挂网锚喷技术在边坡加固工程中的应用

近年来，由于受全球气候变暖和厄尔尼诺的影响，普通公路发生水毁的范围和损失数量越来越大，每年造成的直接经济损失高达近亿元，尤其是高边坡路段，受灾严重。高边坡防护成为公路灾害防治工程中的重点。福建省三明市境内的国道205线梅列路段高边坡众多，其中K2213+203~K2213+280和K2216+700~K2216+780两段近年来地质灾害发生最为频繁，为提升该路段设施的抗灾和抗毁能力，并结合现场工程条件及工程地质条件，参考省内高边坡处理情况，决定采用挂网锚喷技术对该处边坡进行加固处理。
　　本文以国205线梅列路段高边坡挂网锚喷防护工程为例，重点介绍了挂网锚喷技术工作原理和施工技术，阐述了有关的质量管理和检测方法，为类似工程提供借鉴。
　　1 工程概况
　　国道205线梅列路段K2213+203~K2213+280、K2216+700~K2216+780两段挂网锚喷平面图如图1所示。

（a）K2213+203~K2213+280

（b）K2216+700~K2216+780

图1 国道205线梅列路段两段挂网锚喷平面图

　　本工程的施工难度主要体现在：①锚喷山体最高高度达45m；②路基边坡下即为国道205线，且沿线过往车辆和人流量非常的大；③施工场地狭窄，四周无法修建满足施工人员居住的临时设施，所以对于材料的堆场和施工调配带来比较大的困难。
　　2 挂网锚喷技术工作原理
　　挂网锚喷是一种较先进的岩土加固技术，其基本原理是锚杆穿过土体滑动面深固于土体内部，形成锚杆、钢筋网和混凝土层的共同作用机理，通过这三者的共同工作来提高岩土的结构强度和抗变形刚度，减小岩(土)体的侧向变形和坡面冲刷，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。
　　3 工程设计要求
　　3.1 构造设计要求
　　（1）混凝土：喷射C20细石混凝土，厚度10cm。
　　（2）锚杆与锚固深度：锚杆采用φ18钢筋；锚固深度采用长5m短3m结合的方式；锚杆孔的深度应大于锚固深度20cm，并用1:3～l:4的水泥砂浆固结；锚杆间距采用2m×2m。
　　（3）钢筋网：钢筋网的框架尺寸采用2m×2m的方框，钢筋采用φ8，框架内用镀锌铁丝网复盖，框架与镀锌铁丝网要绑扎牢固。
　　3.2 材料要求
　　（1）水泥：P42.5普通硅酸盐水泥。
　　（2）砂：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：采用坚硬耐久的碎石或卵石，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：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：混合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的酸性水和含硫酸盐量按SO计算超过水重1％的水。
　　（6）混合料配合比设计要求见表1。

表1 混合料配合比要求

水泥:砂:石(重量比)	砂率	水灰比	速凝剂
1:2:2~1:2:3	45％~55％	0.4~0.45	通过试验确定

　　4 施工工序及技术措施
　　锚喷网支护的施工程序如图2所示。

图2 施工工序图

　　（1）搭设脚手架。
　　搭设脚手架前先观察边坡的稳定情况，确保安全。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1.2～1.5m，横杆高度1.8m，以满足施工操作。
　　（2）坡面整修。
　　先将边坡表面破碎松散的土渣清除干净，然后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；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。
　　（3）喷射混凝土作业 。
　　喷射混凝土之前，用清水将坡面冲刷干净，湿润坡面，以确保一层后才进行定位。钻孔采用气腿式凿岩机，孔径40mm，钻孔垂直边坡面，根据现场的情况确定锚杆深度长5m短3m结合。如遇岩石过于坚硬时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。
　　采用压力泵将1:1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。注浆保证砂浆饱满，不得有里空外满的现象。注完浆后，立即插入锚杆，若孔口无砂浆溢出，及时补注砂浆。
　　（4）挂网。
　　先将圆盘钢筋（直径φ8）调直，按边坡形状尺寸取料加工，钢筋网的框架尺寸采用2m×2m的方框，框架内用镀锌铁丝网复盖，框架与镀锌铁丝网要绑扎牢固。编好钢筋网框架后，与锚杆交接处进行焊接，以保证喷射混凝土时钢筋不晃动。钢筋网必须紧贴混凝土表面，以保证钢筋网保护层厚度。
　　（5）养生 。
　　当最后一次喷射的混凝土终凝2h后，立即喷水养护，每天至少喷水四次。养护时间一般不得少于7d。在终凝后第一次喷水养生时，压力不宜过大，以防止冲坏喷射混凝土防护层表面。气温低于5℃时，不得喷水养护。在养生过程中如果发现剥落、外鼓、裂纹、局部潮湿、色泽不均等不良现象，应分析原因，采取措施进行修补，以防后患。
　　5 现场质量管理与检测
　　在施工过程中对钢筋、水泥、砂石、速凝剂等原材料质量严格把关，并严格按配合比施工。根据生产需要，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，并加强对操作人员的培训，同时加强质量检测。
　　（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。然后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。本工程试件共40组，经测试，结果符合规范要求。
　　（2）厚度检测。
　　用凿孔法检测。本工程共检测50点，平均值11.8cm>10cm；最小值7.9cm>0.5×10=5cm，符合《锚杆喷射混凝土支护技术规范》要求。
　　（3）锚杆间排距检测。
　　锚杆间排距是锚杆能否发挥支护作用的保证条件之一。在本工程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。经检测结果符合设计要求。
　　（4）外观感检测[3，5] 。
　　外观感检测采用目测法和实测法两种。经检测，本工程坡面平顺、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 结语
　　国道205线梅列路段K2213+203~K2213+280、K2216+700~K2216+780两段高边坡挂网锚喷防护工程经监测、观测，边坡整体稳定牢固，锚杆支护有足够的强度，稳定性能良好。
　　挂网锚喷支护技术通过对坡体施加压力和注浆，使坡体形成一个整体，显著提高了边坡的稳定性，它在高陡边坡防护诸多措施中工艺简便，操作灵活，土石方开挖少，具有适应面广、安全可靠、成本低廉等优点，是比较理想的防护形式。

• 0人已收藏

• 0人已打赏

  免费
• 0人已点赞

• 分享

  复制链接 新浪微博 微信扫一扫