浅谈喷锚技术在普通公路高陡边坡防护中的应用

浅谈喷锚技术在普通公路高陡边坡防护中的应用

摘要喷锚网支护可提高高陡边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，增强边坡的整体稳定性。根据国道319线中复至南山路段路堑边坡采用喷锚网支护的工程实践，介绍了设计方案、材料要求、施工方法、技术措施，以及现场质量检测、安全管理和特例施工浅析。

关键词喷锚网支护；设计；施工检测；特例浅析

国道319线中复至南山（313K+430~313K+530）路段，因深切路堑，造成左边坡高达76m的高陡路堑石质边坡。而且由于上世纪90年代“先行工程”采用大爆破作业，使得左边坡破碎松散，犬牙交错，时有落石现象发生，严重影响营运安全。为了使松散岩石边坡不出现落石、崩塌现象，确保行车安全，经技术经济比较，决定采用喷锚网支护方案进行防护。

1设计方案及材料要求

国道319中复至南山路段高路堑边坡，系采用大型爆破施工形成的，岩层中下部为块状的层间结合较好的中厚层或厚层岩体结构，岩层上部5~8米范围为粘土覆盖层。由于爆破 施工未采用将开挖区和保留区分开来的预裂爆破方式，使得岩层受一定的爆破影响，局部有层面张开裂缝，边坡破碎松散、犬牙交错、孤石悬挂，时有落右现象发生。

1）构造设计方案。①喷射混凝土厚度采用10 cm，喷射混凝土标号为C20小石子混凝土。②锚杆采用18钢筋；锚固深度视边坡岩层的破碎程度及破碎层的厚度而定，为防止锚杆滑出，锚杆必须置于较好的岩层面以下一定深度，根据3路段路堑边坡的破碎程度，确定采用长（5米）短（3米）结合的方法，以达到加固防护的目的；锚杆孔的深度应大于锚固深度20cm，并用M30的水泥砂浆固结；锚杆间距采用2.0mX2.0m，采用一层3米一层5五米间断式布设，纵横平行布置。③铁丝网的孔眼尺寸采用4.0cmX4.0cm的方孔，钢丝直径2MM。

2）材料选择要求。①水泥应优先选用425＃普通硅酸盐水泥；水泥标号不得低于325＃，性能符合现行水泥标准。②砂应采用坚硬耐久的中粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率直控制在5％～7％。③骨料应采用坚硬耐久的碎石，粒径不宜大于15 mm；当采用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石材。④外加剂应选用符合质量要求的速凝剂，掺速凝剂后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。⑤水水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质，不得使用污水以及pH值小于4的酸性水。

3）混合料的配合比设计。①水泥与砂石之重量比为1：1.66：1.60 ；②砂率宜为45％～55％；③水灰比宜为0.4～0.45；④速凝剂掺量应通过试验确定。

2施工方法及技术措施

喷锚网支护的施工程序是：搭设脚手一整修边坡一锚杆钻孔、注浆一挂网一喷射混凝土一养生一拆除脚手架。脚手架搭设前必须先对现有边坡的稳定情况进行观察，确定安全后再搭设脚手架。钢管支架立柱应置于坚硬稳定的岩石上，不得置于浮渣上；立柱间距1.5m。架子宽度1.2～1.5 m；横杆高度1.8m，以满足施工操作；搭设管扣要牢固和稳定；钢架与壁面之间必须楔紧，相邻钢架之间应连接牢靠，以确保施工安全。由于岩体上部粘性砂土风化掉落于下部石缝， 现有的岩石边坡长着杂草、松树，且年月长久，现有的岩石边坡破碎松散且不平整，故必须将杂草、松树拔除，松散的浮石和岩渣清除干净，用石块补砌空洞；用高压水冲洗受喷面；对边坡局部不稳定处进行清刷或支补加固；对较大的裂缝进行灌浆或勾缝处理；在边坡松散空洞处和坡脚处设置一定数量的泄水孔，预留的长度根据现场确定布设。

喷射混凝土作业：喷射作业前必须对机械设备，风、水管路和电线等进行全面检查及试运转。根据设计图要求将孔位用红漆点喷放样定位，采用气腿式凿岩机钻孔，孔径50mm；根据现场的情况确定锚杆深度一般为3.0米或5.0米，钻孔要垂直边坡面（如图2所示）。如遇岩石过于坚硬须采取加水的方式钻孔，钻孔时必须随机钻速度钻进，不能强加压力冲钻，以免影响边坡岩石的稳定。待孔深达到设计深度后插入锚杆，采用压力泵将1：0.45的水泥纯浆注入锚孔。如遇空洞不能加压太大，要保持0.1 MPa的工作压力。注浆时注浆管应插至距孔底5～10cm处，随砂浆的注入缓慢匀速拔出。 注浆要保证注浆饱满，不得有里空外满的现象。注完浆，若孔内纯浆干缩后，应及时补浆。

