高強(qiáng)度土坡前叉支護(hù)施工綜合技術(shù)方案一、工程概況與地質(zhì)條件分析1.1項(xiàng)目背景本工程為城市軌道交通區(qū)間隧道工程K2+300~K2+500段高陡邊坡支護(hù)項(xiàng)目，坡體最大高度28.6m，平均坡度65°，坡腳距離既有市政道路紅線僅5.2m。根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，邊坡由第四系全新統(tǒng)人工填土（Q4ml）、上更新統(tǒng)沖洪積層（Q3al+pl）及白堊系泥質(zhì)砂巖（K）組成，其中填土厚度1.5~3.2m，下伏粉質(zhì)黏土夾碎石層厚度5~8m，基巖面起伏差達(dá)4.7m。坡體存在2條走向310°/傾向NE/傾角58°的節(jié)理密集帶，發(fā)育深度8~12m，對(duì)坡體穩(wěn)定性構(gòu)成重大隱患。1.2水文地質(zhì)特征場地地下水位埋深6.8~10.3m，主要受大氣降水補(bǔ)給，雨季可能形成上層滯水。根據(jù)抽水試驗(yàn)結(jié)果，粉質(zhì)黏土層滲透系數(shù)0.8×10-5~2.3×10-5cm/s，屬弱透水層；基巖裂隙水滲透系數(shù)3.5×10-4cm/s，在節(jié)理密集帶可能形成局部富水帶。土水特征曲線測試顯示，當(dāng)含水率超過28%時(shí)，土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)將降低35%~42%，需重點(diǎn)防范雨水入滲引發(fā)的坡體失穩(wěn)。二、施工總體部署2.1施工分區(qū)與流程規(guī)劃采用"分層開挖、分段支護(hù)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測"的施工原則，將邊坡劃分為3個(gè)施工段（A段K2+300~K2+380、B段K2+380~K2+450、C段K2+450~K2+500），每個(gè)施工段按6~8m高度劃分為4個(gè)臺(tái)階。施工順序遵循"從上至下、先截后排、隨挖隨支"的原則，具體流程為：施工準(zhǔn)備→截排水系統(tǒng)施工→表層清坡→第一臺(tái)階開挖→土釘墻施工→第二臺(tái)階開挖→錨桿框架梁施工→第三臺(tái)階開挖→抗滑樁施工→坡腳擋墻施工→綠化恢復(fù)。2.2資源配置計(jì)劃機(jī)械設(shè)備配置：土方開挖：2臺(tái)PC220液壓挖掘機(jī)（配備坡面修整專用鏟斗）、1臺(tái)CAT336挖掘機(jī)（帶破碎錘）支護(hù)施工：1臺(tái)MGJ-50錨桿鉆機(jī)、2臺(tái)KQJ100潛孔鉆機(jī)、1套JS500混凝土攪拌機(jī)、1臺(tái)HBT60混凝土輸送泵監(jiān)測設(shè)備：TrimbleS9全站儀（測角精度0.5″）、RST-300測斜儀（分辨率0.02mm/m）、TDR-300鋼筋應(yīng)力計(jì)（量程0~300MPa）人力資源配置：管理團(tuán)隊(duì)：項(xiàng)目經(jīng)理1人、技術(shù)負(fù)責(zé)人1人、安全總監(jiān)1人、專職安全員3人、質(zhì)檢員2人作業(yè)班組：土方班組12人、支護(hù)班組25人（含鋼筋工8人、混凝土工6人、鉆機(jī)操作工5人）、監(jiān)測班組4人、普工10人2.3進(jìn)度計(jì)劃控制總工期90日歷天，關(guān)鍵線路為：截排水系統(tǒng)（7d）→清坡（5d）→第一臺(tái)階支護(hù)（12d）→第二臺(tái)階支護(hù)（15d）→第三臺(tái)階抗滑樁施工（20d）→坡腳擋墻（10d）。采用Project軟件進(jìn)行進(jìn)度管理，設(shè)置3個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制：①第15d完成截排水系統(tǒng)；②第45d完成上部兩級(jí)邊坡支護(hù)；③第75d完成主體支護(hù)結(jié)構(gòu)。