錨桿噴射混凝土支護(hù)的技術(shù)應(yīng)用

謝建楓

（三明市三元區(qū)住建局建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，福建 三明 365000）

1工程概況

1、本邊坡工程位于三明市三元區(qū)化工園區(qū)，原位丘陵殘丘地貌，由于坡腳擬建綜合大樓的建設(shè)，人工開(kāi)挖形成長(zhǎng)度約56m，最大高度約為23m，坡率約為55°的邊坡。邊坡安全等級(jí)為一級(jí)。

2、根據(jù)勘察資料，場(chǎng)地工程地質(zhì)情況主要為： 表一

巖土層 厚度（m） 重度（KN/m3) 炔剪（天然狀態(tài)） 炔剪（飽水狀態(tài)） 土體與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 天然 飽和 C(Kpa) 中(C°) C(Kpa) 中( C°) frb(kpa) 1、素填土 1～1.5 175.0 18.5 10.0 12.0 8.0 10.0 16 2、砂土狀強(qiáng)風(fēng)化鈣質(zhì)粉砂巖 1～2.0 20.0 21.0 26.0 24.0 21.0 19.0 80 3、碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化鈣質(zhì)粉砂巖 21.0 22.5 30.0 28.0 24.0 22.5 110

3.本邊坡及附近勘察的鉆孔地下水埋藏較深。本場(chǎng)地為丘陵地貌，地勢(shì)高差大，排水通暢，現(xiàn)地表未見(jiàn)水體，亦未見(jiàn)泉眼露頭，地下水主要賦于深部基巖風(fēng)化與裂隙帶中，大氣降水絕大部分形成地表水并向北側(cè)低處排瀉，少部分滲入山體中。本工程邊坡匯水面積約為0.02 平方千米，本勘鉆探期間鉆孔深度內(nèi)均未測(cè)得地下水。

2 邊坡支護(hù)方案選擇

結(jié)構(gòu)形式 條件 邊坡環(huán)境條件 邊坡高度H(m) 安全等級(jí) 備注 重力式擋墻 場(chǎng)地允許，坡頂無(wú)重要建（構(gòu)）筑物 土質(zhì)， H≦10 巖質(zhì)， H≦12 一、二、三 懸壁式擋墻，扶壁式擋墻 填方區(qū) 懸壁式，H≦6 扶壁式，H≦10 一、二、三 適用于土質(zhì)邊坡 樁板式擋墻 懸臂式，H≦15 錨拉式，H≦25 一、二、三 樁嵌固段土質(zhì)較差時(shí)不宜采用 扳肋式或格構(gòu)式錨桿擋墻 土質(zhì)， H≦15 巖質(zhì)， H≦30 一、二、三 排樁式錨桿擋墻 坡頂建（構(gòu)）筑物需要保護(hù)，場(chǎng)地狹窄 土質(zhì)， H≦15 巖質(zhì)， H≦30 一、二、三 適用于穩(wěn)定性較差的土質(zhì)邊坡，有外傾軟弱結(jié)構(gòu)面的巖質(zhì)邊坡、垂直開(kāi)挖施工尚不能保證穩(wěn)定的邊坡 巖石錨噴支護(hù) Ⅰ類巖質(zhì)，H≦30 一、二、三 Ⅱ類巖質(zhì)，H≦30 二、三 Ⅲ類巖質(zhì)，H≤15 二、三 坡率法 坡頂無(wú)重要建（構(gòu)）筑物，場(chǎng)地有放坡條件 土質(zhì)，H≤10 巖質(zhì), H≤25 一、二、三 不良地質(zhì)段，地下水發(fā)育區(qū)，軟塑及流塑狀土?xí)r不應(yīng)采用

邊坡支護(hù)是指為保證邊坡及其環(huán)境的安全，對(duì)邊坡采取的支擋、加固與防護(hù)措施。常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)：表二

對(duì)于邊坡支護(hù)的方案的選擇需綜合考慮場(chǎng)地的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、周邊環(huán)境，方案經(jīng)濟(jì)性等條件。本場(chǎng)地坡高23m，未分級(jí)放坡，坡高較高，由于坡頂無(wú)放坡條件，無(wú)法對(duì)邊坡進(jìn)行分級(jí)放坡開(kāi)挖，但該邊坡坡頂覆蓋薄層填土及砂土狀強(qiáng)風(fēng)化，其余的巖土層為碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化巖，該邊坡主要為巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性較好，重力式擋墻、懸壁式擋墻或抉壁式擋墻、坡率法均不適用本工程，排樁式錨桿擋墻適用于穩(wěn)定性較差的土質(zhì)邊坡，也不適用于本工程。經(jīng)比較可適用本工程的支護(hù)形式為錨桿。

錨桿是巖土體加固的桿件體系結(jié)構(gòu)，通過(guò)桿體的縱向拉力作用，克服巖土體抗拉能力遠(yuǎn)低抗壓性能的缺點(diǎn)。表面上看是限制了巖土體脫離原體?？陀^上看是增加巖土體的粘聚性。從力學(xué)觀點(diǎn)上主要提高了圍巖體的粘聚力和內(nèi)摩擦角。其實(shí)質(zhì)上錨桿位于巖土體形成一個(gè)新的復(fù)合體。這個(gè)復(fù)合體中的錨桿是解決圍巖體的抗拉能力低的關(guān)鍵。從而使得巖土體自身的承載能力大大提高。

