岩芯硬塑～坚硬土柱状，岩石风化剧烈，原岩结构已全部破坏；揭露厚度0～3.7m。

强风化变质石英砂岩：黄褐色，岩石风化强烈，原始结构大部分已被破坏，局部夹薄层千枚岩，岩芯呈半岩半土状，浸水易软化。

弱风化变质石英岩：灰、深灰色，原岩结构清晰，砂粒状结构，中层一薄层状构造，其裂缝发育，多呈张开状，期间风化强烈，岩芯多呈块状、短柱状。

水文地质条件：场区地下水由上部土层空隙潜水和下部基岩裂隙水组成。上部土层中坡积亚粘土含水性及透水性均较差，为相对隔水层，含水量很小；下部基岩主要含水层为强～弱风化基岩，其基岩节理、裂隙发育；山坡底部山沟内有小溪流过，但水流量较小，场地内水流梯度大，排水条件较好。

本工程位于四会市，区域内多年平均降雨量1832mm，多年最大降雨量2428.5mm，多年最小降雨量1128.7mm；每年4～9月为雨季，平均降水量1377.7mm。

区域内平均风速1.7m/s。台风是本地区常见的自然灾害，每年4月至11月都受到影响。台风盛行期在7～9月，台风过境最大风速28m/s，瞬时风速达35m/s，破坏力很强，伴随台风而来是暴雨，甚至引发山洪爆发、山体滑塌等灾害。

注：项目部路基工程师——杜洪萍

本分部工程的施工内容主要有：路基土石方开挖、锚杆格梁衬砌拱植草、TBS植草、三维网植草防护等，安排路基作业队组织施工。

3、人员、机械设备配置

1）、主要技术及管理人员

路堑高边坡施工配备的主要技术及管理人员如表2所示

表2主要管理技术人员表

路堑高边坡施工进场的主要机械设备如表3所示

表3本工程所配备的机械设备表

一、土石方开挖及防护工程施工设备

PC200、0.8m3

3）、主要测量、试验、质检、监测仪器设备

路堑高边坡施工配备的主要主要测量、试验、质检、监测仪器设备如表4所示。

表4主要测量、试验、质检、监测仪器设备表

SET230RK、NTS302R+

计划开工日期：2007年7月05日

计划完工日期：2008年5月10日

四、路堑高边坡施工技术方案

1、高边坡施工的工程特点

出露岩层大多为砂岩，风化严重、结构松散，局部已呈半岩半土状，遇水极易软化导致强度降低，易产生滑坡、滑塌和崩塌等地质灾害。

高边坡施工工期正好跨越雨季，开挖前做好临时排水系统，开挖中注意及时进行坡面防护，减少边坡暴露时间。

本合同段内高边坡施工遵循“减载、固脚、强腰、排水”的原则，贯彻建“绿色通道、走环保之路”，实现“恢复自然、水土保持、综合治理、因地制宜、技术先进、经济美观”理念的目标。领会设计意图，结合现场实际，遵循“强支挡、弱削方”的边坡加固原则，施工中采用锚式系统加固措施，并加强坡体排水，严格控制施工质量，确保段内高边坡安全。

在高边坡开挖前先做好临时排水设施，完成坡顶截水沟的修筑。高边坡主要采用挖掘机分级开挖、自卸车运输的施工方案；遇石质围岩时，采取预裂爆破或光面爆破施工，严禁大爆破施工。

高边坡施工中严格遵循“分级开挖、逐级支护”的加固原则，及时做好坡顶及坡面防排水，尽快完成边坡防护施工，减少边坡暴露时间，开挖支护流程如附图1所示。

在高边坡施工期间，严格按照《高边坡监控量测方案》的要求，结合施工现场实际情况进行监测点的埋设，建立边坡监测系统，做好高边坡监测，对监测数据及时整理、分析，及时反馈监理及业主。并根据监测数据，指导现场施工。若现场开挖揭露地质情况与设计严重不服时，及时与有关部门联系，结合实际情况指导进行动态设计。最终达到信息化施工、动态设计的目的。

