高边坡支护施工与开挖技术应用研究

高边坡支护施工与开挖技术应用研究

朱江宝

中铁二十二局集团第三工程有限公司厦门361000

摘要：铁路建设作为国家基础性建设，对国民经济的发展具有重要的促进作用。随着近几年交通运输业的快速发展，铁路工程的质量也在不断提高。在铁路工程建设项目规模不同扩大的同时，高边坡问题也逐渐凸显出来。铁路边坡工程受许多因素影响，山体极有可能出现沿着剪切面的滑移和破坏，为了对铁路边坡进行加固，保持铁路边坡的稳定性，在铁路工程中广泛应用了预应力锚索施工技术，以提高铁路高边坡的稳定性，这对于促进交通运输业的发展具有积极作用。基于此，本文对高边坡支护施工与开挖技术的应用进行研究。

关键词：铁路高边坡；支护施工；预应力锚索；开挖技术；应用

1工程概况

浙江宁波某施工路段处于纬度适中，属亚热带季风气候，温和湿润，冬季主要受西风带冷空气控制；夏季则受副热带高压，台风和西南气流影响，多异常天气。夏冬长，春秋短。通过全面勘察施工场地能够看出，这里的岩石普遍为熔结凝灰岩，某铁路高边坡施工现场的沿线熔结凝灰岩都表露出来，从老到新的底层现状导致该区域地质情况相对比较复杂。在对路段中失稳的边坡地段进行深入考察后能够看出，岩体风化缺损现象普遍存在于这些地段，较厚的强风化层存在于边坡的前段左侧、中段左侧以及后段右侧。在铁路施工建设中，边坡治理作为极其重要的环节，想要使铁路路段的施工质量得到进一步提升，需要确保施工方案的科学性和合理性，从而使其能够满足设计要求。复杂的边坡施工技术具有严格的要求，因此需要根据实际情况制定相应的设计施工程序。在条件成熟的基础上，要对安全施工准则严格遵循，尽量简化施工程序，合理控制工程施工成本。在铁路边坡治理中，需要充分考虑边坡施工能否满足环境要求，是否会对周围环境产生影响。

2水文地质

地下水主要为基岩裂隙水，不发育，无侵蚀性。

3锚索结构设计原理

锚索是指把滑动土体产生的拉力逐渐传递给稳定岩土层里面有关的结构体系中的一种高边坡结构。锚索一般由锚头、锚固段以及自由段三部分组成。在这里面锚头为锚索外端用作固定或者开展锚索张拉固定施工作业的位置，锚头一般由锚具、垫板与保护帽三部分构成；而锚固段则是把远端拉力传递到比较稳定的岩土里面；所谓自由段通常指把锚头拉力逐步传递到锚固段中间位置，它通常包含注浆体育防腐结构两个部分。另外，锚索也还包含注浆塞与支架等多种配件结构。锚索则分为锚头、锚固段以及自由段三个部分，为了确保锚索可以适当的承受一些外力，就能确保整个高边坡施工过程得以顺利进行，进而将土体加固作用充分发挥出来。

4预应力锚索的施工技术

4.1钻孔

将边坡修整平整，并清除干净杂物之后，就可以准备钻孔了。在边坡的施工中，要一边开挖，一边加固，根据设计图纸测放钻孔的位置，如果破坏呈不平整状，或者所处位置特殊，可以适当地将钻孔的精确度放宽。

在钻孔设备的选择上，根据施工现场的实际条件进行选择，要符合锚孔的孔径和深度。钻孔的直径在符合设计要求的基础上，孔深还要超出设计要求的0.2m。如果岩层很松散，容易破碎，就要选择管钻的技术方法进行施工。在钻孔之前，要对钻机进行调整，并符合开钻的误差范围。为了保证边坡孔壁的粘结性，最好是采取干钻的方法。钻进的速度要符合施工地质条件，还要注意不可以出现钻孔变径或者是扭曲的现象，导致下锚困难。

4.2安装锚索体

钢绞线为锚索主要材料，可以通过砂轮切割机分割材料，使其与设计要求相符合。钻孔完成后通过高压风管清理孔内的岩粉和积水，可以开始安装锚索时，钢绞线端头安装铁皮导向帽，便于穿束。钢绞线之间安装扩张环，另外要将定位片安装在锚索外，确保锚索处于居中的状态。从而使压浆能够充分填充到钢绞线之间，使密实度得到提高。

