噴射混凝土技術(shù)在水土保持邊坡防護(hù)的應(yīng)用措施研究

狄新愛

摘 要：近年來(lái)，公路、鐵路、水利、電力、市政等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)迅速發(fā)展，與之而來(lái)也產(chǎn)生了很多生態(tài)安全問(wèn)題。比如水土流失、生態(tài)環(huán)境破碎化等，因此就需要積極探討水土保持邊坡防護(hù)問(wèn)題，加快生態(tài)修復(fù)，促進(jìn)人與自然的各諧相處。文章就噴射混凝土技術(shù)在各類邊坡防護(hù)中的應(yīng)用做了闡述，并對(duì)其在邊坡防護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：噴射技術(shù)；邊坡防護(hù)；植被混凝土；膠結(jié)材料

0引言

最近幾年，我國(guó)的邊坡防護(hù)施工中，引入了噴射混凝土的方法，該方法有著非常明顯的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，那就是高科學(xué)的機(jī)械化工作的特點(diǎn)以及高生產(chǎn)力的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于噴射邊坡綠化來(lái)說(shuō)，其有很多種方式，同時(shí)其使用的范圍也非常廣，在綠化工程中起到很大的作用。現(xiàn)在，在很多施工的現(xiàn)場(chǎng)，人們都會(huì)看到噴射混凝土的施工方法，比如在一些鐵路的邊坡施工當(dāng)中、在一些水電工程邊坡施工當(dāng)中或者在一些采石場(chǎng)和礦山的邊坡施工當(dāng)中，可以說(shuō)現(xiàn)在的噴射混凝土方法已經(jīng)成為了邊坡防護(hù)的重要技術(shù)手段。

1噴射方式分類

對(duì)于液壓噴播，各國(guó)的學(xué)者是這樣對(duì)其定義的：將草、粘結(jié)劑以及肥料和保水劑等制作成有一定粘度的懸濁液，利用一系列專門性的設(shè)備噴播在需要綠化的表面之上。在國(guó)外的一些地區(qū)，比如歐洲或者日本，有很多公司專門生產(chǎn)這種液壓形式的播種機(jī)?，F(xiàn)在，我國(guó)也能夠生產(chǎn)這種液壓播種機(jī)，其技術(shù)主要是從日本引進(jìn)過(guò)來(lái)的。對(duì)于這項(xiàng)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，其工作原理是在機(jī)器的攪拌桶內(nèi)將料進(jìn)行混合，并且加上一些水將干料預(yù)制成懸濁液，然后從機(jī)器的管道噴灑到需要綠化的地面或者邊坡之上。

目前對(duì)于混凝土的攪拌以及噴射主要有兩種方式，即干式噴射和濕式噴射。干式噴射是利用混凝土噴射混合干拌料，在水嘴注水，干拌料與水混合后噴射。干式噴射的優(yōu)點(diǎn)在于其操作非常簡(jiǎn)單，并且運(yùn)輸?shù)木嚯x比較遠(yuǎn)，但是其劣勢(shì)在于會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，并且反彈也很大。國(guó)內(nèi)基本上都是使用國(guó)產(chǎn)的干式混凝土噴射設(shè)置。其顯著特點(diǎn)是噴射混合料是干燥的，空氣壓力作用在混凝土噴射槍前和噴射嘴注水。濕式噴射，主要是運(yùn)用液壓噴射機(jī)進(jìn)行噴射，把預(yù)拌好的混凝土，通過(guò)一定的壓力將其送入到噴射嘴，然后在噴射嘴處加入一定量的速凝劑，在壓力的推動(dòng)之下不容易反彈，但是其劣勢(shì)在于，運(yùn)用該方法其傳輸?shù)木嚯x比較短，一般的設(shè)備不能超過(guò)30m，并且容易堵塞管道。這極大地限制了該技術(shù)的特點(diǎn)在于噴射機(jī)料斗添加水混合成泥通過(guò)噴射管噴射到需要綠化的表面。它可以利用壓縮空氣運(yùn)輸，也可以螺旋擠壓，或壓縮空氣螺桿擠壓。

2噴射技術(shù)在邊坡防護(hù)的應(yīng)用

2.1坡面整修

很多巖石表面都是不光滑和不均勻的，因此對(duì)于巖石表面的一些碎石渣要進(jìn)行及時(shí)的清理，并且拆除巖石表面的障礙物，確保坡面的光滑度?？梢杂檬^填補(bǔ)石頭空隙；用高壓水清洗邊坡表面；加固斜坡不穩(wěn)定巖石，進(jìn)行灌漿或處理，在有空洞的地方要設(shè)置泄水孔，預(yù)留的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)有較大裂縫的滲水情況而定。

