邊坡錨固技術(shù)在常吉高速公路路塹邊坡防護(hù)中的應(yīng)用

摘 要：文章結(jié)合工程實際，介紹了錨噴支護(hù)技術(shù)在常吉高速公路路塹邊坡防護(hù)中的應(yīng)用情況，通過實踐表明，對一些風(fēng)化嚴(yán)重的高陡邊坡采用錨噴掛網(wǎng)支護(hù)，可提高高陡邊坡巖土的結(jié)構(gòu)強度和抗變形剛度， 增強邊坡的整體穩(wěn)定性，具有較好的防護(hù)效果。此種防護(hù)形式在類似的邊坡整治工程中可推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：噴錨網(wǎng)技術(shù)； 邊坡防護(hù)； 高速公路

中圖分類號：U416.1+4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1008-0422（2009）06-0227-02

1前言

錨噴支護(hù)是靠錨桿、鋼筋網(wǎng)和混凝上層共同工作來提高邊坡巖土的結(jié)構(gòu)強度和抗變形剛度，減小巖(土) 體側(cè)向變形，增強邊坡的整體穩(wěn)定性。其基本原理是錨桿穿過土體滑動面深固于土體內(nèi)部，形成錨桿、面墻與巖體三者共同作用機(jī)理。具體來說，錨桿通過自有抗剪強度和傳遞掩體抗剪強度形成對巖體的抗滑力以抵抗巖體剪切破壞和巖軟弱夾層發(fā)生位移，噴射鋼筋網(wǎng)混凝土靠自身強度分解下滑力并使其擴(kuò)散在整個坡面防護(hù)體中，從而使巖體內(nèi)應(yīng)力重分布， 形成巖體、錨桿與坡面混凝土共同受力達(dá)到邊坡穩(wěn)定。錨桿支護(hù)在我國從1955 年開始在煤礦巷道中使用，經(jīng)過多年的研究、改進(jìn)和工程實踐，新材料、新工藝的不斷涌現(xiàn)，進(jìn)一步促進(jìn)了錨桿技術(shù)的大量應(yīng)用，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于煤礦巷道、冶金、水利水電、隧道、深基坑支護(hù)等工程中。近幾年，公路邊坡防護(hù)逐步開始應(yīng)用。本文就常吉高速公路吉首段沿線某段路塹邊坡采用錨噴混凝土的情況做一簡要介紹，以期在類似的工程中參考應(yīng)用。

2工程概況

常吉高速公路吉首段沿線廣布著山體，由于山體較陡，很多路段形成了高挖方路塹邊坡， 其中一段邊坡最高達(dá)22.5m。該段邊坡巖層為塊狀的層間結(jié)合較好的中厚層或厚層泥巖結(jié)構(gòu)，局部有層面張開裂縫，邊坡破碎松散、表層風(fēng)化程度較高，時有落石現(xiàn)象發(fā)生，嚴(yán)重影響后續(xù)工序的施工和將來的營運安全。為了使松散巖石邊坡不出現(xiàn)落石、崩塌現(xiàn)象，確保行車安全，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，決定采用噴錨網(wǎng)支護(hù)方案進(jìn)行防護(hù)。

3設(shè)計方案

設(shè)計方案的基本原則是“固腳、強腰、削頂”。邊坡坡率1：0.75，坡腳設(shè)矮擋墻，地面以上墻高2.4m，墻頂以上、高度20m以下部分掛網(wǎng)錨噴，高度20m 以上部分削坡減載。坡頂設(shè)置截水溝。

(1) 噴射混凝土標(biāo)號為C20混凝土，噴射厚度采用15cm ( 兩次噴射: 5+10cm) 。

(2) 錨桿采用Φ22 螺紋鋼筋，立面按2.0m 間距梅花型布置，錨桿長度5～8m；鉆孔直徑為10cm，深度大于錨桿長度10cm；灌漿材料采用30# 水泥砂漿( 見圖1) 。

