[发明专利]改扩建高速公路岩石路堑开挖机械凿除方法

权利要求书

1.一种改扩建高速公路岩石路堑开挖机械凿除方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1. 测量放样：利用在施工现场设置测量控制网，采用全站仪进行测量施工控制，根据设计坡比精确放样出路基边坡开挖轮廓，用白石灰画出轮廓线；

S2. 上坡道修筑：上坡道修筑是用于运输凿除的砟石，顺着开挖路基左侧边坡修筑，上坡道修筑的过程中上坡道拆除与本层土石方开挖同步进行，拆除时要同时修整路基边坡、满足设计要求；

S3. 机械凿除开挖：在开挖前，使用GPS测量出红线用地界及开挖边坡，清除山体树木，修建上坡道，根据设计要求开挖修建截水沟，并将山顶水汇流到山下自然排水沟中，做好截水沟和新边坡的防护，在截水沟的外侧，清除五米范围内松石和危石；机械凿除时按每层4~5m高度从上向下分层开挖，开挖时由内而外，纵向开挖，由山体内侧向既有高速基边坡顺序开挖；

S4. 液压破碎锤破碎施工：将液压岩石破碎锤的钎杆压在岩石上，利用破碎锤的冲击力，将岩石破碎；第一级施工平台上的岩层破到位将坡面修正平整后，进行下一施工平台岩体的破碎施工；破碎锤破碎时挖机配合，清除破碎岩体，并将已破碎的岩体打堆装车，运输车辆采用自卸车，运至指定地点，直至该段路基坡面成型并且路基标高达到设计要求；

S5. 路基边坡稳定性监测：检测项目包括：位移及沉降监测、裂缝观测。

2.根据权利要求1所述的改扩建高速公路岩石路堑开挖机械凿除方法，其特征在于，步骤S2所述上坡道修筑的具体方法包括如下步骤：

S21. 施工放样：根据现场情况增设导线点、水准点，同时复核设计横断面，再放出便道中线、坡脚、边沟位置；

S22. 清表：便道路基施工前，清除施工范围内的树木及原地面以下20cm内的草皮和表土；

S23. 石方开挖：按照方案从上而下、从东而西分层分级开挖；

S24. 便道填筑：填筑便道采用现场开挖的石方，用挖机装车翻运，分层填筑，装载机整平摊铺，洒水车洒水，压路机碾压密实，对于机械不能到达或使用的地方，使用打夯机进行基底夯实；

S25. 排水设施：便道两侧排水沟的施工根据实际地形将排水沟导入当地水沟，确保便道不积水，排水沟不存水，对于边坡表面排水，设置边沟集中引到临时排水沟；排水沟采用土沟型式，宽50cm，深50cm，纵坡与路基纵坡一致，内侧与便道紧密衔接。

3.根据权利要求1所述的改扩建高速公路岩石路堑开挖机械凿除方法，其特征在于，步骤S5所述位移及沉降监测的监测对象为边坡坡顶，采用冲击钻孔埋设水平位移沉降一体化监测点，从坡顶向两边按8-10m的间距、纵向从中心往两侧30-50m的间距布置监测点；过埋设沉降板观测沉降情况，通过数据分析指导施工；水平位移观测为地面水平位移，采用位移边桩观测。

4.根据权利要求1所述的改扩建高速公路岩石路堑开挖机械凿除方法，其特征在于，步骤S5所述裂缝观测的观测位置为边坡坡面，根据现场情况设置观测点对其统一编号，设置观测标志，人工巡视，以小钢尺或游标卡尺定期量测，当坡体表面发现裂缝时，通过观测裂缝的变化过程和变化规律来分析坡体的变形情况和破坏趋势；坡面的变形观测是指在平台上设置坡面变形观测点，利用全站仪进行观测，采用直角坐标法量测；通过数据处理分析，分析坡面几何外观的变化情况，绘制坡面各点在施工过程中的水平位移变化情况，从而了解边坡滑动范围和滑动情况，提供预警信息。

5.根据权利要求4所述的改扩建高速公路岩石路堑开挖机械凿除方法，其特征在于，所述裂缝观测的过程中根据现场情况设置观测点是人工巡视中在发现裂缝的位置埋设裂缝监测点，边坡在开挖过程中坡面没有出现裂缝则此类测点无需布置；人工巡视发现裂缝及时埋设，测点间沿裂缝的间距以20~30m为宜，其方向平行滑坡的主滑方向或边坡的位移方向；在裂缝的两边稳定土体内开挖一个A4纸平面大小的洞约50cm深，用混凝土浇注至地面高度，用两块长方形铁片分别埋设在裂缝两边的混凝土内，并使这两块铁片在裂缝处互相搭接约50cm长，在搭接处用红油漆涂色；如果裂缝变形增大，则在搭接处两块铁板的红油漆涂色处就会产生一个缝隙，用游标卡尺测出这条缝隙的宽度数据，该数据作为所测边坡裂缝增加的宽度。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的改扩建高速公路岩石路堑开挖机械凿除方法，其特征在于，所述改扩建高速公路岩石路堑开挖机械凿除方法还包括安全防护，所述安全防护供分为三级防护：

第1级防护：机械凿除开挖从内侧开始，沿道路行车方向纵向开挖，预留块石挡墙部分，开挖浆砌块石挡墙时机械站在开挖完成的工作面内挖除松石后慢慢凿除，且随开挖逐步挖除；同时安排专人指挥看管；有大块落石危险时安排专人清除，防止小飞石或块石溅落公路、危及行车安全；

在凿除块石挡墙时，采取如下措施：

用水马封闭既有高速一个车道，进行交通导改，使行车尽可能远离施工区域；

首次开挖预留挡墙时，用尼龙网将块石挡墙覆盖，在挖除时，与块石挡墙同时挖下，防止滚石落下，后续开挖时，若滚石在可控范围，则取消尼龙网覆盖；

第2级防护：利用老路边沟防护，缓冲落石，方便落石清理；老路基边沟平均沟高1~1.2m、宽2.5~2.8m、底宽1.2~1.25m，坡脚到边沟路侧一边宽4m，老路侧边沟做为落石缓冲区；

第3级防护：利用老路护栏加装防护，在老路波形护栏的外侧波形护栏立柱部位及立柱间安装4m高、φ150镀锌钢管立柱，间距2m，钢管立柱用螺栓固定在波形护栏的立柱及路肩挡墙上，并与既有高速护栏立柱加焊，钢管立柱的上中下部位与长3m宽250mm厚度为50mm的竹篱笆绑扎连接成一体；为保证护栏受滚石冲击后的稳定性，在老路边坡或挡墙上标高为护栏顶部下返1m处打入一根∅22mm、深2m的砂浆锚杆与∅10mm的拉筋焊接。