某機場高填土邊坡防護施工技術(shù)

摘要：在機場建設(shè)中的高填土邊坡工程中，常會遇到高邊坡病害，若不及時采取有效措施，在降雨等因素影響下，邊坡會發(fā)生軟化、開裂，進而引發(fā)滑坡等災(zāi)害，對機場運行安全構(gòu)成威脅。因此，本文從高邊坡病害的角度出發(fā)，以某機場高填土的穩(wěn)定性為研究對象，從該機場高邊坡防護的研究方法，探討機場高填土加固的關(guān)鍵技術(shù)，得出機場高填土工程中高邊坡施工可供采用噴射混凝土及拱形骨架技術(shù)措施，以期達到提升機場高填土穩(wěn)定性的目的。

關(guān)鍵詞：高邊坡；穩(wěn)定性；噴射混凝土；拱形骨架

中圖分類號：TU47"" 文獻標(biāo)識碼：A"" 文章編號：

Construction Technology of High Fill Slope Protection for an Airport

Abstract：In the high fill slope engineering of airport construction，high slope diseases are often encountered，if effective measures are not taken in time，the slope will soften and crack under the influence of rainfall and other factors，which will lead to landslide and other disasters，posing a threat to the safety of airport operation.Therefore，from the perspective of high slope disease，this paper takes the stability of high fill an airport as the research object，discusses the key technology of strengthening airport high fill through the research method of the airport high slope protection，and concludes that the high slope construction of airport can adopt shotcrete and arch framework technical measures，in order to achieve the purpose of improving the stability of airport high fill.

Keywords： high slope;stability;shotcrete;arched skeleton

0 引言

在高填土的機場建設(shè)施工過程中存在高邊坡病害問題，如果未采取相應(yīng)的措施進行防治，在雨水等因素的作用下，坡體將出現(xiàn)軟化，產(chǎn)生張性裂縫，從而產(chǎn)生滑坡等災(zāi)害，給機場的運營造成安全危害。為了避免出現(xiàn)滑坡病害問題，有必要對高邊坡采取相應(yīng)的施工措施，基于此，就以高邊坡病害為切入點，對機場高邊坡穩(wěn)定的施工技術(shù)要點進行分析，旨在提高機場高填土填筑體的穩(wěn)定性。

1 工程概況

擬建慶陽華池通用機場位于甘肅省慶陽市華池縣柔遠鎮(zhèn)柳灣村，距離華池縣城東南方向約13.5 km處，公路里程26 km。本期工程飛行區(qū)設(shè)計等級為2B。機場周圍的土地面積為236 800㎡。

土方及地基處理工程：土面區(qū)及邊坡挖方合計2 303 079 m3（包括203 509 m3挖草皮土）。土面區(qū)、邊坡坡面及坡腳填方1 029 886 m3。土面區(qū)地面碾壓、夯實162 107 m2。道面及邊坡強夯地基122 312 m2。改良土墊層30 034 m3。改良土防水帶2 290 m3。加筋土工布454 562 m2。噴射混凝土護坡面積1 889 m2；拱形骨架護坡面積4 360 m2。

道面工程：擬建跑道一條，長1 200 m，寬30 m，跑道道面面積36 000 m2；跑道兩端各設(shè)一塊防吹坪，每塊防吹坪長45 m，寬30 m，總面積2 700 m2；在跑道和機坪之間設(shè)置一條聯(lián)絡(luò)道，長229.2 m，寬10.5 m，聯(lián)絡(luò)道道面面積2 743 m2；機坪道面面積20 290 m2，道肩面積571 m2；機坪與工作區(qū)結(jié)合處設(shè)工作道路，長149 m，寬20 m，道面面積2 980 m2。水穩(wěn)層68 353 m2（14 655 m3）。土工布隔離層65 284 m2。道面標(biāo)志8 594 m2。

排水工程：場區(qū)內(nèi)外的排水溝、截水溝長度合計7 400.75 m。

附屬設(shè)施工程：飛行區(qū)圍界采用鋼筋網(wǎng)圍界，總長4 318 m；在填方邊坡坡腳設(shè)置刺絲網(wǎng)圍界，總長350 m。巡場路設(shè)置于圍界內(nèi)，寬度3.5 m，面積15 987 m2。