(3) 鋼筋網(wǎng)的縱橫間距采用20cm×20cm，鋼筋采用Ф6 光圓鋼筋。

(4) 錨噴混凝土立面按4.0m 間距梅花型布置排水管，排水管采用直徑10cm 的塑料管，長度為25cm，矮擋土墻中正方形排水孔的邊長為10cm。

4施工方法及技術(shù)措施

噴錨支護(hù)的施工程序如圖2 所示。

4.1 坡面整修、安放排水孔

(1) 坡面整修是錨噴支護(hù)中錨噴支護(hù)中一個重要的環(huán)節(jié)，危石和巖渣必須清理干凈、徹底，確保噴射混凝土與巖石之間有足夠的粘結(jié)力。在邊坡松散空洞處和坡腳處布設(shè)一定數(shù)量的泄水孔。泄水管采用直徑10cm 的塑料管，長度為25cm。

(2) 坡面整修后，要及時砌筑坡底擋土墻和噴射第1 層混凝土硬化層，其目的是盡量減少邊坡暴露時間。

4.2 噴射混凝土作業(yè)

(1) 噴射混凝土之前，用高壓風(fēng)和高壓水將坡面沖刷干凈并濕潤巖層表面，以確保噴射混凝土與巖層之間的良好粘結(jié)。

(2) 埋設(shè)控制噴射混凝土厚度的標(biāo)志，以確保混凝土噴射的厚度。

(3) 噴射作業(yè)有邊坡底部開始，自下而上采取分段、分片依次進(jìn)行。

(4) 第1 層混凝土的厚度不小于5cm。噴頭與受噴面應(yīng)垂直，宜保持0.6～1.0m 的距離，噴頭按螺旋形軌跡移動，保證噴頭基本平整。第2 層噴射混凝土應(yīng)在掛網(wǎng)完成后進(jìn)行，第2 次噴射混凝土的厚度不小于10cm。

4.3 鉆孔、錨桿安裝及注漿

(1) 鉆孔在混凝土噴射第1 層后才進(jìn)行；采用QZ110K 型鉆機(jī)，孔徑100mm；鉆孔與水平面夾角20°。錨桿采用Φ22mm 鋼筋，間排距200cm，梅花型布置。

(2) 在錨桿安裝前應(yīng)進(jìn)行清孔，根據(jù)成孔情況可采用高壓水或壓縮空氣清孔。

(3) 錨桿在鋼筋加工場加工，人工運至作業(yè)面。用橡皮材料將注漿管綁扎在距錨桿錨固端約5～10cm處，然后由人工穿入。在安裝過程應(yīng)注意防止空中雜物堵塞注漿管。

(4) 采用壓力泵將水泥砂漿注入錨孔，要保持一定的工作壓力。注漿時注漿管應(yīng)隨砂漿的注入緩慢勻速拔出。注漿所用砂漿的強度為3MPa。

(5) 注漿完畢后不得擾動錨桿，不得隨意敲打或懸掛重物。

4.4 掛鋼筋網(wǎng)

(1) 按網(wǎng)孔20cm×20cm 編制鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)的交點用隔點式焊接或綁扎。待錨桿砂漿產(chǎn)生一定的強度后，進(jìn)行掛網(wǎng)。作業(yè)過程中，不得擾動初噴混凝土。

(2) 鋼筋網(wǎng)必須緊貼混凝土表面，以保證鋼筋網(wǎng)保護(hù)層厚度。鋼筋網(wǎng)用U 型釬釘固定好，網(wǎng)片的搭接長度應(yīng)滿足現(xiàn)行規(guī)范中有關(guān)鋼筋搭接的要求。

(3) 編好鋼筋網(wǎng)后，與錨桿交接處必須進(jìn)行焊接，以保證噴射混凝土?xí)r鋼筋不晃動。

4.5 養(yǎng)生

(1) 當(dāng)混凝土終凝2h 后，視天氣情況每隔2～4h進(jìn)行1 次噴水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時間一般不得少于7d。

(2) 在終凝后第1 次噴水養(yǎng)生時，壓力不宜過大，以防止沖壞噴射混凝土防護(hù)層表面。

(3) 在養(yǎng)生過程中如果發(fā)現(xiàn)剝落、外鼓、裂紋、局部潮濕、色澤不均等不良現(xiàn)象，應(yīng)分析原因、采取措施進(jìn)行修補，以防后患。