每周召開進(jìn)度分析會(huì)，當(dāng)實(shí)際進(jìn)度滯后計(jì)劃5%以上時(shí)，采取增加作業(yè)班次、調(diào)配備用設(shè)備等趕工措施。三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1截排水系統(tǒng)施工地表排水：在坡頂5m外設(shè)置環(huán)形截水溝，采用M7.5漿砌片石砌筑，斷面尺寸50cm×60cm（寬×深），溝底縱坡不小于2%。每隔15m設(shè)置沉砂池（1m×1m×1.2m），池內(nèi)設(shè)置30cm厚級(jí)配碎石反濾層。坡面排水采用菱形布置的PVC泄水孔，孔徑100mm，傾角15°，長度1.5m，插入Φ90透水管（外包土工布），間距2m×2m，泄水孔出口設(shè)置碎石導(dǎo)排槽。地下排水：在第三臺(tái)階坡腳設(shè)置截水盲溝，斷面80cm×100cm，采用Φ150雙壁波紋管（外包300g/m2土工布），周圍填充5~10cm級(jí)配碎石，溝底鋪設(shè)20cm厚C15混凝土墊層。對(duì)節(jié)理密集帶采用水平排水孔，孔徑130mm，孔深15~20m，內(nèi)置Φ100濾水管，采用梅花形布置，間距3m×4m，單孔涌水量預(yù)計(jì)達(dá)5~8m3/d。3.2土方開挖與坡面修整分層開挖工藝：采用"橫向分條、縱向分段"開挖方式，每層開挖厚度控制在2.5m以內(nèi)，開挖寬度不超過10m，嚴(yán)禁超挖。挖掘機(jī)作業(yè)時(shí)保持與坡緣線的安全距離不小于2.5m，坡面預(yù)留30cm厚人工修整層。對(duì)于強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)坡面，采用液壓破碎錘破碎，破碎后的巖塊及時(shí)清運(yùn)，嚴(yán)禁在坡腳堆載。開挖棄土運(yùn)至指定棄渣場，運(yùn)距3.5km，車輛必須覆蓋篷布防止揚(yáng)塵。坡面修整技術(shù)：采用2m靠尺配合坡度儀進(jìn)行坡面平整度控制，允許偏差±50mm。對(duì)于局部凹陷部位，采用C15細(xì)石混凝土回填（摻8%UEA膨脹劑），確保坡面平順。在錨桿、土釘施工前，采用全站儀精確放樣孔位，用紅漆標(biāo)記，孔位偏差不得大于100mm，傾角偏差控制在±1°以內(nèi)。3.3土釘墻支護(hù)施工（第一臺(tái)階）施工參數(shù)：土釘采用Φ22螺紋鋼，長度6~8m，間距1.5m×1.5m（橫×豎），傾角10°~15°。噴射混凝土面層厚10cm，強(qiáng)度等級(jí)C20，配Φ6.5@200×200鋼筋網(wǎng)，搭接長度30d。關(guān)鍵工序控制：成孔：采用螺旋鉆機(jī)干作業(yè)成孔，孔徑100mm，成孔后清孔至無沉渣。遇地下水位時(shí)，采用套管跟進(jìn)成孔工藝，防止塌孔。土釘制作與安裝：每2m設(shè)置對(duì)中支架，土釘頂端設(shè)90°彎鉤（長度20cm），采用孔底注漿法安裝，注漿管距孔底不大于20cm。注漿：采用P.O42.5水泥漿，水灰比0.5~0.55，注漿壓力0.3~0.5MPa，當(dāng)孔口溢出純水泥漿后穩(wěn)壓3min。采用二次注漿工藝，在首次注漿初凝后（約4h）進(jìn)行二次注漿，壓力提高至0.8~1.0MPa。噴射混凝土：分兩層噴射，第一層厚5cm，待初凝后噴射第二層至設(shè)計(jì)厚度。噴射作業(yè)由下而上進(jìn)行，噴頭與坡面距離保持0.8~1.2m，噴射角度75°~85°。3.4錨桿框架梁支護(hù)（第二臺(tái)階）錨桿施工：采用Φ28中空注漿錨桿，長度12~15m，間距2.5m×2.5m，傾角20°。錨桿體采用3根Φ25螺紋鋼焊接組成，沿長度方向每2m設(shè)置隔離支架。