黄土高坡砖护坡施工方案

黄土高坡地区砖护坡综合施工方案一、工程概况与地质特性分析本工程位于黄土高原沟壑区，边坡高度12-35米，坡度1:1.25-1:1.5，地质勘察显示场地土层为第四纪风积黄土，具有以下特性：黄土厚度50-80米，天然孔隙率35%-60%，以粉粒为主（含量50%-70%），含碳酸钙结核及垂直节理；湿陷系数0.023-0.075，属于自重湿陷性黄土（Ⅱ-Ⅲ级）；天然含水量8%-15%，干密度1.3-1.6g/cm³，抗剪强度各向异性显著，垂直方向较水平方向低20%-30%。场地地下水位埋深15-20米，但雨季坡面易形成暂时性径流，诱发局部溜坍。二、施工总体部署（一）施工分区与流程规划将边坡按高度划分为3个施工段：0-10米为下段（强夯处理区）、10-25米为中段（砖护坡主体区）、25米以上为上段（截排水结合植被区）。采用"自上而下、分层开挖、即时防护"的施工顺序，每个施工段长度控制在50米以内，设置8米宽马道平台分隔，平台内侧设截水沟与急流槽。（二）材料选择与技术参数护坡砖：采用C30混凝土预制联锁砖，规格200×150×80mm，单块重量≥15kg，抗压强度≥30MPa，透水系数1.5×10⁻³m/s，砖体设4个直径10mm的连接孔。地基处理材料：3:7灰土（压实度≥93%）、级配碎石（粒径5-30mm）、长丝纺粘针刺土工布（断裂强度≥20kN/m，CBR顶破强力≥3.2kN）。砌筑材料：M10水泥砂浆（水泥选用P.O42.5R，砂为中砂，含泥量≤3%）、Φ8mmHRB400钢筋（用于销钉连接）。（三）施工机械配置主要施工设备包括：YZT32冲击压路机（冲击能量30kJ）、XP301压路机（激振力300kN）、液压挖掘机（斗容1.2m³）、长臂摊铺机（作业半径18m）、混凝土喷射机（工作压力0.4-0.6MPa）、全站仪（测角精度2"）、地质雷达（探测深度5m）等。三、地基处理施工工艺（一）坡面清理与场地平整清除坡表杂草、浮土及松动土体，对现有冲沟采用台阶式开挖处理，台阶高度1.5m，宽度2m，向内倾斜2%。采用冲击碾压法进行坡面预处理：行驶速度10-12km/h，冲压20遍，轮迹重叠1/3，处理后表面平整度误差≤50mm/2m。对局部陷穴采用"开挖回填法"处理：直径＜1m的陷穴用3:7灰土分层回填夯实（每层虚铺250mm，夯实至200mm）；直径≥1m的陷穴设置Φ100mm透水管引流，管周包裹土工布反滤层。（二）强夯与挤密桩复合处理强夯施工：在0-10米坡段采用点夯+满夯工艺，点夯能级2000kN·m，夯点间距2.5m×2.5m，呈梅花形布置，每点夯击6-8击（最后两击平均沉降量≤50mm）；满夯能级1000kN·m，锤印搭接1/4。强夯后地基承载力特征值fak≥180kPa，湿陷性消除深度≥5m。挤密桩施工：在坡脚线外3米处布设一排灰土挤密桩，桩径500mm，桩长6m，间距1.2m，成孔采用沉管法，填料为3:7灰土，压实系数λc≥0.93，桩顶设500mm厚灰土封水层。四、砖护坡主体施工（一）基层施工反滤层铺设：自下而上依次为土工布（搭接宽度≥150mm，采用热风焊接）、100mm厚细砂层（粒径0.5-2mm）、150mm厚砾石层（粒径10-30mm），分层摊铺后用平板振动器夯实，压实度≥90%。