注漿錨桿和柔性防護技術在邊坡防護中的應用

王劍亮 趙建剛

(中鐵西北科學研究院有限公司，甘肅蘭州 730000)

0 引言

注漿錨桿支護是在巖體內打鉆孔，裝入錨桿，以錨桿內孔作為注漿孔，向邊坡巖體內注入漿液的一種支護方式。其實質是在邊坡巖體松散的堆積體中，利用錨桿兼作注漿管，外錨內注，實現錨注一體化，這樣不但可以充分發揮錨桿對邊坡巖體的錨固作用，而且可以提高邊坡巖體的強度和完整性。注漿錨桿注漿，對松散邊坡巖體的裂隙、節理有效地充填封閉，使巖層轉化為承載狀態，大大提高了邊坡巖體的強度及其自身承載能力，起到了巖體自身積極支護的作用。注漿錨桿的漿液在凝固之后能夠為錨桿端頭錨固提供著力基礎。

柔性防護技術于1995年引入國內，已成功地應用于國內鐵路、公路等工程領域。柔性防護技術因其經濟可靠、地形適應性好、方便施工、性能好等優點在人工邊坡治理工程中得到越來越廣泛的應用。

1 工程背景

國道318線曲水～大竹卡段公路位于拉薩至日喀則地區之間，終點連接尼泊爾，是西藏自治區“三縱、兩橫、六通道”骨架公路網中重要的一橫，在西藏乃至全國公路網中占有重要的地位。本段公路沿高山河谷地形展布，線位大多數都是沿著峽谷斜坡坡腳開挖修筑而成，少部分位于雅魯藏布江沖積階地之上，邊坡病害較多。

1.1 K4793+260～K4793+381段高危邊坡崩塌

該段邊坡為巖質邊坡，風化嚴重，巖體破碎，距路面以上約10 m～25 m處部分段巖石呈碎裂狀，為最主要崩塌掉塊區;本段邊坡坡度近75°，高約40m，受水的侵蝕和凍脹以及巖體自身重力作用極易崩塌掉塊。據公路養護人員介紹，本段邊坡崩塌掉塊規模及頻率較大，對行車安全造成極大威脅，崩塌掉塊破壞路面，掩埋邊溝，從而增加了養護工作強度及難度。

1.2 K4798+343～K4798+535段高危邊坡崩塌

該段邊坡主要為巖質順層邊坡，巖層面傾向公路，風化嚴重，巖體破碎，裂隙明顯，崩塌常有發生;本段邊坡坡度近60°，高約50 m。

本段大里程方向(日喀則側)為崩坡積土層，邊坡頂有一較平緩堆積平臺;小里程方向(拉薩)為順層巖石邊坡，坡頂土石相接處發育兩條小型沖溝。此種地形條件造成雨季及冰雪融水直接侵蝕沖刷堆積物使其崩落，且對順層巖體有裂隙水補給;冬季冰雪融水滲入巖層裂隙中，凍脹力使巖體之間裂隙增大，巖體應力降低;順層巖石坡腳被開挖部分切斷，在各種外因及重力作用下易于發生滑塌，對行車安全造成極大威脅。

1.3 K4799+300～K4799+559段上邊坡堆積物崩落

本段病害區位于雅魯藏布江二級階地之上，多為磨圓度很好的卵礫石及粉細砂層，膠結差，易散。此段上邊坡坡度約25°～40°。路面從沖積地層坡腳通過，坡腳已有防護擋墻，墻高10 m，墻后設漿砌護坡防護，護坡頂邊坡已做錨噴處理，噴錨結構由于長時間雨水沖刷、淘蝕坡面，導致其與自然坡面脫落，坡面散落破壞現象發育，砌體護坡被碎落物部分覆蓋，掩埋下部并堆積于擋墻頂部，砂礫石沖積地層邊坡經雨水沖刷，碎落礫石經擋墻頂部掉落路面，對行車安全造成威脅，損害瀝青路面。

2 防護工程的構成及特點

2.1 注漿錨桿

巖土錨固是巖土工程領域的重要分支，按照錨桿內部拉筋與水泥漿體間傳力方式的不同，可將注漿錨桿分為拉力型、壓力型和剪切型3 種［2］。

目前大部分工程中采用的是拉力型注漿錨桿。這類錨桿的傳力方式是通過拉筋與水泥漿體以及水泥漿體與巖土體間的粘結將外力依次傳遞到巖土體中。

中空注漿錨桿也是拉力型注漿錨桿的一種，此種工藝是從錨桿孔注入至桿體端頭后再沿桿體與孔壁間隙回返至錨孔外端，從而保證了粘結材料充滿錨孔;在止漿塞的作用下，可以實現封閉壓力注漿，使漿液向圍巖空隙和裂縫中擴散，與錨孔中漿液固化后形成樹狀體系，進一步提高錨固作用及改良圍巖。

