“剥皮式”高边坡与“附着式”高填方的特性及施工对策

“剥皮式”高边坡与“附着式”高填方的特性及施工对策

李志聪

那坡县公路管理所 广西 53000

摘要：本文简要阐述了目前广西某在建的二级公路路基工程设计中存在的高边坡、高填方两大特点进行分析，并针对设计特性提出施工对策处理意见，希望能对本工程施工建设有一定的参考意义。

关键词：高边坡、高填方特性；施工对策

前言：本项目由于受地形条件限制，部分路段设计边坡高度大，开挖断面厚度薄；路基填方高度大，填筑宽度较小，这对施工安全、施工工艺、施工技术提出了更高的要求。如果无法及时妥当处理好高边坡、高填方施工问题，就会大大的影响今后公路安全运营系数，如发生山体滑坡、岩石崩塌、路基滑移等灾害。因此，路基高边坡、高填方施工效果很大程度上决定了工程的质量。

1路基工程设计原则

严格遵循“最严格的耕地保护政策”，在满足工程技术要求的前提下，

以少占用土地为第一原则；优化平纵断面，尽量减少高填深挖，以减少用地；优化路线方案，尽量利用荒地、山地，少占用耕地；对较高的挖方边坡适当放陡，以便收缩占地线，石质边坡坡率一般设计为1:0.1。

2路基工程设计的两大特性

该项目路基工程设计中存在两大特性，“剥皮式”高边坡和“附着式”

高填方较多。“剥皮式”高边坡共14处，长度约1160m，全部为石质边坡，边坡坡率1:0.1，最大挖方边坡高度68.8m。“附着式”高填方共9处，长度约890m，边坡坡率1:1.5～1:2.0，最大填方边坡高度38.6m。

2.1“剥皮”式高边坡

2.1.1 “剥皮式”高边坡的概念

“剥皮式”高边坡是指路基一侧为高边坡（开挖高度超过20m的土质边坡，或开挖高度超过30m的石质边坡），高边坡的水平开挖厚度较小，一般2～5m左右；另一侧开挖深度极小，甚至为填方区。

图1 “剥皮式”高边坡典型断面图 图2 深路堑典型断面图

这种高边坡开挖就好像在山坡表面剥了一层皮，故名“剥皮式”高边坡。

2.1.2“剥皮式”高边坡的特征：①具备路堑高边坡的工程地质特性，

开挖破坏了边坡原有稳定的受力状态，易出现边坡开裂、位移、垮塌等失稳现象。②开挖断面小，开挖厚度薄，难以形成良好的施工作业面。③边坡高度大，开挖次数多，每一次开挖都将改变上部边坡的受力状态，可能造成新的破坏。④边坡坡率陡，边坡分级平台宽度小，故坡面修整要求高，

每次开挖线的控制测量要求精度高。⑤石质边坡开挖对爆破效果要求高。⑥ “剥皮式”高边坡与深路堑边坡没有本质上的区别，只是前者较后者开挖断面小、边坡开挖厚度小，故在施工方法上存在差别。（见图1、图2）

2.2“附着”式高填方

2.2.1“附着式”高填方的概念

“附着式”高填方是指路基填筑的边坡高度大于20m，路基填方

区从路基坡脚起远离路基中线，随着路基填筑高度的增加逐渐向路基中线靠拢，在路床达到或越过路基中线。

图3 “附着式”高填方典型断面图

图4 高路堤典型断面图

在横断面上看，路基填方区好像附着在山坡或旧路边坡之上，路基填方区的水平宽度一般不超过5m，故名之“附着式”高填方。

2.2.2 “附着式”高填方的特征：①“附着式”高填方路基具有路基横向填挖交界路段的工程地质特性，又具有路基高填方的工程地质特性。②路基边坡坡率与山坡坡度（或旧路边坡坡率）接近。③路基填筑宽度较小，施工场地受到限制。④路基填方区易产生滑移或沉降，可造成路基或路面开裂，甚至出现路基垮塌现象。

2.2.3 “附着式”高填方与高路堤的区别：

“附着式”高填方与高路堤虽然边坡高度都是大于20m，但在概念上存在着较大的区别。（见图3、图4）①“附着式”高填方在横断面上面积较小，呈斜向条带状；高路堤在横断面上面积较大，呈正立梯形状。②“附着式”高填方自重较小，受力以顺坡侧向滑移为主，病害主要表现在路基侧向滑移；高路堤自重较大，受力以垂直压力为主，病害主要表现在路基整体沉降。③“附着式”高填方施工场地狭小，不适宜于强夯、冲击碾压等特殊处理方式；高路堤一般使用强夯、冲击碾压等方式进行路基加固处理。

