概况：
路堑边坡高度大于30m的有2处，边坡高度在20~30m之间且地质情况较差的有一处，最大边坡高度为35m，长度合计482m，加固防护主要采用锚杆和预应力锚索，同时，锚杆、锚索格梁采用全部嵌入、隐蔽的方式。
本篇选自《路桥工程》专栏，第22节“边坡支护加固治理”专题，专栏内容永久保持更新↓
4、施工方案及方法
4.1施工特点
4.1.1地质情况较差
露岩大多数为花岗岩，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。
4.1.2施工跨越雨季
工期正好跨越雨季，要做好线路的排水系统，特别注意边坡开挖后的临时防护措施，减少边坡暴露时间。
4.2施工总体方案
在高边坡开挖前先作好临时排水设施，结合设计修好截水天沟。高边坡主要采用挖掘机分级开挖、自卸车运输的施工方案；遇石质时，采取预裂爆破和预留光面爆破层施工，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，及时做好坡面的防护及排水，减少边坡的暴露时间。
施工时做好高边坡监测，对监测数据及时整理、分析并上报监理及业主。
1、开挖前，先修好路堑天沟。
2、严格测定和掌握边坡的开挖（定位和坡率）；台阶法逐级开挖。
3、每开挖至一级台阶后，及时复测，及时修整，及时防护。
4、边坡开挖中和防护过程中，随时以塑料布覆盖，防雨水冲刷。
5、提前、充分做好机具和器材的准备。
6、一但开始防护施工，必须组织足够的劳力，整个一级的坡面全面施作，供料和运料紧紧跟上（从山下往山上搬运，需要大量人工）。
7、锚杆、锚索施工，可在刷边坡的同时，先进行打眼，眼孔深度可留有适当调整锚杆的余地；并及时打眼布设排水管。
8、锚孔每打完一眼，随即插入锚杆、锚索，待确认边坡无误之后，进行注浆。
9、格子梁每开挖一组系统结构，随即浇筑砼，紧跟客土回填和植草，并以塑料薄膜覆盖，保护已施作坡面。
4.3施工方法
4.3.1高边坡土石方施工
本合同段最高边坡高度为35m ，坡体土质为松散的坡积土，路基高边坡土石方开挖施工应严格按照有关设计要求进行。高边坡工程开挖，要求严格按照从上至下的开挖顺序逐级开挖（见《路堑开挖纵向顺序图》及《路堑开挖（横向）及高边坡防护施工程序图》），待上级边坡锚固工程全部实施并产生加固作用后方可进行下极边坡的开挖，逐级开挖逐级加固，直至全部防护工程结束。开挖采用挖掘机，配合自卸车运输。
1、土方边坡开挖
①施工技术准备
施工前首先对设计文件进行现场调查与核对，恢复中线，复核断面。
永临结合设计排水系统。设计原则：水不对路基产生危害，不排入农田、耕地，不污染自然水源，不引起冲刷和淤积。
临时排水系统包括：路堑顶截水沟及至永久排水系统的沟渠，地下水路堑施工时的临时排水系统。
调查自然状态下土体稳定状况，分析施工期间边坡稳定性，发现问题及时加固处理。
②现场施工准备
清理现场,做好路堑顶截水、排水设施。
在开工前需及时清理场地，配备挖掘机、自卸汽车等配套机械设备。
③施工方法
横挖法：路堑距离较短、深度不大（一般为≤3m时），可以采用单层横挖法（如图6-1-1所示）；路堑距离较短、深度较大时，可采用分层横挖法，能够分成几层同时在几个不同标高的台阶上进行开挖（如图6-1-2所示）。
纵挖法：路堑的宽度和深度都较大时，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6-1-3所示）。
运距较近时采用推土机就近移挖作填；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。施工中严格控制超挖现象，坡面应预留一部分进行人工开消坡，保证坡面平顺，严禁贴坡。土方调运采用大型挖掘机、装载机配合自卸汽车运输。现场设专人指挥，保证施工安全，同时提高机械工作效率。
④施工工艺
路堑开挖前应先做好堑顶截水沟、底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控制边坡开挖坡度，发现问题，及时纠正偏差。
路堑两侧排水沟，应随同路堑开挖初期进行，排水沟圬土紧随开挖完成，需防护边坡，当防护不能紧跟开挖施工时，应暂留一定厚度的保护层，待做护坡时再刷。
开挖中应仔细测量，避免超挖和欠挖，路基面发生超挖后，应用监理工程师同意的材料回填，并碾压密实，密实度不小于96%。
2、石方边坡开挖
（1）施工中遇石方，则小方量石方段采用机械打眼小炮开挖，大方量石方地段采用浅孔松动控制爆破技术分层开挖，严禁放大炮开挖。靠近边坡处，平行于边坡打预裂孔先起爆预裂孔，再依次从临空面向边坡方向爆破。靠近基床部位，预留30cm光爆层，施工时分段顺路线方向平行于路基面钻孔，实行光面爆破。爆破后，使基床、边坡和堑顶山体稳定，不受扰动，爆出的坡面平顺。
（2）爆破作业在施工前，进行爆破试验，通过试验进一步修正爆破参数，爆破时严格控制装药量。
（3）石质路堑开挖施工工艺流程如图所示。
（4）石方浅孔爆破方法
①爆破设计