成孔采用潛孔鉆機(jī)風(fēng)動(dòng)鉆進(jìn)，孔徑130mm，終孔后進(jìn)行清孔，孔內(nèi)沉渣厚度不得大于50mm。注漿材料為P.O42.5水泥漿，摻加0.03%JM-Ⅲ型減水劑，水灰比0.45，注漿壓力1.0~1.5MPa，注漿量不小于理論計(jì)算值的1.2倍?？蚣芰菏┕ぃ嚎蚣懿捎肅30鋼筋混凝土，截面尺寸30cm×40cm（寬×高），縱向間距2.5m，橫向間距2.5m。主筋采用4根Φ22螺紋鋼，箍筋Φ8@200，保護(hù)層厚度35mm。模板采用18mm厚酚醛覆膜膠合板，背楞采用50×100mm方木，間距30cm。采用Φ12對(duì)拉螺栓固定，間距60cm×60cm，螺栓中部設(shè)置5cm×5cm止水片?；炷翝仓捎帽盟头绞?，坍落度控制在160±20mm。振搗采用Φ50插入式振搗棒，振搗時(shí)間15~30s，至混凝土表面出現(xiàn)浮漿且不再下沉為止。養(yǎng)護(hù)采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于14d。3.5抗滑樁施工（第三臺(tái)階）樁體設(shè)計(jì)參數(shù)：抗滑樁采用矩形截面（1.5m×2.0m），樁長18~22m，嵌巖深度不小于6m。樁間距5m，共設(shè)置12根，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35，縱向主筋采用16根Φ28螺紋鋼，箍筋Φ10@150。施工工藝：樁孔開挖：采用人工挖孔，分節(jié)開挖，每節(jié)高度1.0m。開挖前設(shè)置鎖口梁（寬1m，高0.8m），孔內(nèi)采用15cm厚C20混凝土護(hù)壁，護(hù)壁內(nèi)配Φ8@200鋼筋網(wǎng)。鋼筋籠制作安裝：鋼筋籠在加工場分段制作，每段長度9m，主筋采用直螺紋連接（I級(jí)接頭），接頭錯(cuò)開率50%。鋼筋籠安裝采用汽車吊吊裝，吊點(diǎn)設(shè)置在鋼筋籠上3個(gè)對(duì)稱位置，吊裝垂直度偏差控制在0.5%以內(nèi)?；炷翝仓翰捎脤?dǎo)管法澆筑，導(dǎo)管直徑250mm，底口距孔底30cm?；炷撂涠?80±20mm，初凝時(shí)間不小于6h。澆筑連續(xù)進(jìn)行，每小時(shí)上升速度不小于2m，澆筑完成后超灌50cm，待強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值70%后鑿除。3.6坡腳擋墻施工擋墻采用M10漿砌片石重力式擋墻，頂寬1.2m，底寬2.5m，高度3.5m。擋墻沿長度方向每10m設(shè)置一道伸縮縫，縫寬2cm，內(nèi)填瀝青木板。墻身設(shè)置Φ100泄水孔，梅花形布置，間距2m×2m，孔后設(shè)置50cm厚級(jí)配碎石反濾層。擋墻基礎(chǔ)置于中風(fēng)化基巖上，地基承載力不小于300kPa，若地基承載力不足，采用Φ500碎石樁處理，樁長4~6m，間距1.5m，正方形布置。四、質(zhì)量控制措施4.1原材料質(zhì)量控制鋼材：進(jìn)場鋼筋必須具有出廠合格證和質(zhì)保書，按批進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)（每60t為一批），檢驗(yàn)項(xiàng)目包括屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長率和冷彎性能。鋼筋加工前進(jìn)行表面除銹，盤圓鋼筋冷拉調(diào)直，冷拉率不大于4%。鋼筋彎鉤彎折角度：箍筋135°，平直段長度10d?；炷粒核嗖捎肞.O42.5R普通硅酸鹽水泥，進(jìn)場時(shí)檢驗(yàn)安定性、凝結(jié)時(shí)間和強(qiáng)度。粗骨料采用5~25mm連續(xù)級(jí)配碎石，含泥量≤1%；細(xì)骨料采用中砂，含泥量≤3%，云母含量≤2%。混凝土配合比由試驗(yàn)室根據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度、工作性要求進(jìn)行試配，施工中嚴(yán)格控制水灰比和坍落度，每臺(tái)班至少檢測2次。