噴射混凝土在邊坡治理和保護中的應用研究

黃振福

（桂中治旱樂灘水庫引水灌區(qū)建設管理局 廣西來賓市 546100）

噴射混凝土在邊坡治理和保護中的應用研究

黃振福

（桂中治旱樂灘水庫引水灌區(qū)建設管理局 廣西來賓市 546100）

近年來，隨著社會經濟的不斷發(fā)展，我國的工業(yè)水平也取得了長足的發(fā)展與進步，人們的生活水平也逐漸提升。在工業(yè)發(fā)展的過程當中，錨桿噴射混凝土在邊坡治理和保護中的應用越來越廣泛，已經受到了的有關人員的青睞。研究表明，錨桿噴射混凝土支護技術能夠有效提高高陡邊坡地帶巖土結構的強度，使其抗變形能力增強，還能夠在一定程度上提升邊坡整體的穩(wěn)定性，具有相當的優(yōu)勢?；诖耍疚膶⒅饕獓@這一主題展開論述，就錨桿噴射混凝土支護技術在邊坡治理中的應用進行分析。

錨桿噴射混凝土支護；邊坡治理；邊坡防護；應用

前言

隨著我國工業(yè)水平的不斷提升，實際施工工程技術人員的業(yè)務能力也有了較大的進步，這在錨桿噴射混凝土用于治理和保護邊坡的工程當中已經得到了較為顯著的體現。具體而言，混凝土噴射工藝具有施工簡便、強度增長快、密實性好以及適應性強等優(yōu)點，因而被廣泛應用于隧道、邊坡以及地下基礎工程等混凝土的加固與修復工程當中。下面，筆者將對錨桿噴射混凝土技術在邊坡防治與保護中的具體應用進行探討，同時，對于噴射混凝土的實際配比以及實際工程中所要遵守的技術規(guī)范也將進行具體的論述，以提出實際可行的修正措施。

1 噴射混凝土的定義及分類

1.1 噴射混凝土的定義

所謂噴射混凝土就是指利用空氣或者其他的介質作為動力，借助相關噴射機械的作用，將事先已經按照一定的比例配置好的原料（包括水泥、砂石以及額外的添加劑等）充分混合均勻，通過噴槍將這些混合好的原料噴射到工作面上，使之在短時間內迅速凝結固化成為密實且分布均勻的混凝土。此項工藝能夠讓噴射混凝土與巖石表面緊密粘結，從而提高石層的整體強度，該措施不但能夠在一定程度上預防巖土的風化作用，還能夠有效提高其周圍巖層本身的穩(wěn)定性與承載能力。此外，噴射混凝土的施工能夠將混凝土的輸送、澆鑄以及振搗合并為一道工序同時進行操作，可以有效縮短實際工程當中的施工速度，使噴射混凝土技術在邊坡治理和防護工程得到廣泛的應用。

1.2 噴射混凝土的分類

對于錨桿噴射混凝土技術而言，基于不同的角度會得出不同的分類方式，下面筆者將主要從原料的拌和加工工藝以及混凝土拌合物的成分等兩個方面進行分類。前者可以簡要分為：干式噴射混凝土、濕式噴射混凝土以及水泥裹沙噴射混凝土，其中水泥裹沙噴射混凝土又可以稱之為造殼濕噴法。對于后者而言，其主要可以分為：素噴混凝土、摻鋼纖維噴混凝土以及摻聚丙稀纖維噴混凝土等幾種類型。一般而言，較之其它幾種噴射方式，素噴混凝土具有經濟實惠、工藝簡便且效果理想等顯著優(yōu)點，因此其應用也較為廣泛。

2 噴射混凝土原材料的選擇與原料配比設計

2.1 噴射混凝土原材料的選擇方式

在對噴射混凝土的原材料進行選擇的過程當中，應該充分考慮到噴射混凝土自身的一些基本特點，例如，在對其原材料進行配置時應該適當加入一定量的速凝劑，那么就應該優(yōu)先考慮使用具有速凝、快硬以及后期強度較高等一些列特性的水泥，同時還要重點關注水泥本身與速凝劑之間的相容性等問題。若是對水泥品種的選擇不得當，那么很有可能造成閃凝、緩凝以及初凝與終凝時間間隔較長等不利因素，由此會引發(fā)回彈增大以及噴射混凝土強度增強等一系列的不利現象，這會對施工效果產生極其不利的影響。

通過研究我們不難發(fā)現，《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》中已經明確規(guī)定了水泥的選用原則，一般來說，應首先選擇使用強度不低于32.5MPa的硅酸鹽類或者普通硅酸鹽類水泥，按照國標的實際要求，噴射混凝土技術當中所使用的細集料的種類應該為粗砂，其細度模數應大于2.5。若是所用的砂子過細，則會增大其干縮的程度并且由其產生的粉塵量也會相應增多；若是砂子過粗，則其回彈力也會相應增加，繼而影響其后期的噴射效果。表1為水泥的具體技術指標要求，以供大家參考。

表1

2.2 噴射混凝土原材料的配比設計

在對噴射混凝土原材料的配合比例進行設計時，首先要遵循的原則是充分滿足設計的強度要求，盡可能地節(jié)約成本，提高經濟效益，同時使砂子的大小適中，使其回彈率小且粉塵量小。此外，還要滿足黏附性能良好、混凝土密實均勻且不容易發(fā)生管道堵塞的基本要求，因此，為了達到這一目標，對于其原料的配比可以從以下幾個方面著手進行分析。