5質(zhì)量管理與監(jiān)控

5.1 現(xiàn)場質(zhì)量管理措施

(1) 組織項目有關(guān)人員學(xué)習(xí)錨噴支護(hù)設(shè)計理論，熟悉設(shè)計意圖、相關(guān)施工規(guī)范，進(jìn)行技術(shù)交底和技術(shù)討論，使相關(guān)人員進(jìn)一步理解工程技術(shù)要點，尤其是噴射手、攪拌人員、噴射機(jī)操作人員，一定要選擇責(zé)任心強、技術(shù)熟練的工人擔(dān)任，以保證施工質(zhì)量滿足設(shè)計和施工規(guī)范的要求。

(2) 嚴(yán)把鋼筋、水泥、砂石、混凝土外加劑等原材料質(zhì)量關(guān)，并嚴(yán)格按配合比。

(3) 合理選擇施工設(shè)備、機(jī)具和施工方案。施工前選好設(shè)備、機(jī)具，良好的機(jī)具是保證質(zhì)量的基礎(chǔ)。在選擇施工方案時，要深入調(diào)查，進(jìn)行測試研究，采用工程類比法，優(yōu)化選擇適合本工程的支護(hù)方式和施工工藝。

5.2 監(jiān)控措施

(1) 建立高精度的施工控制網(wǎng)和監(jiān)控控制網(wǎng)。由于本工程邊坡較陡，相對高差大，采用全站儀和水準(zhǔn)儀聯(lián)合觀測的方法，在坡腳、坡頂埋置足夠的控制點和水準(zhǔn)點，以便在施工中能夠隨時恢復(fù)各施工線和鉆孔點的位置，并為公路運營后邊坡變形觀測提供基準(zhǔn)點。

(2) 施工全過程中要始終進(jìn)行支護(hù)的量測和地表裂縫的觀察。做到每一步驟都有土體變形準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，當(dāng)確認(rèn)安全后，才能進(jìn)行下一道的工序。

(3) 當(dāng)發(fā)現(xiàn)邊坡有變形和下沉趨勢時，一定要分析清楚原因，采取相應(yīng)的補救措施并取得可靠結(jié)果后方可進(jìn)行下一道工序。

6結(jié)束語

錨噴技術(shù)可提高高陡邊坡巖土的結(jié)構(gòu)強度和抗變形剛度，增強邊坡穩(wěn)定性。根據(jù)邊坡巖土現(xiàn)狀，合理選擇噴射混凝土的支護(hù)措施、設(shè)計方案、施工程序、工藝和技術(shù)措施是保證錨噴支護(hù)工程質(zhì)量的關(guān)鍵。

(1) 該路段路塹邊坡支護(hù)工程于2007 年10月竣工，經(jīng)全過程監(jiān)控，施工過程中未發(fā)生邊破下沉和開裂現(xiàn)象，運營至今，落石、崩塌地質(zhì)災(zāi)害已得到徹底消除，說明設(shè)計與施工完全滿足工程需要，達(dá)到了高邊坡支護(hù)的目的，同時也說明錨噴支護(hù)技術(shù)作為公路邊坡的一種新的防護(hù)形式是可行的。

(2) 錨噴支護(hù)技術(shù)適用于巖性較差、易于風(fēng)化，可能導(dǎo)致局部小型崩塌、落石的高陡巖土邊坡的支護(hù)。實踐證明，與其他防護(hù)形式相比，錨噴支護(hù)技術(shù)成本低、適應(yīng)性強、施工簡便、整體性好?？梢灶A(yù)見，隨著公路建設(shè)向山區(qū)不斷地延伸，該技術(shù)在山區(qū)公路建設(shè)中的推廣應(yīng)用必將帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

(3) 現(xiàn)代公路不僅要滿足通行的需求，對環(huán)境保護(hù)亦提出了更高的要求。如何使受噴坡面綠化、美化，無疑將是我們下一步研究的課題。

參考文獻(xiàn):

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[2] 黃日得.巖土邊坡穩(wěn)定性分析與錨固計算理論[R] .1994.93.