论喷锚技术在高边坡防护中的应用

论喷锚技术在高边坡防护中的应用

吴宁波

吴宁波湖北兴达路桥股份有限公司湖北咸宁437000

摘要：锚喷支护是对高边坡进行防护的一项工程,喷锚支护可提高高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，近些年喷锚技术已在高边坡防护中得到广泛应用。本文就锚喷支护技术在高边坡防护中的应用做简要分析。

关键词：喷锚支护；高边坡；防护

1、引言

近年随着各种大型工程项目的建设，地质条件越来越复杂，各种高边坡情形越来越多。随着施工难度的提高，施工技术也跟着在改善，现如今喷锚施工技术在我国各类人工和自然高边坡的整治工程中得到了日益广泛的应用，并逐步成为一种主要的新型边坡加固与防护技术。

喷锚网支护是靠锚杆、钢筋网和混凝上层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，减小岩（土）体侧向变形，增强边坡的整体稳定性。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡；或虽为坚硬岩层，但风化严重、节理发育、易受自然营力影响、导致大面积碎落以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡；或岩质边坡因爆破施工，造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部，路堑边坡岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。

2、施工前的准备阶段在工程动工前，先要对施工现场周围的环境做初步调查，为顺利施工提供可靠、准确的参考材料。然后深入分析，制定出施工计划，进行人员施工组织工作。调查包括：检查有关锚固工程制定的计划、图纸以及高边坡上土质的性能等资料是否完整；施工现场的安全状况，对交通的限制；用水、用电是否方便；另外还包括天气、环保等因素。在调查阶段结束后，要根据获取的资料展开详细分析，然后编制施工组织设计，确定一系列施工程序，包括方法、工序、工艺、设备、进度以及管理等工作。同时，要编制施工组织设计，内容包括设计锚杆规格、锚固力要求等内容。

3、锚固方案

某高速公路隧洞入口两侧为边坡高达42米的高陡路堑石质边坡，其岩石坚硬，但岩体风化较严重，节理发育，且由于施工时采用爆破作业，使得边坡破碎松散，时有落石现象发生，严重影响后续工序的施工和将来的营运安全。为了使松散岩石边坡不出现落石、崩塌现象，确保行车安全，我们根据路堑边坡现状，经技术经济比较，决定采用锚杆结合喷网支护方案进行防护。设计锚固方案如下：①喷射混凝土采用C20细石混凝土，喷射厚度为150mm。

②锚杆采用Φ25钢筋锚杆；锚固深度视边坡岩层的破碎程度及破碎层的厚度而走，一般为1.5m～4m；锚杆钻孔的深度应大于锚固深度20cm，并用1：2的水泥砂浆固结；锚杆间距采用2mX2m，呈梅花型布置。

③钢筋网采用Φ8钢筋，间距为150mmX150mm。

4、施工工序及技术措施

4.1施工工序脚手架搭设→边坡清理→锚杆钻孔、注浆→钢筋网制作、安装→喷射混凝土→养生→脚手架拆除。现就主要工序的施工方法及技术措施简述如下：

4.2边坡清理在脚手架搭设前要先对边坡进行清理，由于岩石边坡破碎松散且不平整，故须将松散的浮石和岩渣清除干净。在光面爆破后，岩石会增多，岩层也越加松动，将存有的危石和松动的地方清理干净。对某些不稳定的位置要进行修补增强，如果产生的裂缝过大，就要采取勾缝或者灌浆处理手段。边坡清理干净后，再进行检查，如果确定安全便可搭设脚手架。

4.3锚杆钻孔、注浆①锚杆钻孔在混凝土喷射第一层后才进行定位；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1.5～4m，钻孔要垂直边坡面。锚杆采用Φ25mm钢筋，间排距2m，梅花型布置。

②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。

③采用压力泵将1：2的水泥砂浆注入锚孔。如遇空洞不能加压太大，要保持0.1MPa的工作压力。注浆时注浆管应插至孔底5～10cm处，随砂浆的注入缓慢匀速拔出。注浆要保证砂浆饱满，不得有里空外满的现象。

④注浆后，即插入锚杆，若孔口无砂浆溢出，应及时补注。

4.4钢筋网安装与喷射混凝土在安装钢筋网之前要先清理高边坡面，取出杂物以及松动的土层。置于底层的钢筋网片绑扎牢固后，要紧紧贴在坡面，依据设计标准，锚杆和网片必须坚固可靠。如果发现某些坡面不平整，钢筋网片与坡面不贴近，必须立即采取措施解决，以免造成喷浆的厚度不均匀。

排水孔的安装位置要尽可能在裂缝处或者破碎带，泄水孔的口径为10厘米，孔距为4m，设置为梅花形阵列。用于喷射的混凝土比例需合理配置，石料的最大粒径等也要严格控制。喷射混凝土时，要严格做好记录，厚度为150mm，且厚度必须保持均匀。混凝土层顺序从上到下，将网片和锚杆都要全部包裹，且颜色、厚度均无差异。混凝土喷射的顺序自下而上。如岩面凹凸不平时，应喷凹处找平，然后向上喷射。喷射时喷嘴料束应呈旋转即运动一圈压半圈，纵向按蛇形进行。

转动半径一般在15cm左右，每次蛇形长度3～4m或根据速凝效果而定。喷射纵向第二行时，要依顺序从第一行的起点处开始，行与行间须搭接2～3m，喷射束旋转速度，原则上要均匀，不宜太慢或太快。

5、现场质量管理与检测

5.1现场质量管理措施①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。

②严格操作规程：根据需要，专门制订锚杆施工操作规程、喷射混凝土操作规程以及化验、机具测试维修、新工艺和新技术的推广等制度，使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，加强责任心教育。

③加强对操作人员培训：对喷射手、搅拌人员、喷射机操作人员的选择一定要责任心强、技术熟练的工人担任。

④合理选择施工设备、机具和施工方案。

5.2现场质量检测

5.2.1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，将模具敞开一侧朝下，以80（与水平面的夹角）左右置于墙脚：先在模具外的边墙上喷射，待操作正常后，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100mm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。本工程共计试件30组，经测试，结果如下：平均值f′ck＝21.75MPa；标准差Sn＝1.15MPa；最小值f′ckmin＝20.8根据《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001），本工程质量合格条件为：f′ck-K1Sn≥0.9fc；f′ckmin≥K2fc,其中K1取1.6，K2取0.85即：21.75一1.6x1.15＝19.91MPa≥0.9x20=18MPa；20.8MPa≥0.85x20=17MPa，满足要求。

5.2.2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》，本工程共检测50点，结果如下：平均值Ｘ＝158mm＞150mm；最小值Ｘmin＝125mm＞50%X150=75mm，符合要求。

5.2.3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。

在本工程中，我们在锚杆被喷射混凝土覆盖前，主要采用在工作面用尺直接量测的方式进行检测，共检查12点，其中11点合格，符合《锚喷支护工程质量检测规程》（MT/T5015-96）的规定要求。

5.2.4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、理解缝、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。

6、结论

喷锚网支护可提高高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。