2.2混凝土配合比需要注意的問(wèn)題

噴射混凝土應(yīng)采用早強(qiáng)混凝土，其強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求。嚴(yán)禁選用具有堿活性集料?；炷恋乃冶葢?yīng)控制在0.40～0.50。如果水灰比過(guò)大，雖然可以降低回彈率，但是其強(qiáng)度也會(huì)有所降低；但是如果水灰比過(guò)小的話，其強(qiáng)度會(huì)增大，反彈比也會(huì)升高。所以在對(duì)混凝土的配比過(guò)程當(dāng)中一定要掌握好其水灰比的比例。水灰比過(guò)小，需要及時(shí)增加水量，當(dāng)表面光滑，呈水亮光澤狀，灰塵和反彈較少，則表明水灰比辦適宜。

砂率應(yīng)當(dāng)控制在0.50～0.60。砂率大小不但能夠在一定程度上影響噴射混凝土的性能，而且還會(huì)在很大程度上影響施工所使用機(jī)械的性能。如果在施工過(guò)程中，砂率過(guò)大的話，就會(huì)由于粗骨料的缺乏，導(dǎo)致噴漿的沖擊碎石的沖擊不強(qiáng)，使噴射混凝土的強(qiáng)度減小；砂骨料表面面積增加，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的坍落度和砂漿的流動(dòng)性，同時(shí)導(dǎo)致水泥用料的增加和施工費(fèi)用的增加。但是沙子的比例過(guò)小的話，就會(huì)讓反彈有所增高，同時(shí)很容易堵塞噴射管道，施工過(guò)程中不容易把握，噴射混凝土層厚度變薄，噴射混凝土離散。運(yùn)用中砂時(shí)，砂率過(guò)大；那么運(yùn)用細(xì)砂的時(shí)候，砂率要小一些。

2.3噴射施工的技術(shù)措施

2.3.1施工準(zhǔn)備

首先要做的就是在一些邊坡當(dāng)中，鑿除浮巖，并且要將其表面清潔干凈，用綁扎鋼筋網(wǎng)起來(lái)，同時(shí)要盡力的讓鋼筋面整齊，以使表面平整，邊坡混凝土看起來(lái)可以更美觀一些。噴射混凝土前，應(yīng)檢查坡面平整度，并設(shè)置噴層厚度的標(biāo)志。對(duì)基面有滴水、淌水、集中出水點(diǎn)的情況，采用埋管等方法進(jìn)引導(dǎo)疏干。應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、噴射量等條件先把噴射方式，宜采用分層濕噴方式，分層噴射厚度宜為50～100mm。鋼拱架應(yīng)在噴射混凝后及時(shí)架設(shè)；超前錨桿、小導(dǎo)管支護(hù)宜與鋼拱架、鋼筋網(wǎng)配合使用，長(zhǎng)度宜為3.0～3.5m。超前錨桿、小導(dǎo)管支護(hù)是護(hù)坡輪廓線，以一定的外插角，向開護(hù)坡面前方安裝錨桿、導(dǎo)管，形成對(duì)前方護(hù)坡圍巖的預(yù)加固。

噴射混凝土應(yīng)沿護(hù)坡面，應(yīng)分段、分片、分層，由下而上順序進(jìn)行，當(dāng)坡面有較大凹洼時(shí)，應(yīng)先填平。分層噴射時(shí)，一次噴射厚度可根據(jù)噴射部位和設(shè)計(jì)厚度確定。鋼拱架應(yīng)與噴射混凝土形成一體，鋼拱架與護(hù)坡圍巖的間隙必須用噴射混凝土填充填密實(shí)，鋼拱架應(yīng)全部被噴射混凝土覆蓋，其保護(hù)層厚度不應(yīng)小于40mm，臨時(shí)仰拱應(yīng)根據(jù)護(hù)坡圍巖情況及量測(cè)數(shù)據(jù)確定設(shè)置區(qū)段，可采用型鋼或格柵結(jié)合噴混凝土修筑。當(dāng)天預(yù)拌的混凝土必須要在當(dāng)天進(jìn)行使用。其目的就是要讓混凝土滿足施工的要求，這樣才能夠進(jìn)行施工。同時(shí)，在噴射混凝土之前，還應(yīng)當(dāng)將巖石的表面用水濕潤(rùn)，以此來(lái)增加巖石表面附著力，保證工程的質(zhì)量，降低施工的難度。

2.3.2施工應(yīng)注意的技術(shù)問(wèn)題

在施工中，首先要檢查施工的機(jī)器，對(duì)噴霧最低要求是其霧化的效果必須要好，同時(shí)對(duì)于噴霧嘴的形狀，可以讓嘴頭稍微長(zhǎng)一些，因?yàn)殇摻罨炷恋膰娡克透闪系慕佑|面積大，較長(zhǎng)的噴霧嘴，會(huì)對(duì)水泥的水化效果有一定人促進(jìn)作用，以此來(lái)確保工程的質(zhì)量。其次，在施工當(dāng)中為了降低回彈率在10%以內(nèi)。最后，施工必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，針對(duì)碎砂石的質(zhì)量以及砂的質(zhì)量，需要嚴(yán)格按照檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制。檢驗(yàn)工作要連續(xù)進(jìn)行，以保證產(chǎn)品滿足規(guī)范要求，非規(guī)定的和非批準(zhǔn)的材料不準(zhǔn)使用?；炷猎嚰?qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)按規(guī)范規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行，各組試件平均28天抗壓強(qiáng)度均不應(yīng)小于20MPa。在已噴射混凝土表面上，不允許混凝土開裂、漏水、也不允許鋼筋網(wǎng)、錨桿外露。

