淺析掛網(wǎng)噴錨技術(shù)在高邊坡治理中的應(yīng)用

彭 馳

（郴州市水利水電勘察設(shè)計研究院 郴州市 423000）

引 言

隨著我國“一帶一路”戰(zhàn)略布局和新型城鎮(zhèn)化政策的推出，國家對高速公路、高速鐵路的發(fā)展愈加重視，逐步連接起了全國的各個大、中、小城市，其中路橋工程在整個構(gòu)建交通網(wǎng)中也起到了重要作用。在路橋施工中不但對路面、路基嚴格控制質(zhì)量，還需要對邊坡施工加以嚴格要求。目前采用的邊坡處理方法有四種：分別是擋土墻方法、錨索方法、抗滑樁方法和掛網(wǎng)噴錨方法。本文結(jié)合工程實際情況，著重介紹掛網(wǎng)噴錨方法在高邊坡治理中的應(yīng)用。

1 案例介紹

在河北承德某水電站因升壓站布置需要進行挖掘作業(yè)，恰逢趕上雨季雨水較多，發(fā)生了淺層滑坡事故，造成了寬約45 m，高約15 m的滑坡面。在進行了擋土墻方法、抗滑樁方法后再次發(fā)生滑坡，經(jīng)過認真研究決定立即進行地質(zhì)勘測工作，找出具體滑坡事故的原因，以方便采取針對性措施對高邊坡進行有效治理。

2 高邊坡滑坡失穩(wěn)的原因分析

2.1 滑坡面的具體形態(tài)

一般按照形態(tài)破壞的程度和特征可以將滑坡體分為滑動變形、崩塌變形以及兩種結(jié)合的復(fù)合形態(tài)三種形式，滑動變形主要位于邊坡的中下部，崩塌變形主要處于邊坡的上部。通過清理亂石后，宏觀觀察在滑坡面為滑動與崩塌結(jié)合的復(fù)合形態(tài)，此邊坡主要以淺部變形為主，然后在拉張作用下形成了裂縫，導(dǎo)致了邊坡上部的深度變形。從裸露處的地層判斷為第四系粉質(zhì)粘土，邊坡破壞表現(xiàn)為沿巖土分界面向臨空面逐漸崩塌，造成了滑坡土體結(jié)構(gòu)松散。再往深處探測發(fā)現(xiàn)變形特征為地表裂縫與滑動面已經(jīng)貫穿，下部滑動面縱向方向上呈現(xiàn)平緩波狀面。在拉張裂縫產(chǎn)生后又趕上雨水滲入沖刷，導(dǎo)致了巖土整體物理力學(xué)性能進一步降低。

2.2 邊坡滑動帶的分析

在滑動帶上巖土體受到雨水長時間沖刷和浸泡，巖土體物理力學(xué)性能下降后受到剪切力以及滑動面的水流滲流綜合作用下，致使原來巖體結(jié)構(gòu)受到破壞，逐步變得松散，滲透性越來越強。結(jié)合邊坡穩(wěn)定理論計算和具體的實際勘測結(jié)果，初步認定為滑動面為巖土分界面為主。

2.3 滑坡體下部巖石特征

經(jīng)過勘測滑坡變形區(qū)下部主要以灰黑色淺變質(zhì)中細粒石英砂巖為主，巖層與滑坡主滑動面成70°角，傾向山體。在巖石風(fēng)化作用下原有裂隙持續(xù)擴大，在垂直方向向下勘測發(fā)現(xiàn)自上而下為強風(fēng)化層和弱風(fēng)化層兩大層，它們之間分界線不是很清晰，呈現(xiàn)漸變逐漸過度的形態(tài)。

2.4 此滑坡發(fā)生的原因分析

此滑坡體為在挖掘升壓站時誘發(fā)邊坡失穩(wěn)導(dǎo)致的事故，從其坡體性質(zhì)和滑坡規(guī)模來分析為中型淺層牽引式滑坡。造成滑坡主要原因為本地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單，沒有斷層橫穿，主要以邊坡自身物質(zhì)組成為內(nèi)在誘發(fā)因素，開挖坡體導(dǎo)致的巖土層下沉為直接原因，再加之雨季雨水持續(xù)沖刷進一步加劇了巖土體的松散移動。

