掛網(wǎng)錨噴技術(shù)在邊坡加固工程中的應(yīng)用
來源：來源于網(wǎng)絡(luò)發(fā)布時(shí)間：2010-02-24 15:26:57
近年來，由于受全球氣候變暖和厄爾尼諾的影響，普通公路發(fā)生水毀的范圍和損失數(shù)量越來越大，每年造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)近億元，尤其是高邊坡路段，受災(zāi)嚴(yán)重。高邊坡防護(hù)成為公路災(zāi)害防治工程中的重點(diǎn)。福建省三明市境內(nèi)的國道205線梅列路段高邊坡眾多，其中K2213+203~K2213+280和 K2216+700~K2216+780兩段近年來地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生最為頻繁，為提升該路段設(shè)施的抗災(zāi)和抗毀能力，并結(jié)合現(xiàn)場工程條件及工程地質(zhì)條件，參考省內(nèi)高邊坡處理情況，決定采用掛網(wǎng)錨噴技術(shù)對該處邊坡進(jìn)行加固處理。
本文以國205線梅列路段高邊坡掛網(wǎng)錨噴防護(hù)工程為例，重點(diǎn)介紹了掛網(wǎng)錨噴技術(shù)工作原理和施工技術(shù)，闡述了有關(guān)的質(zhì)量管理和檢測方法，為類似工程提供借鑒。
1 工程概況
國道205線梅列路段K2213+203~K2213+280、K2216+700~K2216+780兩段掛網(wǎng)錨噴平面圖如圖1所示。
本工程的施工難度主要體現(xiàn)在：①錨噴山體最高高度達(dá)45m；②路基邊坡下即為國道205線，且沿線過往車輛和人流量非常的大；③施工場地狹窄，四周無法修建滿足施工人員居住的臨時(shí)設(shè)施，所以對于材料的堆場和施工調(diào)配帶來比較大的困難。
2 掛網(wǎng)錨噴技術(shù)工作原理
掛網(wǎng)錨噴是一種較先進(jìn)的巖土加固技術(shù)，其基本原理是錨桿穿過土體滑動面深固于土體內(nèi)部，形成錨桿、鋼筋網(wǎng)和混凝土層的共同作用機(jī)理，通過這三者的共同工作來提高巖土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗變形剛度，減小巖（土）體的側(cè)向變形和坡面沖刷，增強(qiáng)邊坡的整體穩(wěn)定性[1].主要適用于巖性較差、強(qiáng)度較低、易于風(fēng)化的巖石邊坡；或雖為堅(jiān)硬巖層，但風(fēng)化嚴(yán)重、節(jié)理發(fā)育、易受自然力影響、導(dǎo)致大面積碎落，以及局部小型崩塌、落石的巖質(zhì)邊坡；或巖質(zhì)邊坡因爆破施工，造成大量超爆、破壞范圍深入邊坡內(nèi)部，路塹邊坡巖石破碎松散、極易發(fā)生落石、崩塌的邊坡防護(hù)[2].
3 工程設(shè)計(jì)要求
3.1 構(gòu)造設(shè)計(jì)要求
（1）混凝土：噴射C20細(xì)石混凝土，厚度10cm.
（2）錨桿與錨固深度：錨桿采用φ18鋼筋；錨固深度采用長5m短3m結(jié)合的方式；錨桿孔的深度應(yīng)大于錨固深度20cm，并用1：3～l：4的水泥砂漿固結(jié)；錨桿間距采用2m×2m.
（3）鋼筋網(wǎng)：鋼筋網(wǎng)的框架尺寸采用2m×2m的方框，鋼筋采用φ8，框架內(nèi)用鍍鋅鐵絲網(wǎng)復(fù)蓋，框架與鍍鋅鐵絲網(wǎng)要綁扎牢固。
3.2 材料要求
（1）水泥：P42.5普通硅酸鹽水泥。
（2）砂：采用堅(jiān)硬耐久的中粗砂，細(xì)度模數(shù)宜大于2.5，含水率直控制在5％～7％。
（3）骨料：采用堅(jiān)硬耐久的碎石或卵石，粒徑不宜大于15 mm；當(dāng)采用堿性速凝劑時(shí)，不得使用含有活性二氧化硅的石材。
（4）外加劑：選用符合質(zhì)量要求的速凝劑，摻速凝劑后的噴射混凝土性能必須滿足設(shè)計(jì)要求。
（5）水：混合水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害物質(zhì)，不得使用污水以及pH值小于4的酸性水和含硫酸鹽量按SO計(jì)算超過水重1％的水。
（6）混合料配合比設(shè)計(jì)要求見表1.
4 施工工序及技術(shù)措施
錨噴網(wǎng)支護(hù)的施工程序如圖2所示。
（1）搭設(shè)腳手架[2，4] .
搭設(shè)腳手架前先觀察邊坡的穩(wěn)定情況，確保安全。鋼管支架立柱應(yīng)置于堅(jiān)硬穩(wěn)定的巖石上，不得置于浮渣上。立柱間距1.5m，架子寬度1.2～1.5m，橫桿高度1.8m，以滿足施工操作。
（2）坡面整修。
先將邊坡表面破碎松散的土渣清除干凈，然后用高壓水沖洗受噴面；對邊坡局部不穩(wěn)定處進(jìn)行清刷或支補(bǔ)加固；在邊坡松散空洞處和坡腳處設(shè)置一定數(shù)量的泄水孔，預(yù)留的長度根據(jù)現(xiàn)場確定布設(shè)。
（3）噴射混凝土作業(yè)[4] .