注漿材料：水泥漿水灰比控制在0.45~0.55，摻加3%水玻璃（模數(shù)2.8~3.0）作為速凝劑，初凝時(shí)間控制在30~45min。注漿用砂采用潔凈中砂，粒徑不大于2.5mm，含泥量≤3%，砂漿配合比通過試驗(yàn)確定，確保抗壓強(qiáng)度≥20MPa。4.2施工過程質(zhì)量控制測量放樣：建立三級(jí)測量控制網(wǎng)：首級(jí)控制網(wǎng)（精度±5mm）→二級(jí)加密網(wǎng)（±3mm）→施工放樣（±10mm）。坡面開挖輪廓線放樣采用極坐標(biāo)法，每5m設(shè)置一個(gè)坡面控制點(diǎn)，并用紅油漆標(biāo)記。支護(hù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制：錨桿（土釘）成孔：每臺(tái)班檢查孔位、孔徑、孔深和傾角，允許偏差分別為±100mm、±5mm、±50mm和±1°。注漿施工：采用注漿密實(shí)度檢測儀進(jìn)行無損檢測，注漿飽滿度不小于95%，每30根錨桿（土釘）抽樣1組進(jìn)行抗拔試驗(yàn)，試驗(yàn)荷載為設(shè)計(jì)荷載的1.5倍，持荷10min，位移不超過0.1mm。混凝土施工：模板安裝偏差控制：軸線±5mm，標(biāo)高±10mm，截面尺寸±5mm?；炷猎噳K留置：每50m3留置1組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊，同條件養(yǎng)護(hù)試塊按施工段留置。4.3質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)分項(xiàng)工程驗(yàn)收：土釘墻：坡面平整度≤50mm，噴射混凝土厚度允許偏差-10mm，鋼筋網(wǎng)保護(hù)層厚度≥20mm。錨桿框架梁：錨桿抗拔力合格率100%，框架梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值，表面平整度≤8mm/m?？够瑯叮簶渡泶怪倍绕睢?.5%，樁頂標(biāo)高±50mm，樁位偏差≤50mm。隱蔽工程驗(yàn)收：隱蔽工程驗(yàn)收必須有監(jiān)理工程師參加，驗(yàn)收內(nèi)容包括：地基處理、鋼筋安裝、預(yù)埋件位置、注漿飽滿度等。驗(yàn)收前施工單位必須完成自檢，填寫隱蔽工程驗(yàn)收記錄，并附影像資料。驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下道工序施工。五、安全文明施工5.1安全防護(hù)措施高處作業(yè)防護(hù)：坡面臨邊設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，欄桿采用Φ48×3.5mm鋼管，底部設(shè)置20cm高擋腳板，欄桿刷紅白相間警示漆（間距40cm）。作業(yè)人員必須佩戴雙鉤安全帶，安全帶固定在專用安全繩上（安全繩采用Φ12鋼絲繩，每10m設(shè)置一個(gè)固定點(diǎn)）。施工用電安全：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，設(shè)置總配電箱、分配電箱、開關(guān)箱三級(jí)配電，實(shí)行"一機(jī)一閘一漏保"。配電箱防護(hù)等級(jí)不低于IP54，漏電保護(hù)器動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1s。夜間施工照明：坡面采用2個(gè)3.5kW鏑燈（高度8m），作業(yè)面局部照明采用36V安全電壓。機(jī)械設(shè)備安全：挖掘機(jī)作業(yè)半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人，設(shè)置警示區(qū)（半徑5m），專人指揮。