1）、开挖前，先修好路堑坡顶截水沟及四周临时排水措施。

2）、严格控制边坡开挖定位、坡率、台阶设置、监测装置的安设以及各种坡面防护施工，从上至下逐级开挖防护。

3）、每开挖完一级台阶，及时进行复测和修整并紧跟其后防护边坡。

4）、边坡施工过程中，及时以塑料布覆盖，防雨水冲刷。

5）、做好保边坡施工前的各项准备工作，机具配备质量和数量，人员配置结构和数量等必须与高边坡施工相适应，满足施工需要。

6）、锚杆施工可在修整边坡的同时进行，首先检查确认边坡，无误后，进行钻孔施工，钻孔深度可留有锚杆调整的余地并及时布设排水管。每施作完一锚孔，随即进行清孔，插入锚杆，随即进行一次注浆。

7）、格子梁的施作在每开挖开挖完每组基础后技术进行。现场安装钢筋骨架并完成砼浇筑。待混凝土达到一定强度后，及时进行客土回填和植草防护施工，并以塑料薄膜覆盖，保护坡面。

施工前首先进行现场调，恢复线路中线，完成断面复核；调查自然状态下土体稳定状况，发现问题及时处理；清理现场,做好路堑坡顶截水、临时排水设施，施工便道和遮挡材料；配备挖掘机和自卸汽车等配套机械设备。

进行线路既有永久排水系统调查，结合地表地下水特点，及其对路基产生危害的可能情况，进行针对性的综合治理。

路堑开挖前做好堑顶截水沟并与排水系统连通，正确标出边桩连接线，施工过程中设专人控制边坡开挖坡度，对发现的问题，及时予以纠正。

路堑两侧排水沟，随路堑开挖及时进行，圬工砌筑紧跟开挖完成，及时完成边坡防护。防护施工不能紧跟开挖时，必须调整施工计划，加强防护施工的机械人员投入，或在不能及时防护的坡面暂留一定厚度的保护层，待做护坡时，采用人工清刷。

开挖流程（参照图1）：测量放样→1→2（边坡预留保护层）→边坡检测→3（人工配合反铲清刷）→4→边坡检测→5（边坡预留保护层）→6（人工配合反铲清刷）

纵挖法：因路堑的宽度和深度都较大，故采用通道纵挖法。先沿路堑纵向分层挖出一条通道，然后开挖通道两旁。上层通道两旁开挖至路堑边坡后，再开挖下层通道，如此向纵深开挖至路基标高如图1所示。

运距较近时采用推土机配合开挖；横坡较陡、运距较远地段采用横向台阶开挖方式。路堑开挖以机械化施工为主，靠近基床底层表面及边坡部分辅以人工开挖。施工中严格控制欠挖，尽量减少超挖现象。机械开挖是坡面预留20cm厚的保护层，保护层采用人工进行挂线修整削坡。施工中经常使用坡度板或测量进行检查，保证坡面平顺。局部超挖，回填时必须夯实，严禁贴坡现象。土方挖运采用挖掘机配以自卸汽车运输，开挖施工及弃土场设专职人员指挥调度，保证施工安全。

（1）、石质路堑开挖施工工艺流程如图2所示。

图2石质路堑开挖施工工艺流程图

对于隧道出口段高边坡YK43+867～YK43+924段高边坡路堑开挖，注意对隧道施工的影响，坡脚开挖拦石沟或加设拦石网，并安排专人负责交通疏导和安全警戒工作，爆破采取控制爆破。