噴射混凝土之前，用清水將坡面沖刷干凈，濕潤坡面，以確保一層后才進(jìn)行定位。鉆孔采用氣腿式鑿巖機(jī)，孔徑40mm，鉆孔垂直邊坡面，根據(jù)現(xiàn)場的情況確定錨桿深度長5m短3m結(jié)合。如遇巖石過于堅(jiān)硬時(shí)采取加水的方式鉆孔，鉆孔時(shí)必須隨機(jī)鉆速度鉆進(jìn)，不能強(qiáng)加壓力沖鉆，以免影響邊坡巖石的穩(wěn)定。
采用壓力泵將1：1的水泥砂漿注入錨孔。如遇空洞不能加壓太大，要保持0.1MPa的工作壓力。注漿時(shí)注漿管應(yīng)插至孔底5～10cm處，隨砂漿的注入緩慢勻速拔出。注漿保證砂漿飽滿，不得有里空外滿的現(xiàn)象。注完漿后，立即插入錨桿，若孔口無砂漿溢出，及時(shí)補(bǔ)注砂漿。
（4）掛網(wǎng)。
先將圓盤鋼筋（直徑φ8）調(diào)直，按邊坡形狀尺寸取料加工，鋼筋網(wǎng)的框架尺寸采用2m×2m的方框，框架內(nèi)用鍍鋅鐵絲網(wǎng)復(fù)蓋，框架與鍍鋅鐵絲網(wǎng)要綁扎牢固。編好鋼筋網(wǎng)框架后，與錨桿交接處進(jìn)行焊接，以保證噴射混凝土?xí)r鋼筋不晃動。鋼筋網(wǎng)必須緊貼混凝土表面，以保證鋼筋網(wǎng)保護(hù)層厚度。
（5）養(yǎng)生[2，4] .
當(dāng)最后一次噴射的混凝土終凝2h后，立即噴水養(yǎng)護(hù)，每天至少噴水四次。養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不得少于7d.在終凝后第一次噴水養(yǎng)生時(shí)，壓力不宜過大，以防止沖壞噴射混凝土防護(hù)層表面。氣溫低于5℃時(shí)，不得噴水養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)生過程中如果發(fā)現(xiàn)剝落、外鼓、裂紋、局部潮濕、色澤不均等不良現(xiàn)象，應(yīng)分析原因，采取措施進(jìn)行修補(bǔ)，以防后患。
5 現(xiàn)場質(zhì)量管理與檢測
在施工過程中對鋼筋、水泥、砂石、速凝劑等原材料質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，并嚴(yán)格按配合比施工。根據(jù)生產(chǎn)需要，制訂出錨桿施工操作規(guī)程、噴射混凝土操作規(guī)程以及化驗(yàn)制度、機(jī)具測試維修制度、新工藝和新技術(shù)的推廣制度等，并加強(qiáng)對操作人員的培訓(xùn)，同時(shí)加強(qiáng)質(zhì)量檢測。
（1）強(qiáng)度檢測[3，5] .
噴射混凝土必須做抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，試塊在工程施工中抽樣制取，在噴射作業(yè)面附近，將模具敞開一側(cè)朝下，以80°（與水平面的夾角）左右置于墻腳。先在模具外的邊墻上噴射，待操作正常后，將噴頭移至模具位置，由下而上，逐層向模具內(nèi)噴滿混凝土。然后將噴滿混凝土的模具移至安全地方，用三角抹刀刮平混凝土表面。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)7d后，將混凝土加工成邊長為100 mm的立方體試塊。繼續(xù)在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)至28d齡期后，進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。本工程試件共40組，經(jīng)測試，結(jié)果符合規(guī)范要求。
（2）厚度檢測。
用鑿孔法檢測。本工程共檢測50點(diǎn)，平均值11.8cm>10cm；最小值7.9cm>0.5×10=5cm，符合《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》要求。
（3）錨桿間排距檢測。
錨桿間排距是錨桿能否發(fā)揮支護(hù)作用的保證條件之一。在本工程在錨桿被噴射混凝土覆蓋前，主要采用在工作面用尺直接量測的方式進(jìn)行檢測。經(jīng)檢測結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求。
（4）外觀感檢測[3，5] .
外觀感檢測采用目測法和實(shí)測法兩種。經(jīng)檢測，本工程坡面平順、線型流暢，無漏噴、離鼓、理解縫、鋼筋網(wǎng)外露現(xiàn)象，地表及坡面排水處理得當(dāng)，無漏水現(xiàn)象，符合規(guī)范要求。
6 結(jié)語
國道205線梅列路段K2213+203~K2213+280、K2216+700~K2216+780兩段高邊坡掛網(wǎng)錨噴防護(hù)工程經(jīng)監(jiān)測、觀測，邊坡整體穩(wěn)定牢固，錨桿支護(hù)有足夠的強(qiáng)度，穩(wěn)定性能良好。
掛網(wǎng)錨噴支護(hù)技術(shù)通過對坡體施加壓力和注漿，使坡體形成一個整體，顯著提高了邊坡的穩(wěn)定性，它在高陡邊坡防護(hù)諸多措施中工藝簡便，操作靈活，土石方開挖少，具有適應(yīng)面廣、安全可靠、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，是比較理想的防護(hù)形式。