2.3.3錨桿鉆孔及注漿

在混凝土噴射第一層的錨桿鉆探位置定位；錨桿施工應(yīng)保證孔位的精度在允許偏差范圍內(nèi)，鉆孔不宜平行于巖層層面，宜沿坡面周邊徑向鉆孔。錨桿必須安裝墊板，墊板應(yīng)與噴射混凝土面密貼。鉆孔安設(shè)錨桿前應(yīng)先進(jìn)行噴射混凝土施工，孔位、孔徑、也深要符合要求，錨桿露出巖面長(zhǎng)不大于噴射混凝土的厚度，錨桿施工應(yīng)符合質(zhì)量要求。用氣腿式鑿巖鉆鉆孔，鉆孔直徑50mm；錨桿深度在3m和5m，鉆孔成垂直于側(cè)斜面。地腳螺栓用直徑16mm鋼筋，間距90～180cm，按矩形或梅花式來(lái)進(jìn)行布置。噴射混凝土厚度大于5cm時(shí)，分兩層作業(yè)，第二次噴射混凝土應(yīng)在第一次噴射混凝土終凝1小時(shí)后時(shí)行，需沖洗第一次混凝土面層。如果巖石太硬采取加水鉆進(jìn)方式鉆孔時(shí)，必須隨著鉆孔速度進(jìn)行鉆進(jìn)，不能用力來(lái)鉆，以免造成邊坡失去穩(wěn)定性。使用壓力泵注入1：1水泥砂漿于錨桿成孔。注漿時(shí)注漿管須插入孔內(nèi)5～10cm，隨砂漿的噴射慢慢拉出。要充分保證鉆孔注滿砂漿，不能存在里空外滿的現(xiàn)象。注漿完成的判別方法是從孔口中流出一些砂漿。注漿完成以后，要立即插入錨桿，如果出現(xiàn)孔內(nèi)砂漿不滿的情況應(yīng)當(dāng)繼續(xù)進(jìn)行注漿，然后再插入錨桿，這樣反復(fù)多次，直到注滿。

2.3.4后期養(yǎng)護(hù)

在最后一次進(jìn)行噴射混凝土的時(shí)候，在2h后固化，應(yīng)立即噴灑水并保持不小于7天，每天需要噴水4次。第一次噴水養(yǎng)護(hù)的時(shí)候，壓力不要過(guò)大，以免損壞噴射混凝土保護(hù)層的表面。特別是在冬天施工的時(shí)候，當(dāng)混凝土噴射到邊坡后，就應(yīng)當(dāng)用無(wú)紡布來(lái)覆蓋，這樣可以保證混凝土表面的溫度及溫度，從而能夠保證混凝土的噴射質(zhì)量，切忌用水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。噴射混凝土表面如果出現(xiàn)一些裂紋或者脫皮的現(xiàn)象，或者出現(xiàn)顏色不均勻或局部受潮現(xiàn)象，就應(yīng)當(dāng)針對(duì)具體的問(wèn)題，進(jìn)行針對(duì)性篩選其原因，及時(shí)采取一系列的措施進(jìn)行修復(fù)。

3結(jié)語(yǔ)

在水土保持邊坡防護(hù)工程設(shè)計(jì)和施工中，要逐步建立以滿足生態(tài)功能、工程功能、安全功能等特性的邊坡生態(tài)綜合治理要求，形成以建設(shè)滿足坡面植被自然恢復(fù)的護(hù)坡工程為設(shè)計(jì)共識(shí)，并盡可能采取各種措施來(lái)恢復(fù)周邊原始邊坡的生態(tài)環(huán)境狀況，使人工邊坡和周圍自然環(huán)境相融合。要根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、氣候、社會(huì)等條件選出適宜的綠化植物構(gòu)成，把灌木、花草樹木和其他植物相結(jié)合，對(duì)其進(jìn)行合理的定位和配置優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)人工綠化處自然植被相適應(yīng)，防治邊坡防護(hù)當(dāng)中，優(yōu)先選擇植物防護(hù)的形式，但一旦存在缺乏營(yíng)養(yǎng)肥料和水分的現(xiàn)象，就很容易在巖質(zhì)邊坡蒸發(fā)。對(duì)于白天和晚上溫差比較大的情況之下，怎樣在巖體的表層提供植物生長(zhǎng)的有利條件，怎樣選擇以及搭配植物的品種和種類，如何加強(qiáng)景觀設(shè)計(jì)的效果，如何防止邊坡植被的退貨等工作都需要我們進(jìn)一步去探索和研究。