道路路基高邊坡錨桿防護(hù)的應(yīng)用
——以昆明市皇貢區(qū)新太陽養(yǎng)生苑周邊地塊路網(wǎng)工程為例

□ 孫應(yīng)昌

錨桿技術(shù)作為對公路路基高邊坡進(jìn)行處理的有效技術(shù)，具有較為獨(dú)特的技術(shù)原理，其可以實(shí)現(xiàn)土體集中應(yīng)力的轉(zhuǎn)移，在土體中的應(yīng)力轉(zhuǎn)移至巖土中后顯示其加固作用。在實(shí)際工程中地形地貌各不相同，但是施工條件具有相似性，例如在高邊坡的施工中滑動土體容易產(chǎn)生拉力，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計時為了對受力進(jìn)行分解，應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施，以確保部分受力可以有效傳遞至巖土層。由于巖土層具有較強(qiáng)的穩(wěn)固性能，使得高邊坡錨桿支護(hù)具有了穩(wěn)定性的保障。

錨桿包括錨頭、錨固段以及自由段3個部位，同時還包括支架系統(tǒng)、錨具中的保護(hù)帽以及墊板，它們在錨桿的組成中具有重要作用，同時也是錨頭的重要組成部分。錨頭可以對外部的錨桿產(chǎn)生一定的固定作用，而錨固段可以實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)端土層拉力的傳遞，該部位位于巖土層中，可以實(shí)現(xiàn)將遠(yuǎn)端土層拉力傳遞至巖土層中[1]。

1 路基高邊坡錨桿防護(hù)穩(wěn)定影響因素

1.1 坡長影響

坡長是影響路基高邊坡穩(wěn)定性的重要影響因素，其中水流徑流量的不同會對地基和高邊坡造成一定的影響。在施工過程中降水量相同的情況下，根據(jù)相關(guān)物理原理可以了解水流徑量和坡度自身長短之間為正比關(guān)系，但是在坡度相對較長的情況下，高邊坡的沙土量和淤泥較多，這就會對水流的速度產(chǎn)生一定影響，從而增加水流的深入量，徑流量隨之變小。

1.2 坡度影響

邊坡的坡度同樣會影響水體的徑流量及其速度，不同坡度所產(chǎn)生的沖刷作用并不相同，進(jìn)而會對高邊坡產(chǎn)生不同影響。由于坡度大小和徑流之間同樣為正相關(guān)的關(guān)系，因此徑流沖刷能力的不斷變強(qiáng)，會導(dǎo)致高邊坡和地基結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生變化，最終對施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。

1.3 土質(zhì)影響

土質(zhì)因素主要是指其結(jié)構(gòu)和硬度方面的影響因素，土壤本身的顆粒以及含水量都會對施工產(chǎn)生一定的影響，為了確保公路路基的高邊坡錨桿防護(hù)質(zhì)量，必須在對土體進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上對施工方案進(jìn)行合理規(guī)劃。

2 路基高邊坡錨桿防護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 測量孔點(diǎn)

在進(jìn)行路基高邊坡的錨桿防護(hù)時要進(jìn)行孔點(diǎn)的測量，施工過程中必須確保設(shè)計人員按照圖紙進(jìn)行測量孔點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)施工圖和實(shí)際情況存在差異時，要及時采取科學(xué)的方法進(jìn)行修改，以確保孔點(diǎn)的科學(xué)性。

2.2 鉆孔施工

在完成上述內(nèi)容中的孔點(diǎn)測量之后需要進(jìn)行鉆孔施工，此環(huán)節(jié)對工作人員提出較高的技術(shù)要求，其中鉆孔質(zhì)量也會影響路基高邊坡錨桿防護(hù)的整體施工質(zhì)量。在實(shí)際施工前需要相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行較為全面的勘探，鉆孔施工時應(yīng)采取與本地環(huán)境相適應(yīng)的方式，以確保施工質(zhì)量。

2.3 鋼筋放置

在完成孔點(diǎn)的測量和鉆孔施工后，需要進(jìn)行鋼筋放置，在鋼筋放置時必須進(jìn)行施工現(xiàn)場鋼筋制作，以確保鋼筋與鉆孔之間相互匹配，避免因?yàn)楫a(chǎn)生誤差進(jìn)而影響施工效率。