3 此高邊坡進行治理的流程

根據(jù)實際勘測情況以及和其他治理方法進行綜合對比，確定使用掛網(wǎng)噴錨方法對此高邊坡治理更為妥當(dāng)，結(jié)合開挖減載、設(shè)置疏水、坡面支護和深層加固等多種措施綜合利用，確保此方案能夠滿足安全和技術(shù)的要求。見圖1。

圖1 高邊坡施工工藝流程

（1）選點放坡卸載。放坡卸載的目的是通過疏解失穩(wěn)的巖土層來減少坡體中上部載荷，鞏固邊坡的穩(wěn)定性。根據(jù)實際地形，將原有邊坡由1∶0.45放緩至1∶0.65。在局部卸載時需要對底部坡腳處用石擋墻進行圍擋，防止?jié)L落遠處。

（2）錨桿支護。為了確保邊坡卸載和修整時的穩(wěn)定性，在經(jīng)過穩(wěn)定性理論測算和實地進行考察比較后，對不能進行放坡卸載的部分進行錨桿支護，然后掛網(wǎng)噴混凝土，進一步加強邊坡的穩(wěn)定性。

（3）掛網(wǎng)噴混凝土。掛網(wǎng)噴混凝土前應(yīng)將坡面松散、脫落的碎石塊進行清理，以增加噴混凝土?xí)r的粘結(jié)力，經(jīng)過試驗對比決定采用C35混凝土進行噴涂造面。

（4）疏水設(shè)計。為了減少雨水對工程的影響，設(shè)置了兩道截水溝，分別設(shè)在距坡頂外邊界4 m處和距坡腳擋墻頂處。此種方法可以將水引致排水溝通至附近河道。

（5）綠植加固。對于邊坡穩(wěn)定的部分采用鋪設(shè)草皮來防止水土流失，這樣將會加強了邊坡的穩(wěn)定性、施工也較為方便。

4 掛網(wǎng)噴錨方法的應(yīng)用

（1）噴錨掛網(wǎng)施工首先進行打孔錨桿，需要搭建腳手架，根據(jù)施工方案確定打孔部位再進行打孔操作，如果遇到巖石密度過大打孔困難時可以采用加水鉆孔方法，清理孔壁后就可以將已經(jīng)預(yù)制好的錨桿進行穿桿，再用混凝土對其進行固定。一般按照要求孔徑應(yīng)大于錨桿直徑15 mm以上，錨孔深度偏差在50 mm以內(nèi)，角度允許偏差在1°～3°。

（2）一次噴射工作開始之前應(yīng)做好噴射混凝土厚度的標(biāo)志，并將鉆孔后的碎屑、脫落的巖石塊清理干凈，在噴涂前進行灑水保濕工作，應(yīng)保持噴射速度緩慢，噴射面均勻堅固。

（3）提前按照設(shè)計要求制作好鋼筋網(wǎng)，在安裝掛網(wǎng)時應(yīng)緊貼混凝土壁，并與錨桿進行焊接連接，防止在二次噴射過程中發(fā)生變形走位。

（4）掛網(wǎng)完畢后，進行二次噴射直至達到設(shè)置的標(biāo)志物厚度。需要注意的是混凝土在噴射完成之后應(yīng)進行科學(xué)養(yǎng)護，一般要求進行至少7 d的灑水養(yǎng)護，以防止護面開裂。

掛網(wǎng)噴錨護坡技術(shù)示意見圖2。

圖2 掛網(wǎng)噴錨護坡技術(shù)

5 在高邊坡掛網(wǎng)噴錨過程中的一些注意事項

（1）施工前的放線測量是對整個工程的規(guī)劃，必須保證放線測量的準(zhǔn)確性，否則將會導(dǎo)致“差之毫厘、謬以千里”的后果，因此施工技術(shù)人員應(yīng)認真測量，并由相關(guān)負責(zé)人進行驗證確認，確保做好前期的規(guī)劃工作。

（2）在噴射作業(yè)之前應(yīng)先檢查噴射機、攪拌機以及風(fēng)水管路等運行狀況，確保噴射過程中的連續(xù)穩(wěn)定作業(yè)。為了確保噴射效果，應(yīng)將配制好的灰水進行局部試噴，監(jiān)理確認合格后方可大面積施工作業(yè)。

（3）除了對噴射面進行清掃沖洗以外，還應(yīng)控制噴射的順序。一般要求噴射作業(yè)按照自下而上的順序進行分片噴射，一般噴射站立在上風(fēng)口處，按照設(shè)計間隔要求設(shè)置膨脹縫。