鉆機(jī)操作手必須持證上崗，作業(yè)前檢查鉆桿垂直度、液壓系統(tǒng)壓力，確認(rèn)正常后方可作業(yè)。起重機(jī)械設(shè)置力矩限制器、高度限位器，吊裝作業(yè)時(shí)設(shè)置警戒區(qū)，嚴(yán)禁超載吊裝。5.2文明施工管理揚(yáng)塵控制：施工現(xiàn)場出入口設(shè)置洗車平臺(tái)（長8m，寬3m），配備高壓沖洗設(shè)備和三級(jí)沉淀池。土方開挖采用濕法作業(yè)，坡面噴霧降塵（霧炮機(jī)覆蓋率100%），棄土運(yùn)輸車輛必須密閉。施工現(xiàn)場裸土覆蓋率100%，采用綠色防塵網(wǎng)（2000目）覆蓋，定期灑水保持濕潤。噪聲控制：破碎機(jī)、鉆機(jī)等噪聲設(shè)備設(shè)置隔音棚，棚內(nèi)噪聲≤85dB(A)。夜間施工（22:00~6:00）嚴(yán)禁使用高噪聲設(shè)備，確需施工時(shí)辦理夜間施工許可，并公告附近居民。環(huán)境保護(hù)：施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀（沉淀時(shí)間≥2h）后排放，pH值控制在6~9之間。生活垃圾分類存放，可回收垃圾與不可回收垃圾分開收集，由環(huán)衛(wèi)部門定期清運(yùn)。邊坡開挖產(chǎn)生的棄渣運(yùn)至指定棄渣場，棄渣場設(shè)置擋渣墻和截排水設(shè)施，防止水土流失。六、監(jiān)測與應(yīng)急管理6.1監(jiān)測方案設(shè)計(jì)監(jiān)測內(nèi)容與頻率：坡頂位移：在坡頂每隔20m設(shè)置一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，采用全站儀進(jìn)行水平位移和垂直位移監(jiān)測，開挖期間1次/d，支護(hù)完成后1次/3d，穩(wěn)定后1次/周。深層位移：在A、B、C段各設(shè)置1個(gè)測斜孔，孔深25m，采用測斜儀監(jiān)測，每3d測讀1次，數(shù)據(jù)精度0.02mm/m。支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力：在抗滑樁主筋上埋設(shè)鋼筋應(yīng)力計(jì)（每樁3個(gè)斷面），錨桿（土釘）上安裝測力計(jì)，監(jiān)測頻率1次/d。預(yù)警值設(shè)置：坡頂水平位移：日變化量≥5mm或累計(jì)位移≥50mm深層滑動(dòng)：孔內(nèi)任一深度位移速率≥3mm/d支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力：達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%6.2應(yīng)急預(yù)案滑坡應(yīng)急預(yù)案：預(yù)警響應(yīng)：當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)警值時(shí)，立即啟動(dòng)黃色預(yù)警，停止作業(yè)，撤離人員設(shè)備，加密監(jiān)測頻率至1次/2h。應(yīng)急處置：發(fā)生小規(guī)?；鷷r(shí)，立即在坡腳堆填砂袋反壓，坡頂設(shè)置截水溝，采用彩條布覆蓋坡面防止雨水入滲。搶險(xiǎn)物資：儲(chǔ)備2000條砂袋、500m彩條布、3臺(tái)應(yīng)急水泵、200mΦ150排水管、100m鋼支撐（Φ200鋼管）。觸電事故應(yīng)急：現(xiàn)場配備2臺(tái)便攜式急救箱（含絕緣手套、絕緣棒、心電監(jiān)護(hù)儀），電工持證上崗，熟悉觸電急救方法。發(fā)生觸電事故時(shí)，立即切斷電源或使用干燥木棒使傷者脫離電源，檢查呼吸心跳，必要時(shí)進(jìn)行心