2.4 漿體灌注

漿體灌注作為路基高邊坡施工中錨桿防護(hù)的最后一道工序，在進(jìn)行施工時需完成漿體灌注，同時對灌注漿體進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋z驗(yàn)，在確保漿體質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)后方可以保障施工質(zhì)量[2]。如果在漿體灌注施工時出現(xiàn)中途停止的情況，則需要對漿體進(jìn)行稀釋處理。

3 路基高邊坡錨桿防護(hù)對策分析

3.1 路基沖刷

在路基高邊坡錨桿防護(hù)工程中，采用路基沖刷防護(hù)具有重要作用，該方法一般選用直接防護(hù)和間接防護(hù)的處理方式，針對不同的作用力度采用鋼筋籠等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對路基的防護(hù)，以便提高路基整體的安全性能。

3.2 植被防護(hù)

植被防護(hù)主要利用在邊坡種植的植被，形成整體防護(hù)形態(tài)。該防護(hù)方式一般應(yīng)用于較短坡道，由于該項(xiàng)技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)性和美觀環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，因此在防護(hù)工作中具有相對廣泛的作用。

3.3 路邊支擋

在維護(hù)公路路基的基本形狀時，路邊支護(hù)是其中的重要內(nèi)容，該項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用石塊以及擋土墻結(jié)構(gòu)方式，通過對路基進(jìn)行支撐使其成為整體性的墻體結(jié)構(gòu)，同時使路基整體強(qiáng)度得以提高。該項(xiàng)技術(shù)在進(jìn)行應(yīng)用時需要注重提升其施工結(jié)構(gòu)質(zhì)量，以確保施工操作符合規(guī)范技術(shù)要求，使其可以為高邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)提供相應(yīng)支持[3]。

4 工程案例

4.1 項(xiàng)目概況

新太陽養(yǎng)生苑周邊路網(wǎng)位于云南省昆明市皇貢區(qū)新街鎮(zhèn)，為該區(qū)域中的環(huán)山旅游道路，為了確保道路兩側(cè)的高邊坡穩(wěn)定采用邊坡支擋技術(shù)，同時考慮本地區(qū)的旅游產(chǎn)業(yè)進(jìn)行相應(yīng)的景觀造型配景，見圖1。

圖1 新太陽養(yǎng)生苑周邊路網(wǎng)圖

本次研究的道路為新太陽養(yǎng)生苑周邊路網(wǎng)當(dāng)中的2號路，該道路全長為2312m，道路整體寬度為5.5m，道路標(biāo)高1962m～1918m，標(biāo)高高差為44m。道路位置為環(huán)山路，靠近滇池附近，該道路整體地勢西南低而東北較高，在地形上靠近滇池位置較低，而環(huán)湖南路位置最高，最低點(diǎn)位置為景觀大道入口。

4.2 道路設(shè)計要求

針對新太陽養(yǎng)生苑周邊2號路道路縱斷面在調(diào)整過程中道路交叉口緩坡段的設(shè)置問題，在對道路審圖過程中的相關(guān)設(shè)計規(guī)范進(jìn)行征詢的基礎(chǔ)上，提出道路設(shè)計中的具體要求如下。

道路設(shè)計除了參照《民用建筑設(shè)計通則》（GB 50352—2005）以及城市區(qū)劃的相關(guān)規(guī)范外，主要參詢《云南省山地城鎮(zhèn)建筑設(shè)計導(dǎo)則》《云南省山地城鎮(zhèn)道路工程設(shè)計導(dǎo)則》中的設(shè)計內(nèi)容，按照規(guī)范中對縱坡以及坡度的限制進(jìn)行適當(dāng)放寬。

根據(jù)《云南省山地城鎮(zhèn)建筑設(shè)計導(dǎo)則》的相關(guān)要求，所選區(qū)域當(dāng)中建筑基地的坡度不應(yīng)小于0.2%，地面坡度大于8%時坡長不應(yīng)大于200m，對于個別路段不應(yīng)大于11%，坡長不應(yīng)大于80m。在設(shè)計時對道路的縱坡應(yīng)進(jìn)行合理設(shè)計，最大縱坡的極限值其最小坡長不應(yīng)小于60m，坡度大于8%的道路應(yīng)設(shè)置緩坡段和地面防滑段，以便進(jìn)行安全防護(hù)處理。

為了確保行車的整體安全，道路邊坡點(diǎn)的距離應(yīng)大于60m，相鄰坡段坡差不宜過大，在道路邊坡較大的情況下應(yīng)設(shè)置整體不大于5%的緩坡段。