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 为底版抵抗线m ，按规范选取）；
装药深度：装药深度按不大于炮孔深度的2/3确定；
堵塞系数：堵塞系数（β堵塞长度与底版抵抗线的比值），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取教小值。
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。
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：
We-浅孔台阶爆破底板抵抗线m；
炮孔间距m；
炮孔排距m；
H-台阶高度m
q-正常松动药包的单位用药量，kg/m3（可参照规范选取）；
②钻爆方法
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，开挖操作工作台阶。台阶的高度和宽度均应满足需要。凿岩机钻孔时，台阶高度按2～4m确定；人工钻孔时台阶高度按1～2m确定。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，用炮眼法、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。
3、锚杆、锚索工程施工
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》。
深挖路堑高边坡边坡岩土体主要为厚度较大的强风化岩层，虽然整体性稳定,但边坡较高,同时为了防止表层滑塌,第中下部坡体主要采用锚杆、锚索格梁进行边坡加固,主要施工方法如下:
锚杆（索）施工工艺为：开挖、修坡→`锚孔钻造→锚杆（索）制作→锚索（索）安装→注浆→钢筋混凝土地梁→张拉→封孔注浆→外部保护。
①开挖、修坡
首先做好边坡顶截水沟,晚上完善好排水系统,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、锚索格梁边坡时，每层开挖高度为锚杆、锚索上下排距大小，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。
②锚孔钻设
⑴锚孔测放：根据锚索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：钻孔是锚索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，一般采用潜孔冲击钻机。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技术。
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，禁止开水钻进，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灰色或黄色团粒而无粉尘，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,浆液为水泥砂浆和水玻璃的混合液,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。为确保锚孔的深度，要求超钻0.3~0.5米。
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:锚孔成造结束后,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，且孔深不少于锚索设计长度时，拔出聚乙烯管，以织物或水泥袋塞好孔口待用。
⑼锚孔钻造的允许偏差见下表：
③锚索制作
按设计要求的长度切割钢绞线，用弯曲机将无粘结钢绞线弯曲成U型并固定在承载体上，然后按设计承载体间距组装成完整的锚索体，钢绞线不得相互缠绕并保证承载体位于钻孔中部。
A、锚索可在钻孔的同时于现场进行编制，钢绞线下料长度为锚索设计长度+锚索格梁厚度+张拉千斤顶长度+锚具厚度+张拉操作预留量。
B、截取钢绞线前，对钢绞线进行检查，对无粘结钢绞线套管有破损的进行修补，钢绞线有机械损伤或锈蚀的不得使用。
C、截取钢绞线用切割机，不允许用电焊或气割。将截好的钢绞线平顺地放在作业台架上，每孔压力分散型锚索分为2组，每组2根，端部分别用黑、白两种颜色油漆标记。
D、在锚固段每间隔1m，自由段每间隔2m设置一个架线环，钢绞线不得缠绕并保证承载体位于钻孔中部。
E、每孔锚索的锚固端共有两个长度相等的单元，每个单元由两根无粘结钢绞线内锚于钢质承载体组成，注浆管与锚索一起编入索体，从承载板中间穿过。
F、编索完成入孔安装前，应用高压风清孔一次。索体用人工缓慢从孔口送入，避免锚索体扭曲。
锚筋组装的允许偏差和检验方法如下表：
④锚索安装