首先，是對水泥的用量要求，在對水泥的品種進行選擇的過程當中應當參照實際的規(guī)范要求，強度為32.5級的普通硅酸鹽水泥、強度為42.5級的礦渣水泥或者已經經過了技術論證的其它一些水泥類型是其選用的最低級數要求。一般而言，目前噴射混凝土技術當中對于其設計強度的最低要求為C20，因此可以得出該技術當中水泥的平均用量一般在350～400kg/m3范圍內。在工程的實際施工過程當中，若是施工的水平較為先進，那么在噴射混凝土技術當中應選用強度為32.5級的水泥為宜。由于國內大多數水泥的標號富余系數較高，若是選用標號級數較高的水泥，在用量為350～400kg/m3的前提之下，工程的施工成本勢必會有所增加，因此應加以避免。此外，如果在實際的施工過程當中只需要單純滿足對于強度的要求條件，那么我們可以盡量選用壓縮水泥，用量一般要大于350kg，但在這種情況之下，噴射混凝土的可噴性就會大大降低，這極其不便于對于施工質量的控制。下面，筆者將對原料配比中細集料的技術指標以及粗集料的技術指標進行展示。

表2 細集料的技術指標

表3 粗集料的技術指標

3 噴射混凝土技術的邊坡治理方案與技術要求

3.1 噴射混凝土技術的邊坡治理方案

在實際的施工過程當中，由于邊坡位置表層的巖石受到的風化作用較為顯著，因此其破碎程度較大，層與層之間很容易發(fā)生滑動，這很容易導致邊坡的底層與表層上堆積起大量的破碎巖體，因此在對其進行治理的過程當中，首先要對這些破碎的巖體進行徹底的清除，以呈現出較為完整的巖層層面，從而使得后續(xù)的加固施工更加順利地進行下去。此外，由于坡體石節(jié)理及裂隙的形成，巖層的整體抗風化能力較差，在長期的風化作用之下，巖層極易破碎，因此在噴射混凝土設計的過程當中應采用掛網噴射C20混凝土對其進行封面處理。一般而言，這種情況對于錨桿桿長的要求有3m、4.5m兩種，它們將呈梅花型交錯地布置于施工工地當中，所需噴射的混凝土的厚度大約為8cm左右。

3.2 實際施工當中的技術要求

具體而言，在噴射混凝土技術用于邊坡治理與保護的工作當中，其施工的項目主要有以下一些：清坡工程、錨噴工程以及支擋排水工程等。因此，在實際的施工過程當中，有關施工人員應該根據施工工地的具體情況：①將坡面由上到下進行一個徹底的清除工作，所要清除的主要是坡面表層的破碎巖體。②再進行打設錨桿的工作，最后進行錨桿噴射混凝土施工工作。實際施工當中的技術要求主要包括石方清除施工技術要求以及錨桿噴射混凝土施工技術要求兩方面的內容。前者主要是對清坡工作進行要求，應該采用合適的方法進行，例如機械與人工相結合的方法，同時輔以適當的防護工作，以避免地質災害等不利情況的出現。而后者則主要是對混凝土的噴射過程進行要求，對錨桿的規(guī)格、作業(yè)方式以及所用的原料配比進行規(guī)定，以保證此項工作的順利實施。

4 噴射混凝土的施工過程控制

一般而言，對噴射混凝土施工過程的控制主要包括施工前的準備工作以及實際施工過程當中具體的噴射作業(yè)等兩方面的內容。對于前者而言，在對作業(yè)面進行清除的過程當中可以通過高壓風或者是流水將其沖洗干凈，然后再進行錨桿加固工作，對其水管以及電線的路線要進行詳細的檢查以保證后期運行工作以及噴射作用連續(xù)有效地進行下去。此外，在執(zhí)行噴射作業(yè)的過程當中，相關操作人員必須經過專業(yè)的培訓方可上崗作業(yè)，同時在工作的過程當中要嚴格遵循相關的規(guī)章制度以及技術要求，以使整項工程安全有序地進行工作。

5 結束語

綜上所述，已經有相當多的施工結果證明噴射混凝土在邊坡治理和保護中具有十分突出的優(yōu)勢，但我們仍然要注意到它的問題所在。噴射混凝土技術具有一定的施工局限性，例如，對于土質邊坡、受到嚴重侵蝕而結構變得松散的巖體以及節(jié)理裂隙較為寬大的巖體邊坡，在吸水過后會產生不同程度的膨脹力而造成其自身的不穩(wěn)定性，很容易使噴射混凝土的施工效果不明顯甚至出現崩塌等現象。因此，在實際工程的施工過程當中應對此類的問題給予足夠的重視，同時要加快技術的提高和完善，以使噴射混凝土技術在邊坡的治理和保護工作中發(fā)揮出巨大的作用。

[1]鄭三省，賴海寧.錨桿掛網噴混凝土在邊坡治理工程中的應用[J].山西建筑，2010，36（18）：86.

[2]戴小平.錨桿噴射混凝土支護在公路邊坡防護中的應用[J].廣東建材，2012，28（12）：46～48.

[3]王海江，劉娟.某鐵路專用線路塹邊坡治理分析與設計探討[J].山西建筑，2010，36（27）：302～304.

U416.1+4

A

1004-7344（2016）36-0186-02

2016-11-20

黃振福（1986-），男，壯族，廣西來賓象州人，助理工程師，大學本科，主要從事水利工程渠道、隧洞工程、地質災害治理工程工作。