3现场质量管理与检测

1）现场质量管理措施。严把钢筋、水泥、砂石、速凝剂等原材料质量关，并严格按配合比施工。我们根据生产需要，专门制订出锚杆施工操作规程、喷射混凝土操作规程以及化验制度、机具测试维修制度、新工艺和新技术的推广制度等，使每一位施工人员都熟悉并掌握操作规程和技术要求。要求工人严格按操作规程施工，加强对其责任心的教育。加强对操作人员的培训。尤其是喷射手、搅拌人员、喷射机操作人员，一定要选择责任心强、技术熟练的工人担任，以保证喷射混凝土的质量。合理选择施工设备、机具和施工方案。施工前选好设备、机具，良好的机具是保证质量的基础。在选择施工方案时，要深入调查，进行测试研究，采用工程类比法，优化选择适合本工程的支护方式和施工方法。

2）现场质量检测。①强度检测。喷射混凝土必须做抗压强度试验，试块在工程施工中抽样制取，在喷射作业面附近，将喷头移至模具位置，由下而上，逐层向模具内喷满混凝土。将喷满混凝土的模具移至安全地方，用三角抹刀刮平混凝土表面。在标准养护条件下养护7d后，将混凝土加工成边长为100 mm的立方体试块。继续在标准条件下养护至28d龄期后，进行抗压强度试验。②厚度检测。用凿孔法检测。根据《锚杆喷射混凝土支护技术规范》，“每个断面上，全部检查孔处的喷层厚度，60％以上不应小于设计厚度；最小值不应小于设计厚度的一半；同时，检查孔处厚度的平均值，不应小于设计厚度值。”③锚杆间排距检测。锚杆间排距是锚杆施工质量的一项主要考核指标，是锚杆能否发挥支护作用

的保证条件之一。④外观感检测。观感检测一般采用人工观测的方法，包括目测法和实测法两种。工程完工后，该工程坡面平顺、线型流畅，无漏喷、离鼓、裂缝、钢筋网外露现象，地表及坡面排水处理得当，无漏水现象，符合规范要求。

4安全管理

为加强工程施工安全管理，做到“安全第一，预防为主”，确保施工安全生产，派专人负责施工安全管理。加强对工地的安全检查、督导，发现隐患及时整改，施工人员队严格遵守各项公路工程安全技术操作规程和遵守安全生产管理条例的各项规定，按不同施工项目具体要求设置有关安全标志和配备有关安全防护用品。针对营运中的道路施工现实情况，要求乙方施工期间，施工路段两端设立安全警示标志，区间作业点前后设立加密警示标志，堆方材料不得超出路肩部份；为防止高空施工碎渣掉落于路面影响行车、行人安全畅通，施工路段必须设立安全挡板或防护网。

5特例施工方法浅析

1）313K+430~313K+530路段路堑边坡距路面45米的半坡处有一块半露悬挂孤石，如果采用爆破给予清理，极易影响行车、行人安全，如果不进行处理的话，碰到外力作用（地震）影响，整个孤石极易滚落下来，综合考虑现有行车安全和施工安全，也考虑不留后患，决定采取在孤石中心钻孔，孔深大于孤石破裂面以下2.0，然后锚杆、注浆，再用10钢筋在每个锚杆头部设纵横两条帮条，形成十字形框条将孤石进行包护，帮条与锚头焊接牢固，帮条两端焊接在孤石周边岩层结构较好的锚头上。最后在孤石锚头上做一个锚墩（如图1所示）。

2）313K+500~313K+530路段路堑边坡岩体的结构已发生了强烈的松动变形破坏，并且边坡极陡，坡率近1：0，松动石块在钻孔机的震动和杆件的触碰综合作用下极易松动掉落，并牵动周边石块松动，将会造成边坡大面积不稳定。为确保行车安全和施工安全，在施工过程中，脚手架搭设好后，先将坡面喷射3~4CM的混凝土，在混凝土养护3天后，达到一定强度，使整个破碎石块在混凝土的粘结作用下形成一个整体，使之成为稳定坡面，作为坡面的初期支护，然后再进行钻孔施工，保证了施工人员安全。

6总结

喷锚网支护可提高高陡边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，增强边坡的整体稳走性。应根据边坡岩土体现状，合理选择喷射混凝土的支护措施、结构设计方案。合理选择施工程序、工艺和技术措施是保证喷锚网支护工程质量的关键。加强现场质量管理。对喷锚网支护要对喷射混凝土强度厚度、锚杆间排距、抗拔力、外观感等方面进行检测，严把质量关。

参考文献

[1]锚杆放射砼支护技术规范GB 50086-2001.

[2]建筑边坡工程技术规范GB 50330-2002.