3 施工对策

3.1 “剥皮式”高边坡的施工对策

①修筑施工便道，或采用钢管搭设施工栈道。在有条件的部位，可以修建施工便道，以利于施工人员、材料和施工机械就位，条件更好的可以利用施工便道运输渣土。对于没有条件修建施工便道的部位，可采用钢管搭设施工栈道，以利于施工人员、材料就位，施工设备只能采用简易的或小型设备。②做好测量放样与复核工作。边坡开口线应精确放样，石方爆破钻孔根据放样结果确定孔位。每开挖5m对边坡进行一次复核，每级平台处对边坡线进行复核。③边坡开挖必须从上至下逐层进行。路堑开挖的方式有两种：水平方向由一端向另一端开挖（或两端同时相向开挖）、垂直方向从上至下开挖。对于“剥皮式”高边坡必须采用第二种开挖方式。④及时进行边坡修整。“剥皮式”高边坡因坡陡、高，在开挖过程中及时进行边坡修整，并清除危石，一般在每5m高度范围之内修整完毕，否则，在边坡成型之后，人员、设备均难以就位去修整边坡。⑤确定合理的开挖方式，确保坡面平整、稳定。对于石质边坡，编制爆破施工方案，确定爆破工艺，明确钻孔直径、深度、与钻孔角度，制定装药结构与用量及起爆顺序方案。一般来说，爆破宜采用光面爆破工艺，每次爆破深度宜小于5m，钻孔角度与边坡坡率一致。严格控制炸药用量，减少爆破对岩质坡面的破坏，确保坡面平整，控制飞石与滚石，把施工对周边环境带来的影响降到最低，同时确保施工安全与边坡安全。⑥选用施工经验丰富、人员素质高、技术过硬的施工队伍。在选用施工队伍时，优先录用有类似施工经验的队伍，特别是爆破施工队，必须具备光面爆破施工技术。分包队伍和人员具备相应资质，确保持证上岗。⑦合理使用机械设备，以中小型设备为主。山高、坡陡、作业面狭小，大型设备无法到达施工现场，并且难以开展作业，因而施工机械设备只能以中小型为主，比如便携式32mm潜孔钻机、1m

³以下小型挖掘机、8t自卸汽车等。⑧加强边坡变形监测，控制开挖速度。施工前制定边坡变形观测方案，按方案要求进行监测，根据观测结果安排开挖施工进度。变形监测以位移、裂缝观测为主，有条件的可以同时开展应力监测。当位移达到警戒值或出现突变情况时，应立即停止开挖，待变形恢复正常后方可继续施工。石质边坡位移速率预警值取2mm/d。裂缝观测除边坡坡面外，应注意进行坡顶裂缝观测。当裂缝没有继续发展时，可恢复施工，但应对裂缝进行封闭处理。⑨做好边坡分级平台的预留，暂缓下一级边坡开挖。边坡分级平台，可作为上部边坡应力释放的临时节点，下一级边坡施工在平台处可暂缓施工，一般可停止施工1～2天，待上部边坡稳定、无变形后恢复施工。⑩对边坡坡面应进行适当防护。在施工图设计中，考虑到该地区地质条件的稳定性，没有设计边坡工程防护措施，但结合施工期和运营期的安全问题，建议采取主动防护网进行坡面防护。⑪进行地质条件核查，与设计不符时及时提出工程变更。施工前，应砍伐施工区域的树木、杂草，清表完毕后仔细观察基岩出露情况，如果存在裂缝、断层或岩石破碎等情况，及时通知设计单位进行现场确认，并提出边坡坡率变更、防护措施变更，甚至局部改线变更等，确保施工安全和边坡稳定。

3.2 “附着式”高填方的施工对策

①施工前，编制专项施工方案，确定路基填料及来源、填筑方法、变形监测以及施工安全措施等。②修建施工便道，便于填料和机械设备进场。路基填筑从最低处开始，分层填筑，严禁倾填。因此，首先应修建施工便道通往施工现场，便于填料进场和机械设备的通行。这一项措施不容忽视，假如不修建施工便道至填筑区，势必会采用倾填法，将无法保证填筑质量，对路基质量将留下极大的隐患。③填料的选择。“附着式”高填方的填料，可根据山坡或旧路基的土的性质来确定，山坡或旧路基为土质的，填方区宜选择填土路基；山坡或旧路基为石质的，填方区宜选择填石路基。当然，各种填料应经试验检测合格，粒径应符合规范要求。④坡脚地基处理。坡脚原地面做好清表处理，碾压密实。若存在软土，则采取清淤换填方式处理。必要时，可设置挡土墙进行防护。⑤处理好填挖交界部位，开挖台阶，铺设土工格栅。开挖台阶，是控制填挖交界部位填方路基变形的最简单、最有效的方法，台阶宽度一般大于2m，向内倾斜4%。应注意的是，台阶必须是“开挖”形成，不能采取“填筑”的方式制作假台阶。为了加强路基顶部填挖交界处的整体性，共设置3层土工格栅，分别位于路床以下30cmm、80cm、130cmm处。⑥分层填筑，分层碾压密实。为了保证路基填筑质量，路基填料分层摊铺，分层碾压。碾压设备采用20t以上的压路机，填石路基采用羊足碾进行压实。填筑宽度保证在4m以上，宽度不足的予以开挖拓宽，以保证压实效果和路基稳定。松铺厚度填土路基小于30cm，填石路基小于50cm。⑦做好路基变形监测。对于“附着式”高填方路基，可进行水平位移的监测，监测点一般布置在平台和路基顶。填筑过程中，每天进行监测。一旦出现报警值，则立即停止施工，分析原因，采取相应措施，待变形稳定后恢复施工。水平位移预警值取5mm/d。

4 结束语

“剥皮式”高边坡与深路堑、“附着式”高填方与高路堤及半填半挖段既有区别又有联系，应针对各自的工程特点，制定相应的施工对策，应编制专项施工方案，超过一定规模的应经专家论证。施工过程中，应按照危险性较大工程管理的要求进行施工管理与安全控制。这是“剥皮式”高边坡、“附着式”高填方施工的重要管理手段。

参考文献：

1. 公路路基施工技术规范（JTG/T3610-2019）

2. 公路路基设计规范（JTG D30-2015）

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