找平层施工：采用C15细石混凝土找平，厚度80mm，内配Φ6@200双向钢筋网，设置5m×5m分格缝，缝宽10mm，嵌填沥青木丝板。（二）联锁砖铺设工艺铺设程序：从马道平台开始向下铺设，每3行砖为一个控制单元，挂线控制坡度与平整度。砖体采用"人字形"联锁排列，长度方向与水流方向相反，相邻砖间隙5-10mm。用Φ8mm钢筋销钉（长150mm）贯穿连接孔，打入基层30mm，每平方米设置4个固定点。特殊部位处理：圆弧段采用异形砖切割（切割面涂刷界面剂），最小切割块面积≥1/3整砖。马道平台与护坡衔接处设置L形混凝土压顶（宽300mm，高200mm），压顶嵌入护坡砖100mm。（三）勾缝与加固采用M10水泥砂浆勾平缝，缝深5mm，宽度8mm，勾前清除砖缝内杂物并洒水湿润，分两次填塞密实。每10米设置一道伸缩缝，缝宽20mm，内嵌聚乙烯泡沫板，外侧用防水密封胶封严。坡面每50㎡设置一个沉降观测点，采用全站仪监测，允许沉降量≤30mm，不均匀沉降≤15mm/10m。五、排水系统设计与施工（一）地表排水系统截水沟：坡顶5米外设梯形截水沟（底宽600mm，深800mm，边坡比1:1），采用M7.5浆砌片石砌筑，沟底设100mm厚C15混凝土垫层，内侧铺设土工布反滤层。坡面排水：马道平台内侧设矩形排水沟（400×500mm），沟底纵坡≥0.5%，每隔20米设沉沙池（1000×1000×800mm）。急流槽采用C25混凝土现浇（厚度150mm），底宽300mm，设置消力槛（高度150mm，间距2m），进口处设喇叭口与平台排水沟衔接。排水盲沟：在每级马道下方2米处设置纵向盲沟（断面500×600mm），采用级配碎石填充，内置Φ200mm双壁波纹管（开孔率≥2%），盲沟间距≤30米。（二）地下排水措施边坡渗沟：在坡面每隔50米设置倾斜式渗沟，深3-5米，坡度10°，采用"土工布+碎石+透水管"结构，出口接入马道排水沟。黄土陷穴处理：对施工中发现的暗穴，采用钻孔注浆法处理，注浆材料为水泥-水玻璃双液浆（水灰比1:1，水玻璃浓度35Be'），注浆压力0.3-0.5MPa。（三）排水系统协同设计构建"截、排、导、蓄"四级排水体系：坡顶截水沟拦截坡面径流→坡面急流槽分级消能→平台排水沟收集导排→坡脚蓄水池（容量50m³）调蓄利用。排水系统设计暴雨重现期采用20年一遇，经水力计算，截水沟最大流量1.2m³/s，急流槽末端消能池尺寸2m×1.5m×1m（C25混凝土，内设消力墩）。六、施工质量控制要点（一）地基处理质量控制强夯施工前进行试夯，确定最佳夯击能、夯击次数及间歇时间（试夯区面积≥200㎡）。灰土挤密桩施工实行"一桩一检"，采用重型动力触探（N63.5）检测桩身密实度，贯入30cm锤击数≥10击。地基处理完成后，采用地质雷达进行连续扫描，确保处理深度达标，无明显空洞反射信号。（二）护坡砖铺设质量标准表面平整度：允许偏差±15mm/2m（2m靠尺检查）。缝宽控制：5-10mm（用塞尺检查，合格率≥90%）。联锁牢固性：随机抽取3块砖进行抗拔试验，连接强度≥1.5kN。（三）排水系统功能性检测截水沟通水试验：放水流量0.5m³/s，持续30分钟，沟身无渗漏，沉降缝无明显变形。盲沟渗透系数测试：采用双环注水法，实测渗透系数≥1×10⁻³m/s。边坡渗流监测：在典型断面埋设测压管，雨后72小时内水头下降速率≥50mm/d。