2.2 柔性防護網

主動防護系統以高強度鋼絲繩柔性網、菱形鋼絲繩網、環形網、高強度鋼絲格柵作為主要構成部分，采用錨桿和支撐繩固定方式將鋼絲繩網和鋼絲網覆蓋在具有潛在地質災害坡面上，從而實現坡面加固或限制落石運動范圍的一種防護系統;通過錨桿和柔性防護網相結合，能夠對整個邊坡形成連續的支撐，其預張拉力轉換成了能阻止局部巖塊或土體移動的預應力，從而實現阻止巖崩和滾石產生的目的［6］。

3 防護工程的設計

3.1 K4793+260～K4793+381段高危邊坡崩塌

1)該段邊坡為巖質邊坡，坡度近75°，在陡崖之上與小路下方自然坡面上設截水溝一道，自左至右，向下將坡面降水引排至山體右側地勢低洼處，通過坡闊處接入路基邊溝，水溝寬60 cm，溝壁厚30 cm;

2)清坡，規整地形邊界，清除浮土浮石;

3)坡面設GPS2柔性主動防護網，規格為:D0/08/300鋼繩網和S0/2.2/50格柵網，進行坡面防護，并設φ32普通砂漿錨桿4 m，采用M30水泥砂漿錨固。

3.2 K4798+343～K4798+535段高危邊坡崩塌

1)該段邊坡亦為巖質邊坡，坡度近60°，在陡崖之上小路下方自然坡面上設一道截水溝自左向右，由上而下，將坡面降水引排至右側擋墻外坡腳處，位置對應涵洞，水溝寬60 cm，溝壁厚30 cm。

2)順層巖石上方有一小型水石流沖溝，主要受大氣降水影響，本次防治在山間小路與順層巖石坡頂中間部位，于沖溝中設置一道攔擋鋼筋網，用來阻擋水石流沖擊路面，混凝土結構埋入土中1 m。

3)清坡，規整地形邊界，清除浮土浮石。

4)坡面設GPS2柔性主動防護網，規格為:D0/08/300鋼繩網和S0/2.2/50格柵網，進行坡面防護，并設 φ32普通砂漿錨桿4 m，采用M30水泥砂漿錨固。

5)主動網下方5 m高度范圍，于順層巖石段設兩排φ32獨立錨桿共34根進行順層巖石防護，錨桿長度6 m，錨桿安裝并注水泥砂漿完成后，將鋼筋末端彎起用環氧樹脂砂漿封閉。

3.3 K4799+300～K4799+523段上邊坡堆積物崩落

該段位于河流二級階地之上，坡面松散堆積物主要為磨圓度較好的卵礫石。

治理措施為:

1)在坡頂之上沿平臺設一道截水溝，將坡面降水引排至左側山間沖溝，水溝寬60 cm，溝壁厚30 cm;

2)清坡，規整地形邊界，清除浮土浮石，清理漿砌護坡表層堆積物，清除漿砌護坡上沿噴錨防護碎塊，不能清除時，可直接將主動網壓于噴漿體表面;

3)坡面設GPS2柔性主動防護網，規格為:D0/08/250鋼繩網和S0/2.2/20格柵網，進行坡面防護，并設φ25的中空錨桿3 m，采用C30水泥凈漿錨固;

4)在原有擋墻之上設高60 cm的漿砌擋墻，防止碎落物直接沖擊路面;

5)在右側沖溝防護網下方設一道急流槽，疏排坡面降水。

4 防護工程治理效果

本次病害治理效果良好，達到設計的預期目的，三個工點經治理后，未出現落石或坍塌現象，保證了段落內的路面安全和行車安全。

5 結語

1)注漿錨桿和主動柔性防護網結合的方法在高原地區高危邊坡有較好的防護效果。2)本文中設計的防護措施能夠推廣到其他工程實例中。

［1］ 李博章.注漿錨桿在軟巖大斷面巷道支護中的應用［J］.陜西煤炭，2007(1):47-48.

［2］ 陸士良，湯 雷，楊新安.錨桿錨固力與錨固技術［M］.北京:煤炭工業出版社，1998.

［3］ 李萬喜，劉建民.全長粘結式注漿錨桿抗拔力分析［J］.探礦工程(巖土鉆掘工程)，2004(6):6-8.

［4］ 王 健.大斷面軟巖巷道深孔注漿和注漿錨桿聯合支護［J］.煤礦開采，2008(85):36-38.

［5］ 白 福，高安民.柔性防護網在青海西久公路紅土山高邊坡的應用［J］.公路，1981(2):164-166.

［6］ 張忠愛.柔性防護系統在大型公路邊坡應用與施工［J］.西部探礦工程，2010(7):183-186.