（4）按照設(shè)計要求需要設(shè)置動態(tài)監(jiān)測的部位應(yīng)嚴格按照檢測周期進行監(jiān)測位移情況，一旦發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時匯報采取相應(yīng)措施。

（5）因施工中自然環(huán)境差異很大，人員活動地區(qū)較少，自然環(huán)境惡劣，提前勘察施工作業(yè)現(xiàn)場周邊環(huán)境。例如在山腳下施工時要提前做好土質(zhì)、巖石、雨水、水流等的現(xiàn)場勘測，以免造成泥石流、山體滑坡等自然災(zāi)害。

（6）巖體高處所積存的水分對坡面損害很大，特別需要注意在坡腳或是積存水分較多的位置多設(shè)置一些排水孔，排水PVC管道可以與掛網(wǎng)一起被噴射在混凝土內(nèi)。

6 質(zhì)量管理與檢測

（1）因高邊坡掛網(wǎng)噴錨施工中涉及多道工序的銜接問題，上一道工序不合格致使下一道工序也會返工，甚至出現(xiàn)質(zhì)量問題導(dǎo)致返工。因此引入“點檢”制度，在施工前由技術(shù)人員對重要關(guān)鍵點進行標(biāo)注劃分，當(dāng)施工到某一節(jié)點必須由專業(yè)負責(zé)人員驗收合格后方可進行下一道工序。通過此制度把控每一細小節(jié)點的合規(guī)性，確保工程質(zhì)量的完整性，避免因工程質(zhì)量造成的重大事故。

（2）某些地區(qū)的水pH超標(biāo)或是砂石料含雜質(zhì)過多，不但會降低混凝土強度而且會導(dǎo)致混凝土干燥后產(chǎn)生裂紋。因此應(yīng)嚴格控制砂石含雜質(zhì)率在1%以下，也可以將砂石提前清洗后再晾干使用，同時水泥、砂石料、添加劑進行合理配比方可進行噴涂，否則將會導(dǎo)致混凝土與巖壁粘結(jié)性差。

（3）操作規(guī)程都是經(jīng)過嚴格審批和實踐檢驗過的，施工過程中應(yīng)嚴格按照操作規(guī)程操作。杜絕擅自改變制作工藝、偷工減料、更換標(biāo)號材料等嚴重違章現(xiàn)象。并加強質(zhì)量檢測，包括噴射達到標(biāo)準(zhǔn)后進行抗壓強度檢測、噴層厚度檢測、錨桿質(zhì)量檢測，外觀感檢測等確保質(zhì)量合格。

7 總結(jié)

總的來說，掛網(wǎng)噴錨技術(shù)在高邊坡治理中的作用十分明顯，必須從設(shè)計之初就要加以重視，結(jié)合當(dāng)?shù)貛r體坡度、巖體地質(zhì)條件等多方面綜合考慮，嚴格按照有關(guān)設(shè)計規(guī)范做好各方面的設(shè)計、施工工作，特別是設(shè)計時應(yīng)多加考慮實際的應(yīng)用情況，與實踐進行緊密聯(lián)系，使施工后的邊坡安全牢固，又可以發(fā)揮其最大防護作用，保證投入使用后的優(yōu)質(zhì)效果，為路橋的健康發(fā)展做出貢獻。

[1]魏椰.淺談TBS植生網(wǎng)護坡在巖石邊坡治理中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012，（15）.

[2]陳林，何創(chuàng)民，張元瑞，等.馬鋼集團南山礦業(yè)公司凹山采場西北幫高危邊坡治理施工實例[J].安徽地質(zhì)，2011，16（3）：212-214.

[3]王剛.淺談掛網(wǎng)噴錨技術(shù)在邊坡防護中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2014，（9）：49，245.

[4]胡細文，孔琳，鞏海濤，等.掛網(wǎng)噴錨加固煤巷的穩(wěn)定性分析[A].北京力學(xué)會第18屆學(xué)術(shù)年會論文集[C].2012：541-542.

[5]張勝利.談掛網(wǎng)噴錨在高邊坡加固中的應(yīng)用及施工要點[J].山西建筑，2011，37（24）：147-148.

[6]吳展軍.廠房高邊坡支護施工方案 [J].中國西部科技，2015，14（5）：63-64.