向锚索孔装索前，要核对锚索编号是否与孔号一致，确认无误后，再以高压风清孔一次。即可安装锚索。锚索入放锚孔前，应检查锚索制作质量，确保锚索制作质量，并经现场监理工程师认可。锚孔内及孔外周围杂物要求清除干净。锚索长度应与设计锚孔深度相符，锚索应无明显弯曲和扭转现象，锚索防护介质无损伤，凡有损伤的必须修复。入孔安放锚索体时，应防止锚索挤压、弯曲或扭转，锚索入孔倾角和方位角应与锚孔一致，要求平顺推送，严禁抖动、扭转和串动，防止中途散束和卡阻。锚索入孔长度应满足设计要求，锚索安装完成后，不得随意敲击，不得悬持重物。
⑤注浆
为增加浆液的和易性和早期强度，在浆液中掺入适量的减水剂和早强剂，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。保证灌浆达到“早强、高强和高时效”的效果。水泥浆、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。
对于锚杆采用一次性注浆，即孔底反浆法进行注浆。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 ，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。
对于锚索，水泥砂浆强度不得低于40Mpa，配合比为1：1（重量比），水灰比为0.4~0.5。
一般地段，采用一次性注浆，既锚固段和自由张拉段同步注水泥砂浆，采用孔底返浆法，注浆压力为0.5~0.8Mpa，当孔口出现溢浆且持续时间不低于5min后(或排气管停止排气),方可停止注浆，待砂浆凝固收缩后，孔口应进行补浆。
当遇地层岩体较差（岩体节理、裂隙发育、破碎，构造破碎带）或软弱岩层、地下水发育的边坡，为提高地层锚固力，宜采用二次高压劈裂注浆。即第一次注浆材料和注浆压力与一般地层相同，第二次注浆为高压劈裂注浆，待第一次注浆4~5小时后，即采用M40纯水泥砂浆对锚固段进行劈裂注浆，注浆压力不小于1.5~2.0Mpa。
⑥钢筋混凝土格子梁
⑴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。
⑵当格子梁和浆体达到设计强度的80%后方可进行张拉。
⑶浇注混凝土前，必须将锚具中的螺旋钢筋、直径60mm钢管和锚垫板按照设计要求固定在格子梁钢筋上，方向与锚孔方向一致，摆放整齐，再一起现场浇注、振捣，尤其在锚孔周围钢筋较密，应仔细振捣，保证质量。
⑷格子梁允许偏差和检验方法见下表
⑸锚斜托台座的承压面应平整，并与锚索的轴线垂直。锚斜托台座是一个受压构件,它把锚具的集中荷载传递到坡面,此外，由于一般情况下孔口坡面不会与锚索轴线垂直，所以，锚斜托还有调整岩面受力方向的作用。为了使锚斜托上表面与锚索轴线垂直，预先将一根外径与钻头直径相同的薄壁钢管和垫板正交焊牢，浇筑锚斜托前将钢管的另一端插入钻孔即可。
⑦锚索的张拉锁定封锚
A、锚斜托台座的承压面应平整，并与锚索的轴线垂直。
B、锚索张拉必须在注浆及格子梁砼达到设计强度的80%后进行。
C、张拉作业前必须对张拉机具和仪器进行标定、调校。
D、锚具安装应与锚垫板和千斤顶密切对中，千斤顶轴线与锚孔及锚索体轴线在一条直线上，不得弯压或偏折锚头，确保承载均匀同轴，必要时用钢质垫片满足。
E、为了使钢绞线受力均匀，在锚索正式张拉前，取10%~20%的设计荷载张拉，对锚索张拉1~2次，使其各部位接触紧密，钢绞线完全平直。
F、压力分散型预应力锚索由于单元自由段的钢绞线长度不同，因此，对锚索进行整体张拉前需先补偿张拉单元的差异荷载。即先补偿张拉最长的一组（2根）钢绞线差异荷载，然后同步张拉两组钢绞线的差异荷载，最后将两组钢绞线同步张拉至0.3倍锚索设计荷载作为起始荷载。各组单元差异荷载值根据锚索自由段长度和设计荷载值确定。
G、锚索的预应力张拉分五次施加，依次取设计值的0.3、0.5、0.75、1.0、1.1倍进行逐级张拉，每级荷载施加后，稳定观测时间不小于10min。张拉荷载严禁一次加至锁定荷载。锚索锁定后48h内，若发生明显的应力松弛现象，应进行补偿张拉。为确保质量，张拉时采用“双控法”，即以控制油表为准，伸长量校核。
H、锚索锁定后，作好记号，观察三天，没有异常情况下即留长10cm后用手提砂轮机切割多余钢绞线（严禁电弧烧割）。最后用水泥浆注满锚垫板及各部分空隙，并按设计要求支模，用c25砼封锚处理。
张拉伸长率计算，采用胡克定律原理。S=QiLz/EA
式中Qi—各级张拉荷载；
Lz –自由段长度；
E—锚索弹性模量；
A—截面面积。
⑧锚索试验与检测
⑴锚索基本试验（抗拔拉破坏试验）：锚索试验不少于3根，用作基本试验的锚孔参数、材料及施工工艺必须与施工方案相同。
⑵验收试验：
①验收试验锚索的数量应取锚索总数3%，且不小于3根。
②最大试验荷载不应超过预应力A×Fptk的0.8倍,并满足以下规定:
a.永久性锚索的最大试验荷载为锚索设计轴向拉力值的1.5倍。
b.临时性锚索的最大试验荷载为锚索设计轴向拉力值的1.2倍。
③验收试验对锚索施加荷载与测读锚头位移应遵守以下规定。
a.初始荷载宜取锚索设计轴向拉力值的0.1倍。
b.加荷等级与各等级荷载观测时间应满足有关规定:
c.锚索验收试验加荷等级与测读锚头位移的程序与基本试验相同.