七、施工安全与环保措施（一）高边坡作业安全防护坡面设置双层防护网：外层为Φ8mm钢丝绳网（网格200×200mm），内层为密目安全网（网目密度≥2000目/100cm²），网绳破断拉力≥15kN。施工人员配备双钩安全带，马道平台设置1.2m高防护栏杆，夜间设红色警示灯（间距50米）。边坡顶部5米范围内严禁堆载，材料堆放距坡边≥3米，堆放高度≤1.5米。（二）黄土扬尘控制施工区周边设置2.5米高围挡，配备雾炮机（覆盖率100%），作业面洒水降尘（含水率控制12%-15%）。运输车辆必须加盖篷布，出场前冲洗轮胎，施工道路采用200mm厚C20混凝土硬化（设排水沟）。强夯施工采用低噪声锤型，夜间（22:00-6:00）噪声控制≤55dB（A），必要时设置声屏障。（三）水土保持措施施工期设置临时沉淀池（三级，总容积50m³），废水处理达标后回用。弃土场采用"挡渣墙+截水沟+植被恢复"措施，挡渣墙顶宽1.2m，高度4m，边坡1:1.5。工程完工后，马道平台及坡顶种植沙棘、柠条等乡土灌木（株距1.5m，行距2m），形成植被缓冲带。八、施工进度计划与保障措施（一）关键线路控制总工期180天，其中：地基处理45天（占比25%）、护坡砖铺设60天（占比33%）、排水系统施工30天（占比17%）、收尾验收15天。设置3个关键节点：强夯处理完成（第45天）、联锁砖铺设至25米高程（第120天）、排水系统通水试验（第160天）。（二）季节性施工保障雨季施工：配备2台大功率抽水泵（扬程≥30m），储备500㎡防雨布；雨后复工前必须进行坡面稳定性检测（采用无人机倾斜摄影+人工巡视）。冬季施工：当气温低于-5℃时，停止混凝土及砂浆作业；地基处理采用"冻土破碎+保温被覆盖"措施，确保施工土料温度≥5℃。（三）进度保障体系资源保障：投入2套护坡砖铺设班组（每组15人），配置备用发电机（200kW）应对停电。技术保障：采用BIM技术进行施工模拟，提前发现空间冲突；对复杂节点（如排水盲沟与渗沟交汇处）编制专项施工方案。制度保障：实行周进度考核与奖惩制度，关键线路延误超3天启动预警机制。九、后期养护与监测（一）养护管理规定砌筑完成后7天内每日洒水养护（保持表面湿润），28天内禁止重型车辆靠近坡脚（距离≥5米）。定期清理排水沟杂物（每月1次），雨季前检查急流槽消能设施完好性。第1年每季度检查砖体松动情况，采用环氧树脂修补裂缝（宽度≥0.2mm）。（二）长期监测方案位移监测：在坡顶、马道平台布设12个GPS监测点，初始值观测3次取平均，施工期每周1次，运营期每月1次，预警值：水平位移≥10mm/月或累计位移≥50mm。渗流监测：在典型排水盲沟出口设置量水堰，记录流量变化，异常波动（日变幅≥30%）及时排查。结构健康监测：在联锁砖层内埋设光纤传感器（应变测量范围-2000με-2000με），实时监测温度应力与变形。十、应急预案（一）边坡失稳应急处置预警响应：当监测发现坡顶裂缝宽度≥5mm或单日位移≥5mm时，立即启动Ⅲ级响应，撤离坡底人员设备，设置警戒线。临时加固：采用Φ25mm锚杆（长6m，间距1.5m）进行坡面快速锚固，配合编织袋装土反压坡脚。永久处置：对失稳段采用"削坡减载+格构梁+锚索"综合处理，锚索设计拉力100kN，锚固深度≥8m。（二）暴雨洪水应急措施汛前检查：清理排水沟、检修抽排水设备，储备沙袋2000袋、彩条布10