（3）、爆破作业前，进行爆破试验，特别是预裂爆破，必须进行爆破成缝试验，通过试验进一步修正爆破参数，爆破时严格控制装药量。

（4）、石方浅孔爆破方法

a、炮孔超钻深度：炮孔超钻深度h根据岩层石质情况和试爆参数确定。

h=μWe（μ一般取0.1～0.33，We为底板抵抗线，按规范选取）；

b、装药深度：装药深度按不大于炮孔深度的2/3确定；

c、堵塞系数：堵塞系数（β堵塞长度与底板抵抗线的比值），按设计规范或根据试爆选取。当炮孔与台阶坡面大致平行时，取β=0.75；当炮孔垂直时，台阶壁面角α为70°～60°时，取β=0.75～1.20，α较大时，β取较小值。

d、炮孔间距:同排炮孔的间距a,在a=(1.0～1.5)We间选取;岩石较坚硬完整时,取较低值,反之取较高值。

多排炮孔布置时，采取梅花形布置。各排炮孔间距、深度及单孔装药量均相同时，排间距b取（0.8～0.9）a或0.9～1.0。

e、装药量：单个炮孔装药量Q（kg），分别按下式计算：

前排炮孔Q=whap；

后各排炮孔Q=（1.15～1.3）web，式中：

爆破开挖采取纵向台阶开挖。爆破开挖前，按爆破作业规程及设计规范要求，开挖工作台阶。台阶高度和宽度均应满足需要。人工钻孔时台阶高度确定为1～2m。设计炮孔方向大致与台阶壁面平行或取垂直孔，并尽量以较大角度与岩层面或节理相交。

石方开挖后的边坡，做到顺直、圆滑、大面平整。边坡上无松石、危石。石质路堑边坡因超挖而影响上部边坡岩体稳定时，用浆砌片石补砌。

挖方边坡从开挖面往下分级清刷边坡。下挖2～3m时，对新开挖边坡进行刷新。软质岩石边坡用人工或机械清刷；坚石、次坚石边坡，用炮孔法、裸露药包法清刷，同时清除危石、松石。清刷后的石质路堑边坡不陡于设计规定值。

路基高边坡施工期间，施工现场随时做好场地以下排水、截水、疏水和排洪等工作：

1、在现场周围地段修设临时排水沟，在山坡地段坡顶或坡脚设环形防洪沟或截水沟，以拦截附近坡面的雨水、潜水排入施工区域内。

2、现场内外原有自然排水系统尽可能保留或适当加以整修、疏导、改造或根据需要增设少量排水沟，以利排泄现场积水、雨水和地表滞水。

3、现场道路两侧设排水沟，支道应在两侧设小排水沟，沟底坡度一般为2%～8%，保持场地排水和道路畅通。

4、大面积地表水，采取在施工范围区段内挖深排水沟，工程范围内再设纵横排水支沟，将水流疏干，再在低洼地段设集水、排水设施，将水排走。

5、在可能滑坡的地段，在该地段外设置环形截水沟，以拦截附近的地表水，修设和疏通坡脚的原排水沟，疏导地表水，处理好该区域内的生活和工程用水，阻止渗入该地段。

6、每一作业层施工完成或施工中间休息，特别是土方段落必须对作业面作压实处理，并形成从山坡到外侧不小于4%的横坡。并在距离上层坡脚1m处开挖临时排水沟，拦截疏导坡面汇水。

7、土石方的临时堆放，不得影响其它作业面的道路交通，且不能堆放于可能引发滑坡等地质灾害的地方，否则必须及时予以清运。

路堑开挖边坡的防护主要起到控制边坡表层的风化速率和防止雨水从刷的作用，路堑开挖及高边坡防护如图3所示。

图3路堑开挖（横向）及高边坡防护施工示意图

1）、残坡积层及全风化岩土层的边坡防护：采用植物防护，如种草、植树或采用分割受水面积、减缓雨水流速和及时引排的措施，如各种类型骨架和格梁等。

2）、强风化、弱风化岩质边坡和坡率较陡地段，采用TBS防护为主，采用适合本地生长的草籽，并加入种子量30%～40%的矮灌木种籽或加入适量花卉种子。

⑴、土质边坡：亚粘土和全风化层，坡率不陡于1：1，坡高不大于4m的段落采用植草防护；坡率1：0.75～1：1，坡高在4～8m时，采用三维网植草防护；坡率1：0.75～1：1.25，坡高大于8m时，采用衬砌拱骨架和格梁框架内植草防护，草籽选择适合本地生长草籽，并加入种子量30%左右的矮灌木籽。