d.最大试验荷载观测15min，卸荷至0.10Nt 量测位移，然后全部卸荷安装夹片，再按张拉锁定程度加荷至锁定荷载锁定。
e.整理实验资料，并绘制锚索验收试验图。
f.验收标准: 验收试验所得的总弹性位移应超过自由段长度理论弹性伸长的80%，且小于自由段长度与1/2锚固段长度之和的理论弹性伸长。在最大试验荷载作用下,锚头位移趋于稳定。
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。排水孔间距一般为7m，长15m~18m 。根据施工揭示的地下水出露情况,排水孔孔身、孔位、孔数可适当调整,斜孔孔口应高出坡角。
4、其他防护工程
①衬砌拱植草
施工顺序：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。
拱圈主体采用M7.5浆砌片石砌筑，拱圈镶边缘石采用C25砼预制。浆砌片石中采用石料应是抗压强度大于30Mpa的弱风化-未风化石块，短边长度应大于20cm。砂浆强度不低于7.5Mpa ，衬砌拱各接缝处须严格密封，不得透水。沿路基纵向每隔四个拱圈设置一道伸缩缝，缝宽2cm ，伸缩缝设于拱柱中，用沥青麻筋填塞。
骨架施工时应自下而上逐条砌筑骨架，估价应与边坡密贴，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，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。
前期养护：施工完成后，应对坡面进行不少于45d的前期养护，主要为定期洒水养护、病虫害防治、视植物生长需要及时追肥等。在草种发芽后，应及时对稀疏无草区进行补播。
②三维网植草
三维网植草施工工序：准备工作—铺网—覆土—播种—前期养护。
准备工作：为保证三维植被与坡面的紧密结合，交验后的坡面应采用人工细致整平，清除所有的岩石碎泥块、植物、垃圾和其他可能引起网在地面被顶起的障碍物。
路堑路段在坡顶和坡底处沿边坡走向开挖矩形沟槽，沟槽宽30cm，深30cm，可以固定三维网。
铺网：三维网的裁减长度比坡面长130cm ，顺坡铺设。铺网时应让网尽量与坡面贴附紧实，防止悬空铺设时应使网保持平整，不产生褶皱，网之间要重叠搭接，搭接宽度10cm ，三维网幅宽150cm 。
三维网采用U型钉（ф6钢筋制作）固定，坡，面钉间距为100cm（包括搭接处），在沟槽内钉间距为75cm。U型钉钉设完后应对沟槽进行填土预压。
覆土：三维网表面覆土采用肥沃表土。为保证覆土充满网包，且不压包，应分层多次填土，且洒水浸润，至网包层不外露为止。
播种：应选用当地已有成熟物种，并采用两种以上草种（含同种不同品种）进行混播。草种撒播方式采用液压喷薄方式，在雨季施工时，为使草种免受雨水冲失，可采用无纺布或稻草、秸秆编制席等覆盖坡面。
前期养护：施工完成后，应对坡面进行不少于45d的前期养护，主要为定期洒水养护、病虫害防治、视植物生长需要及时追肥等。在草种发芽后，应及时对稀疏无草区进行补播。