錨噴支護技術在某道路挖方邊坡支護中的應用

張學亮

1 工程概況

某項目進場道路工程，按工礦場外道路山嶺重丘三級公路設計，起始樁號K0+000，終點樁號K1+673，公路總長1 673 m，路寬9.0 m，自下而上沿山勢曲折蜿蜒而上，經5處彎道抵達山頂，在K1+260～K1+460彎道段，在道路開挖前，其左側已建成一基供電線塔(高約23 m，線塔及其基礎約重240 t)，此處路基開挖后形成大的邊坡，坡頂標高763 m，坡底標高745 m，高差18 m，工程若按設計以1∶1放坡則供電線塔將被挖掉，為確保邊坡的穩定及線塔的安全使用，需對該邊坡進行永久支護。

2 工程地質條件

2.1 場地地形、地貌

該公路工程地處太行山西緣南端地晉東南沁水盆地，屬于低山丘陵地貌單元。公路穿越地段地形總體為西高東低，地面切割深，溝谷縱橫，地形起伏大，線路范圍內地形最大高差114.4 m。

2.2 地質構造

公路區域內無斷層，基本構造形態呈單斜，南高北低，區內地層向北傾斜，無巖漿巖體侵入。

2.3 工程地質條件

勘察結果表明，該段路基土層主要由種植土，新黃土，粉質黏土組成，各土層情況如下:

①1層種植土(Q4):表層土，厚度2.0 m，呈淺黃色，稍濕，結構松散，含大量植物根系及有機質。

②層新黃土(Q4):黃褐色，硬塑，土質不均，以粉粒為主;含有大量白色菌絲及鈣質結核、蝸牛殼殘骸，垂直節理較發育，見蟲孔及針狀孔隙，具濕陷性，層狀分布。

③層粉質黏土(Q2):呈褐紅色，堅硬～硬塑狀，土呈團粒狀，粘性較大，刀切面光滑。含大量鈣質結核，含量大于30%，部分地段夾鈣質結核層，鈣質結核層一般厚度2 m～3 m。

③1層含結核層(Q3):層厚1.5 m。灰白色，土質不均，含大量鈣質結核，少量粉土。

2.4 水文地質條件

路基勘察深度范圍內，沒有揭露到地下水，地下水埋深大，可不考慮地下水對路基影響。

3 高邊坡支護設計

原設計道路挖方邊坡的坡比為1∶1，采用漿砌片石護坡，坡腳設擋土墻的支護形式，擋土墻、護坡均為M7.5水泥砂漿、MU300片石砌筑。擋土墻高2.5 m，漿砌片石護坡厚200 mm，水泥、片石等材料就地取材。

為保護路一側供電線塔，而將坡比調整為1∶0.6(路面設計標高不變，由線塔基礎外沿5 m向下放坡至路基)，邊坡支護仍采用漿砌片石形式無法滿足承載力要求，對邊坡穩定及坡頂供電線塔(一基)正常使用帶來影響。為此對此段路邊坡進行了支護設計修改。

結合邊坡工程地質情況，充分考慮坡頂固定堆載的實際影響，通過設計計算后，采用錨網噴聯合支護形式，支護路段長28 m，最大垂直高度18 m，具體情況如下:

1)采用全粘結型錨桿支護形式，錨桿主筋拉桿采用φ28(14)鋼筋，長18 m(在線塔基礎范圍內有15 m和4 m兩種規格，以不破壞基礎為原則)，錨桿孔徑130 mm，間排距1.8 m×1.8 m，泄水孔孔徑110 mm，間排距3.6 m×3.6 m，錨桿及泄水孔布置立面圖、斷面圖如圖1，圖2所示。2)采用180 mm厚C25噴射混凝土護面，內設雙層雙向φ8@200的鋼筋網片，錨桿與面層連接處設置由10 mm厚鋼板做錨桿頭與2Φ14，L=500鋼筋形成的井字架，井字架鋼筋應位于鋼筋網之外;錨桿細部及與面層的連接方式具體做法見圖3，圖4。

圖1 支護立面圖

4 施工工藝及要求

4.1 施工工藝

測量放線→打孔(錨桿制作)→清孔入孔(水泥漿拌制)→注漿→面層鋼筋網片綁扎→噴射混凝土面層。施工工藝框圖見圖5。

圖2 支護斷面圖

圖3 土釘細部結構圖

4.2 施工要求

1)錨桿定位測放應準確，偏差不得超過±2 cm。

2)成孔:采用機械成孔，鉆孔傾角15°，錨桿孔徑130 mm，考慮沉渣及對錨桿腐蝕的影響，實際孔深大于設計深度50 cm。成孔時嚴禁帶水鉆進，成孔后立即清孔檢查，對于孔中出現局部塌孔或掉落松土應立即采用高壓風作清孔處理。

3)錨桿制作及安裝:錨桿采用Φ32 HRB335級熱軋帶肋鋼筋，2 m設一組支撐架(每組3個，三角形布置)，注漿管采用一根波紋管，預先固定于錨桿上(距錨桿孔底50 cm)，長出孔位端頭20 cm，安裝時一起放入孔內。

4)注漿:注漿漿體強度應大于20 MPa，注漿材料選用42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比0.4～0.5。將攪拌好的水泥凈漿，通過高壓泥漿泵將漿液注入孔內，注漿壓力不得小于0.4 MPa。采用一次注漿，應保證注漿飽滿，必要時進行補漿。

5)鋼筋網片制作及噴射面層混凝土:先將底層鋼筋網片綁扎好貼于坡面，按要求將錨桿與網片可靠固定，噴射第一遍混凝土，厚9 cm～10 cm，再綁扎第二鋼筋網片，然后再噴射混凝土面層。面層應將錨桿及網片全部包裹。

圖4 錨桿與噴射面層的連接詳圖

圖5 施工工藝框圖

4.3 施工設備

QZJ100D全液壓鉆機，12立方空壓機，BW-250泥漿泵，砂漿攪拌機，電焊機，切割機和洛陽鏟等。

5 結語

道路邊坡設計采用動態設計法，根據施工現場，確保了道路特殊情況，及時調整設計方案，采用錨噴技術對高邊坡進行處理，確保了邊坡穩定及坡頂線塔的安全使用，收到良好的經濟和社會效果。

[1]鄭俊杰.地基處理技術[M］.第2版.武漢:華中科技大學出版社，2007.

[2]邵式亮，楊曉平，武 迪.土釘墻支護及施工技術[J］.施工技術，2009，38(S1):64-66.

[3]龔曉南.地基處理手冊[M］.第3版.北京:中國建筑工業出版社，2008.

[4]蔣文瑞.高速公路路基邊坡防護及支護技術探討[J］.山西建筑，2011，37(10):141-142.