2 施工方案

飛區(qū)內(nèi)有8個填方斜坡，1#和2#為高填土斜坡，填方高度40 m；3#～8#填土的邊坡，填土總高程不到20 m。飛行區(qū)形成范圍外的開挖區(qū)域坡度約為5‰，邊坡未受保護。對于1#填土邊坡（邊坡坡度1：0.5），采用噴射混凝土對邊坡進行防護。當(dāng)另一邊坡填筑高度大于2 m，坡度＜1：0.0時，采用拱形骨架護坡，在骨架空間內(nèi)直接播種苜蓿種子綠化，防止沖刷侵蝕[1]。

3 高邊坡穩(wěn)定施工技術(shù)

3.1 噴射混凝土防護施工工藝流程

測量放樣→修整坡面→錨桿安裝→網(wǎng)片鋪掛→噴射C25混凝土→噴混養(yǎng)護→移交驗收。

3.2 施工準(zhǔn)備

1） 機械設(shè)備的準(zhǔn)備：①干式噴漿機必須滿足良好的密封性和連續(xù)、均勻進料的功能。②干式混凝土噴射裝置的設(shè)計能力為5 m3/h，最大可運輸顆粒尺寸為15 mm。③使用12 m3/min的噴氣空氣壓縮機，壓力空氣在進入混凝土噴射器之前，必須先對空氣中的油水進行分離。④輸料管道抗壓強度為0.80 MPa，抗磨損性能優(yōu)良。⑤噴淋混凝土?xí)r，必須確保噴嘴內(nèi)的水壓力在0.15 MPa～0.20 MPa。⑥檢查給水管道和儲水狀況，確保噴水時有充足的水量和所需的水壓。檢查發(fā)電機和空氣壓縮機的運行情況，檢查攪拌器、輸送帶、噴射器是否能正常運行。檢查風(fēng)、水管路是否已有足夠長度；要求的風(fēng)門、水閥門是否齊備。為了能夠在移位后，快速將通風(fēng)、水管線路接好，通常每隔40 m～50 m安裝一個閥接頭較合適。檢查電氣線路，如有危險，及時排除。在噴灑之前，應(yīng)進行通風(fēng)、通水試驗，條件良好方可進行操作。

2） 對被噴涂表面進行清掃。在進行噴砂之前，必須將斜坡上的松散巖石清理干凈，所有預(yù)埋物件均應(yīng)埋設(shè)妥當(dāng)。在易滲漏的地方，要有排水管和堵漏墊。但對容易發(fā)生潮解和泥化的巖石，不能用水進行沖刷，必須使用風(fēng)力進行沖刷[2]。

3.3 混凝土噴射

3.3.1 噴射方式

噴射混凝土作業(yè)采用的是分段、分片、分層（初噴、復(fù)噴）的順序，噴射順序應(yīng)該是從下往上，分段長度≤6 m。在噴射過程中，首先對地勢較低的地方進行初次噴射，然后由下至上依次分層，往復(fù)噴射。合理的噴射速率，有利于壓實。在較高的風(fēng)壓下，射速提高，回彈提高，風(fēng)壓太低、噴水速率太低、噴水壓力太低都會影響混凝土的強度。在噴射混凝土的時候，噴嘴與受噴面之間要保持合適的距離，其間距應(yīng)為1.5 m～2.0 m，噴射角度應(yīng)該盡可能接近90°，如果噴嘴與受噴面的角度過小，會造成混凝土物料在受噴面上的滾動，從而產(chǎn)生凹凸不平的波形噴面，增加回彈量，對噴混凝土的質(zhì)量造成影響。噴嘴應(yīng)連續(xù)、緩慢作橫向環(huán)行移動，一圈壓半圈，環(huán)形圈橫向40 cm～60 cm，高15 cm～20 cm。在噴漿混凝土終凝2 h后，應(yīng)安排專門人員對其進行噴漿養(yǎng)護，以減少水化熱造成的混凝土裂縫。