⑵、强～弱风化岩质边坡：采用TBS植被护坡。

⑶、边坡两端视坡面积堑顶部位采用植草或三维网植草防护，堑坡顶开口线处采用圆弧线与自然山体过渡衔接。

⑷、防护工程施工在满足设计要求的前提下，兼顾环境美观，尽量少使用圬工等人为痕迹，避免视觉单调；岩性较差且欠稳定的边坡，需要采用格梁加固时，也应予自然相适应，采用嵌入边坡+TBS或覆土挂网植草的形式，经可能遮蔽坡面圬工，增强边坡的绿化和景观效果。最终实现本合同段内“安全、环保、和谐、舒适”的目标。

⑸、YK43+867～YK43+924，ZK44+441～ZK44+633两处高边坡设置及防护防护形式及参数如附表1所示。

合同段内高边坡的边坡控制重点是：控制坡体稳定性，防止坡体出现沿不利层面的失稳；防止坡面的局部坍塌；地表水的拦截，防止大量雨水下渗。防护类型详见《高边坡防护示意图》，具体防护施工如后续各点所述。

深挖路堑高边坡边坡岩土体主要为厚度较大的全风化、强风化岩层，虽然整体性稳定,但边坡较高,同时为了防止表层滑塌,中下部坡体主要采用锚杆格梁进行边坡加固,主要施工方法如下：

锚杆采用II级Φ25钢筋，长8～12m，下倾20°，钻孔直径为75mm。

锚杆施工工艺为：开挖、修坡→`锚孔钻孔→锚杆制作→锚杆安装→注浆→封孔注浆→施工格子梁→外部保护。

首先做好边坡顶截水沟,完善排水系统,然后按照从上而下逐层分台阶开挖边坡，开挖后要及时进行防护施工。每台阶开挖高度为3～5m。开挖至锚杆格梁边坡时，每层开挖高度为锚杆上下排距大小，不得超挖，开挖一层后用人工及时修整。待本层防护工程施工完成后方可开挖下层。

⑴、锚孔测放：根据锚杆工程施工设计图要求，将锚孔位置准确测放在坡面上，相邻孔位间距误差不得超过±20mm。

⑵、钻孔设备：钻孔是锚杆施工中控制工期的关键工序。为提高钻孔效率和保证钻孔质量，一般采用风动凿岩钻机。在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中应跟套管钻进。

　　⑶、钻机就位：锚孔钻进施工，应根据坡面测放孔位准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚孔开钻就位纵横误差不得超±100mm，钻孔倾角允许误差为±1.0°，方位允许误差±2.0°。

⑷、钻进方式：锚孔钻进应采用风动干钻，难以钻进时方可采用水钻，以确保锚固工程施工不至于恶化边坡岩土工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度应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。

⑸、钻进过程：钻进过程中应对每个孔的地层变化，钻进状态、地下水及一些特殊情况做好现场施工记录。　　

①、渗水及塌孔的处理：

渗水的处理：在钻孔过程中或钻孔结束后吹孔时，从孔中吹出的都是一些小石粒和团粒而无粉尘，说明孔内有渗水，岩粉多贴附于孔壁，这时，若孔深已够，则以高压水吹净，直至吹出清水；若孔深不够，虽冲击器工作，仍有进尺，也必须立即停钻，拔出钻具，洗孔后再继续钻进，如此循环，直至结束。有时孔内渗水量大，有积水，吹出的是泥浆和碎石，这种情况岩粉不会糊住孔壁，只要冲击器工作，就可继续钻。如果渗水量太大，以致淹没了冲击器，冲击器会自动停止工作，应拔出钻具进行压力注浆。