根據(jù)《云南省山地城鎮(zhèn)建筑設(shè)計導(dǎo)則》中的相關(guān)要求，新太陽養(yǎng)生苑周邊2號道路在進(jìn)行設(shè)計時所存在的問題主要為：（1）陡坡路段的坡度為8%，坡長1000m，超過了所要求的400m。（2）道路的交叉口位置分布較為密集，在典型路段的200m范圍當(dāng)中具有5處交叉口，其中最小間距40m。

在聯(lián)合設(shè)計院進(jìn)行研討后形成如下意見：（1）交叉口路段與城市道路銜接入口位置處的縱坡均應(yīng)滿足不大于5%的設(shè)計要求。（2）道路的最大縱坡應(yīng)該選取其極限值12%。（3）在交叉口較為密集的路段位置處，道路的變坡點(diǎn)距離應(yīng)該突破60m限制。

4.3 高邊坡防護(hù)加固措施

4.3.1 植被防護(hù)措施

采用植被防護(hù)措施主要是噴播種草的方式，所使用的設(shè)備主要有噴播機(jī)、水泵以及高壓噴塑槍等，該工藝的主要流程如圖2所示。

圖2 噴播種草施工工藝

植被防護(hù)的具體方法主要包括：（1）清理邊坡。對作業(yè)面的雜物以及有所松動的巖塊等進(jìn)行清理，修理坡面和坡頂?shù)睦饨鞘蛊錇榛【€形，盡可能平整作業(yè)面。對于坡面巖石較大的情況，在坡面上部鋪設(shè)細(xì)表土同時進(jìn)行壓實(shí)處理，以便灌木和草本植物正常生長。（2）回填土。在完成坡面清理后采用原本的地表土完成坡面回填，并且在土壤層中進(jìn)行機(jī)械灑水，如坡面的巖層和土層并不適合草籽生長則需進(jìn)行回填處理，并噴播草籽，見圖3。

圖3 新太陽養(yǎng)生苑周邊2號路1號邊坡植被防護(hù)處理方案

4.3.2 錨桿施工

（1）錨桿施工可分為兩個區(qū)域，一般三級以上區(qū)域采用的支護(hù)方式為錨桿＋噴混凝土支護(hù)，而一級到三級邊坡所采用的支護(hù)方式為錨桿框格梁支護(hù)，錨桿直徑為130mm，長度為9m的錨桿以及孔徑為90mm，錨固錨桿為5m。

錨桿施工工藝流程主要包括：孔位的確定—鉆機(jī)到位—角度調(diào)整—鉆孔—清孔—安裝錨桿—注漿。

（2）錨桿的施工方法主要包括：①通過人工鑿打的方式完成坡面松散巖片的清理工作。②對錨桿孔進(jìn)行測量放線。③鉆孔設(shè)備。④鉆機(jī)就位。⑤選擇鉆進(jìn)方式。⑥具體鉆進(jìn)過程。⑦孔徑以及孔的深度。⑧錨桿中對鉆孔的清理。⑨檢驗(yàn)錨桿孔。⑩錨桿體的制作和安裝。?注漿錨固。?抗拔力的試驗(yàn)。

在進(jìn)行錨桿施工前應(yīng)根據(jù)相關(guān)設(shè)計要求以及巖土地質(zhì)條件，選擇所采用的施工機(jī)具及方法。為了對錨桿的實(shí)際錨固力進(jìn)行檢測，在施工現(xiàn)場隨機(jī)選取3個錨桿完成抗拔力實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和設(shè)計數(shù)值之間進(jìn)行比較，在兩者相差較大的情況下應(yīng)及時通知設(shè)計單位做出相應(yīng)調(diào)整。

（3）質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)包括：①水泥以及鋼筋應(yīng)符合原材料的設(shè)計規(guī)范要求。②進(jìn)行相應(yīng)的施工檢查，水泥漿的配合比以及單位錨桿和水泥漿的用量進(jìn)行檢查。③錨桿的工程質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)如表1所示。

表1 質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

5 結(jié)語

道路路基高邊坡錨桿防護(hù)工作的提高有利于加強(qiáng)我國交通系統(tǒng)的安全性，在邊坡錨桿防護(hù)施工工作中一般在其經(jīng)濟(jì)性、耐用性以及綠色的3個原則基礎(chǔ)上，充分考慮坡度坡長以及相關(guān)的土質(zhì)影響，在孔點(diǎn)的測量、鉆孔、放置鋼筋以及注漿4個環(huán)節(jié)中提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上制定與我國國情相符合的路基高邊坡錨桿防護(hù)對策。