本邊坡主要為碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化鈣質(zhì)粉砂巖的巖土層，地質(zhì)條件好，力學(xué)性質(zhì)好，同時(shí)本邊坡對(duì)變形控制要求不高。經(jīng)工程經(jīng)濟(jì)性比較分析，三種錨桿形式的工程造價(jià)估算值分別為：錨拉式樁板式擋墻168 萬(wàn)元，扳肋式或格構(gòu)式錨桿擋墻100萬(wàn)元，錨噴支護(hù)63 萬(wàn)元，錨噴支護(hù)最低，同時(shí)考慮到施工復(fù)雜程度，施工進(jìn)度，施工安全等情況選擇本工程的邊坡支護(hù)形式：采用非預(yù)應(yīng)力錨桿與噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)方式，由于局部邊坡存在不利結(jié)構(gòu)面，采用加強(qiáng)措施，保證錨桿穿過(guò)不利結(jié)構(gòu)面不少于3m。邊坡體設(shè)置軟式透水管。邊坡坡頂設(shè)置截水溝，坡腳設(shè)置排水溝，邊坡排水系統(tǒng)與場(chǎng)地排水系統(tǒng)一并考慮。

支護(hù)方案經(jīng)建設(shè)單位組織建筑邊坡專家組成的專家組對(duì)該護(hù)坡工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證，該方案已經(jīng)專家認(rèn)可，由設(shè)計(jì)單位出圖。

3 錨桿工程實(shí)施及效果

3.1 施工工藝流程

錨桿施工工藝流程如下：鉆機(jī)就位-成孔-清孔-桿體安放-注漿-二次注漿-實(shí)驗(yàn)、資料整理。

3.2 施工要點(diǎn)

(1) 成孔與拉桿。錨桿采用全粘結(jié)錨桿，采用C25 做系統(tǒng)錨桿，錨桿孔直徑Φ 130,錨桿孔采用機(jī)械成孔，孔位誤差不宜大于20 毫米，偏斜度不應(yīng)大于5%，孔深應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)深度不小于0.5 米，錨桿鋼筋應(yīng)順直，沿桿體方向間隔1.5 米焊一支架，錨桿鋼筋接頭采用綁焊，焊接長(zhǎng)度雙面焊5d。

(2) 鉆孔方式。要求采用干鉆，禁止水鉆，以確保錨桿施工不會(huì)惡化邊坡巖體的工程地質(zhì)條件和保證孔壁的粘結(jié)性能。

(3) 注漿。在注漿前要將孔內(nèi)土渣清理干凈。錨桿采用二次注漿，第一次注漿為常壓注漿，注漿壓力為0.8-1.0MPa?；炷脸跄螅M(jìn)行第二次應(yīng)力注漿，注漿壓力3-5MPa，穩(wěn)壓2min,二次注漿為錨固段。

3、錨桿拉撥試驗(yàn)。錨桿總數(shù)5%應(yīng)做拉撥試驗(yàn)，且不得少于5 根，隨機(jī)抽查。本工程共做9 根拉撥試驗(yàn)，有關(guān)參數(shù)如表三：

表三

試驗(yàn)結(jié)果：試1#、試2#、試4#、試7#、試8#錨桿抗撥力值均等于120KN;試3#、試5#、試6#、試9#錨桿抗撥力值等于240KN;以上試驗(yàn)錨桿抗撥承載力值均滿足設(shè)計(jì)要求。

4、驗(yàn)收結(jié)果。本工程經(jīng)建設(shè)單位、勘察單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位等五個(gè)部門參加的驗(yàn)收，工程質(zhì)量等級(jí)合格。

5、本工程目前已經(jīng)竣工并投入使用。根據(jù)監(jiān)測(cè)單位提供的監(jiān)測(cè)資料，邊坡變形滿足規(guī)范要求，邊坡處于安全狀態(tài)，證明了采用噴錨支護(hù)在該巖質(zhì)邊坡應(yīng)用的良好效果。

4 幾點(diǎn)膚淺體會(huì)

1、做好調(diào)查工作。調(diào)查包括周邊環(huán)境調(diào)查、施工條件及影響因素調(diào)查，以及區(qū)域地質(zhì)等相關(guān)資料的收集。

2、做好方案的比選和論證工作。對(duì)工程安全性、經(jīng)濟(jì)性及施工可行性做出全面評(píng)估和判斷。

3、要重視工程的排水工作。水對(duì)土體的力學(xué)性能影響很大，要采取有效措施排除。

4、要建立健全的監(jiān)控體系。把工程建設(shè)的全過(guò)程置于體系的監(jiān)控之中，確保工程質(zhì)量和施工安全。

5、積極探索和推廣使用新材料、新技術(shù)和新工藝。隨著高新技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的新材料、新技術(shù)和新工藝在錨桿技術(shù)過(guò)程的使用如擴(kuò)大錨桿技術(shù)、新型錨桿劑等,將大大提高錨桿技術(shù)在工程的應(yīng)用前景。

6、要重視工程的經(jīng)濟(jì)分析工作。在錨桿工程的方案選擇、設(shè)計(jì)、施工等各個(gè)階段要做好工程造價(jià)分析比較、工程造價(jià)監(jiān)控等的工作，節(jié)約投資成本，增強(qiáng)錨桿工程應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語(yǔ)

三明市是個(gè)山地城市，地質(zhì)自然災(zāi)害頻發(fā)，隨著城市建設(shè)的發(fā)展，邊坡穩(wěn)定問(wèn)題更加突出。巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)邊坡治理有著廣闊的應(yīng)用前景。