在噴漿混凝土終凝后，應(yīng)及時進行噴灑，以保證其充分水化，減小或避免收縮開裂。按水泥種類及環(huán)境濕度不同，澆注時間及澆注次數(shù)也不同，一般為7 d或以上。在噴射混凝土作業(yè)中，噴射作業(yè)是非常重要的一步，混凝土的厚度、均勻性、密實度和減少回彈等，都與正確、熟練的噴射作業(yè)技術(shù)密切相關(guān)。

3.3.2 噴射施工工藝

1） 在噴射機安裝、調(diào)試完畢后，首先向其注入水，然后進行空氣吹掃，清除機筒及管道，將所述受噴表面用高壓水（或高壓風(fēng)）洗滌（吹）。

2） 噴射手在抬起噴頭之后，首先檢查水環(huán)的孔洞，一旦出現(xiàn)堵塞，用細(xì)小的針頭將其疏通，否則會造成水流不均勻，噴射出來的混凝土也會出現(xiàn)條狀的色彩，這樣不但會影響混凝土質(zhì)量，而且也會增大回彈。此外，噴射手還需要對水眼安裝進行檢查，如果位置不正確，部分水沒有通過水孔，而是直接流入了噴嘴中，和拌合料混合在一起，會產(chǎn)生沿著巖壁流淌的現(xiàn)象，也會影響到混凝土的質(zhì)量。

3） 先注水，再噴射（噴嘴須向下，避免水進入給料管），然后送風(fēng)，最后裝料。在噴出之前，首先打開噴口的水閥，向噴口注入一股水流，當(dāng)混合物到達噴口時，再調(diào)節(jié)水閥，找到合適的水灰比。在調(diào)節(jié)水閥門尋找適當(dāng)?shù)乃冶葧r，或者在噴水過程中，由于水灰比的突然停止，噴頭應(yīng)該緊貼墻底，直到水灰比恢復(fù)到正常狀態(tài)，再將噴嘴對準(zhǔn)待噴位置。

4） 手持噴嘴的姿勢，首先保證噴嘴與被噴物體的表面成直角，其次保證噴嘴的操作省力、方便、靈活。在噴射位置處于低位時，需把輸料管道放在手臂下，這樣可以減少腕部負(fù)荷。在噴射較高的位置時，可把輸料管扛在肩膀上便于省力。

5） 輸料管應(yīng)以盡可能大的半徑平直或彎曲放置。

6） 連續(xù)加料，使料筒充滿，料斗入口用直徑15 mm的濾網(wǎng)，防止過多的骨料進入。

7） 對水量進行嚴(yán)格控制。當(dāng)發(fā)現(xiàn)噴射混凝土成團、發(fā)亮、表面呈現(xiàn)濕潤暗灰黑色光澤、無干斑、不流淌、表面平整且無異?；貜?、無粉塵時，說明添加水量適宜。如果出現(xiàn)干斑、反彈和大量塵埃，則表示水分不足；如果呈流動狀，則水分過量。

8） 根據(jù)巖石表面的濕潤程度，適當(dāng)調(diào)節(jié)水泥比例。如果巖石表面很干，則水灰比可以稍微大一些，如果巖石表面很濕，則水灰比可略小[3]。

9） 噴射時應(yīng)分段、分片化。每片高度2 m左右，每片從下部向上移動，噴射束呈圓形旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)直徑約15 cm～30 cm，速度應(yīng)一致，噴射圈約為2 s為宜，一圈壓半圈。一次噴射到要求的厚度后，再向前推進，通常噴射的厚度≥5 cm。每次噴射的間隔大約為20 min～30 min。噴射前，如個別受噴水表面出現(xiàn)凹坑，應(yīng)先進行凹坑平整。

10） 噴頭與受噴表面的距離為0.6 m～1.0 m時，受噴表面垂直距離最佳。在適當(dāng)?shù)膰娚渚嚯x和噴射角度下，可以獲得最小的回彈。

11） 噴完后，關(guān)閉水閥門，使噴嘴的出口向下傾斜，避免水閥門倒流進輸料道。

3.4 拱形骨架護坡

拱形骨架護坡施工流程見圖1。

3.4.1 邊坡修整

依據(jù)邊坡坡度、坡腳墻標(biāo)高等數(shù)據(jù)，對坡腳和坡面進行測量和吊掛，去除多余浮土。確保坡度、平整度和平臺高程滿足設(shè)計要求。