4.3钻孔注浆

钻孔注浆是预应力锚索加固技术最为重要的环节，其质量直接关系到工程最终的整体质量，因此，在施工过程中需要给予钻孔注浆充足的重视。由于钻孔施工的工程成本较高，对工期及锚固施工的质量有着很大的影响，因此，在施工准备阶段需要根据施工的实际条件选择合适的钻孔设备。在选择钻孔设备时需要充分考虑地层情况、锚固深度等因素，确保选用的机械设备能够满足工程的实际需要。在钻孔时，施工人员需要根据设计图纸在边坡上精确放出钻孔的孔口位置，并在脚手架上安装基座，做好固定。在钻孔施工前，施工人员需要对孔口位置、方位等进行二次检查，确保孔口位置、方位等都满足工程的质量标准。在钻孔施工过程中，施工人员需要合理控制钻孔的速度，尽可能地保持均匀、缓慢的速度。在钻孔完成后，需要对孔深进行复核，并采用高压风机清理钻孔，将钻孔内的粉尘清理干净，避免钻孔堵塞，最后用水泥袋纸封口。

在完成钻孔工作后，就需要开展注浆施工，为了确保注浆施工的质量，需要严格按照设计配比配置注浆材料，在配置过程中，施工人员需要注意搅拌，确保注浆材料的均匀性。这里需要注意的是，浆体强度应控制在40MPa以上，同时在注浆施工的最初阶段需要用水泥对注浆泵和注浆管路进行一定的润滑处理，注浆管插到孔底，采用翻浆法进行注浆，并做好相关数据的记录。每批次的注浆都需要进行强度试验，一旦浆体强度未达到设计强度的70%，在锚索端头就不能悬挂重物。

5高边坡开挖技术应用

5.1高边坡开挖之前的准备工作

高边坡工程在开挖之前，必须对工程施工区域的地质条件进行详细的勘察，并认真分析。考虑到一切可能影响边坡稳定性的因素，而且不但要对当前的地质情况有正确判断，还应该根据现有情况，分析预测施工区域有可能发生的地质变化，只有这样才能对整个工程的高边坡设计及施工奠定坚实的基础，以确保工程项目的开展及建成后的正常运行。

5.2土方开挖

土方开挖是高边坡施工过程中主要的施工项目，由于一般高边坡开挖的工程比较大，涉及到的范围比较广泛，所以在施工过程中，要选择分区域、分段的方式进行施工，在开挖过程中要根据现场施工的实际情况，选择合适的挖掘设备进行开挖，在开挖过程中一定要控制好边坡的坡度，为施工区域中的积水排除提供良好的环境，防止在施工过程中发生较大的雨水，对出现土方剥离的现象。

5.3爆破技术的分析

在土方开挖过程中，经常会遇到比较难挖的土质，比如：大型岩石、比较坚硬的土质导致挖掘机械很难顺利进行，这时候就需要用到爆破技术。在爆破前要对工程现场的实际情况进行分析，从而制定出科学合理的爆破程序。在爆破技术应用过程中一定要注意以下几个内容：首先，组织建立科学合理的爆破网络，由于铁路工程较强的特殊性，所以在爆破网络组织过程中，难免会存在一定的差异性，所以在施工过程中一定要控制好爆破的裂孔和爆破的时间，根据实际的情况调整爆破的药量；其次，要处理好爆破的孔洞，在通常情况下，使用液压钻进行爆破孔洞的施工，每个爆破孔洞之间要选择不耦合的方式进行连接，防止孔洞堵塞问题的出现；最后，要调整爆破孔洞的预裂尺寸，在铁路工程爆破过程中，预裂孔洞主要有水平和坡面两种形式，在爆破过程中要适当调整预裂的尺寸，从而提高爆破的效率。

结束语：

预应力锚索的施工技术在高边坡支护中发挥着越来越重要的作用，不但能够使坡体结构更加稳固，并且能够使高边坡的整体稳定性得到增强。通过工程实例证明，预应力锚索的施工技术特点具有一定的优势，相信在未来的发展中，这种技术的发展会越来越广。

参考文献：

[1]董时全.高边坡支护施工与开挖技术应用研究[J].工程技术研究2019（03）

[2]杨多娇李旭照.某超高边坡支护工程锚杆应力监测实例[J].工业建筑2018年全国学术年会论文集（下册）