②、塌孔、卡钻的处理。当钻孔穿越强风化岩层或岩体破碎带时，往往发生塌孔。塌孔的主要标志是从孔中吹出黄色岩粉，夹杂一些原状的（非钻头击碎的、非新鲜的、无光泽的）石块，这时，不管钻进深度如何，都要立即停止钻进，拔出钻具，进行固壁注浆，注浆压力采用0.1～0.2Mpa,浆液为水泥砂浆,24h后重新钻孔.雨季,常常顺岩体破碎带向孔内渗流泥浆,固壁注浆前,必须用水和风把泥浆洗出(塌入钻孔的石块不必清除),否则,不仅固壁注浆效果差,还容易造成假象。

⑹、孔径、孔深：钻孔孔径、孔深要求不小于设计值。施作时超钻0.3～0.5m，保锚孔的深度。

⑺、锚孔的清理:钻孔孔壁不得有沉渣及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,要求使用高压空气(风压0.2～0.4Mpa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外。

⑻、锚孔检验:锚孔施作结束后,经现场监理检验合格后,方可进行下道工序。用一根聚乙烯管复核孔深，并以高压风吹孔，待孔内粉尘吹干净，且孔深不小于设计长度时，拔出聚乙烯管，以织物或水泥袋塞好孔口待用。

⑼、锚孔施作的允许偏差如表5所示。

表5锚孔施作的允许偏差和检验方法

用全站仪或拉线和尺量检查

用全站仪或拉线和尺量检查

用水准仪或拉线和尺量检查

用测角仪或地质罗盘检查

用全站仪或地质罗盘检查　　

锚杆采用一次性注浆，即孔底返浆法进行注浆。水泥砂浆强度不得低于30MPa，配合比为1：1（重量比），水灰比为0.4。注浆压力不小于0.5MPa。

为防止水泥砂浆凝固收缩时锚固体与孔壁锚固力的损失，掺入适量的膨胀剂；为增加浆液的和易性和早期强度，在浆液中掺入适量减水剂和早强剂。以保证灌浆达到“早强、高强和高时效”的效果。

水泥砂浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。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。为保证锚杆与周围土体紧密结合，在孔口处设置止浆塞并旋紧。浇筑锚梁前，清理锚杆孔口处，并用水泥砂浆封堵。水泥浆拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水泥浆在初凝前用完。

1）、格子梁采用C25钢筋混凝土现场浇筑，根据施工图纸确定格子梁的断面尺寸及横梁分段长度及纵梁长度，横梁间设置伸缩缝。

2）、格子梁允许偏差和检验方法如表6所示。

表6格子梁允许偏差和检验方法

每20米全站仪检查3点

每20米水准仪检查3点

查施工记录，每20米查2根

每个工点取3组试样试验

3）、每一个框架中部均按设计要求布设排水管，排水管采用直径为10cm的软式透水管吉J2001-114 聚苯乙烯(EPS)板墙体外保温建筑构造(试行).pdf，按仰角坡度10%设置。排水孔间距为7m，长15m～18m。根据现场实际施工揭示的地下水出露情况,对排水孔孔深、孔位、孔数做适当调整,斜孔孔口应高出坡脚。

施工顺序为平整坡面→浆砌片石骨架施工→回填客土→植草施工→前期养护。

平整破面：清除坡面危石、松土、填补坑凹等。

骨架施工：骨架施工前，应在每条骨架的起讫点放控制桩，挂线放样，然后开挖骨架沟槽，其尺寸根据设计图骨架尺寸确定。受距离限制个别拱圈宽度需变化，应采用多拱圈、慢变化的方式过渡，避免大小突变。

骨架施工时应自下而上逐条砌筑骨架，骨架应与边坡密贴，骨架流水面与植草面平顺。

回填客土：骨架内植草处土体应以肥沃表土为宜空心砖砌体施工工艺，喷土采用机械喷土（干喷加湿水沉降），采用人工培土时应注意夯实。培土顶面应低于骨架3～5cm。

植草施工：骨架内植草应采用人工撒播的方式，撒播后应在坡体表面撒5～10mm厚细粒土。