3.4.2 護腳墻施工

護腳墻開挖時，采用人工挖土，并輔以小機械，挖土寬度需大于設(shè)計值的50 cm。在基坑周圍鋪設(shè)30 cm厚的灰泥作為墊層，并用小型夯錘進行夯打，以達到基坑的密實度。

模架由竹膠板制成，具有安裝可靠、支撐牢固、線形平直、接縫緊密等特點。混凝土在攪拌站進行集中攪拌，用罐車運輸?shù)绞┕龅?，用拖泵將混凝土送入模板?nèi)。在澆筑混凝土?xí)r，使用插入式振搗棒，快速插入，均勻的振動，緩慢地拔出，保證不漏振、不過振?；炷翍?yīng)按30 cm厚進行分層澆筑，混凝土澆筑完畢后，應(yīng)及時灑水并加以保護[4]。

3.4.3 拱形骨架施工

1） 基坑開挖。拱骨架基礎(chǔ)槽使用人工。開挖時應(yīng)注意幾何尺寸的準(zhǔn)確定位，溝槽深度應(yīng)在垂直坡面以下30 cm處。對于拱圓圓弧部分底槽的開挖，應(yīng)選用較小的設(shè)施，以保證圓弧部分的自然平滑度?；娱_挖完成后，施工人員應(yīng)對護腳位置進行準(zhǔn)確放樣，護腳深度50 cm，寬度75 cm。護腳用M7.5泥漿石施工（提升防護強度）。

2） 鑲邊石。鑲邊石在工廠使用C20水泥混凝土進行整體預(yù)制，然后運送至工地進行安裝，用水泥砂漿進行砌筑和勾縫，曲線鑲邊石的長度和寬度與直線鑲邊石的長度和寬度一致，半徑（內(nèi)徑）為2.0 m。砌體采用坐漿，擠漿的方法，要求砂漿要充分。各預(yù)制塊的砌縫應(yīng)該相互錯開，不能有通縫、空縫及松動，要做到表面平整，并與邊坡嵌接緊密，不允許進行注漿施工。

3） 用片石法澆筑成拱形框架。拱形框架為M7.5砂漿片石塊，石料的強度應(yīng)在30 MPa以上。骨架拱的寬度為30 cm，每層拱的高度可按坡面的高度進行調(diào)節(jié)，推薦為3 m。在拱圈有兩層框架的情況下，從上到下，當(dāng)保護段的余長小于一個拱圈時，這一段的邊坡就可以用掛網(wǎng)和噴播植草進行防護。

4） 檢查踏步。如果沒有排水的必要，維修踏步應(yīng)100 m設(shè)置一個，每一個獨立路段不少于一個踏步。在這一段斜坡的最大長度不超過100 m處，設(shè)置一個維護踏步，檢修踏步寬度為60 cm。踏步的寬度為50 cm，高度為50 m，在踏步的下方設(shè)置鋪砌。

4 結(jié)語

為了降低機場高填土病害對環(huán)境造成的不利影響，應(yīng)堅持預(yù)防為主、處置為輔的原則，防患于未然。到目前為止，上述機場工程已全部竣工，飛行區(qū)的土建工程也都交工驗收。實踐表明，通過以上措施，可以保證機場高填土高邊坡的穩(wěn)定和耐久性，并能抵御多種自然因素的沖擊。本文對改善高邊坡失穩(wěn)的相關(guān)技術(shù)進行論述，可為同類工程提供參考和借鑒。

參考文獻

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[3]曾朋.大潮高速公路路塹高邊坡失穩(wěn)成因分析及治理設(shè)計[J].路基工程，2020（4）：200-204.

[4]王宏杰.公路路基高邊坡影響因素及防護措施分析[J].交通世界，2019（11）：83-84.