立體綜合防護技術在山區公路高邊坡治理中的應用

單武林，歐廣州，楊瑞芬

（中建二局土木工程集團有限公司，廣東佛山 528010）

1 引言

山區公路高邊坡穩定性較差、破壞性較強，會導致塌方、滑坡等地質災害，對人們的生命財產造成威脅，施工過程中應采取適當的防護技術措施解決高邊坡穩定性問題。本文結合實際項目重點闡述立體綜合防護技術在山區公路高邊坡治理中的應用，該治理方案技術可行、經濟合理、安全可靠，提升了公路邊坡結構的穩定性，確保了公路行車的安全性與舒適性，在山區高速公路的邊坡（滑坡）治理中得到推廣應用，取得了一定的社會效益和經濟效益。

2 項目概況

本項目位于廣西賀州市，標段起點位于蒼梧縣石橋鎮，終點位于賀州市平桂區水口鎮，全線隧道共4 997 m/7 座，主線橋梁共17 946.75 m/50 座，地質條件為細砂巖、頁巖等，屬于山嶺區地形，山勢較陡峻，施工段落內深挖路塹共18 處，最高路塹邊坡53 m，高填路基8 處，最大路基邊坡54.5 m，邊坡根據地質情況采用掛網噴播、掛網噴漿、拱形骨架、錨桿框格梁、錨索框格梁、擋土墻等多種結構形式進行綜合防護。

3 山區公路工程高邊坡防護治理技術應用

3.1 掛網噴播護坡技術

首先，人工在坡面上挖楔形溝（按一定的行距），楔形溝挖好后在溝內回填種植土（參入土壤改良劑）以及養料等種植基質材料，然后進行三維植被網張掛，同時進行噴播植草（基質材料覆蓋好），針對高速公路挖方路塹的巖質邊坡，取得了較好的效果。

一般采用正六邊形進行掛網噴播，并鋪設網目小于或等于5 cm 的14 號單層鍍鋅鐵絲網，鐵絲網需要進行鉚釘固定，主鉚釘采用B18（長120 cm），輔助鉚釘采用B12（長80 cm），主鉚釘按縱橫向間距2 m 控制，輔助釘按縱橫向間距1 m 控制，客土噴播厚度宜控制在10～12 cm，在特殊地段可根據實際情況調整噴播厚度（如巖性破碎、硬坡段）[1]。客土噴播應分層依次進行，下層噴播厚度控制在5 cm，并保持客土穩定（10～20 min），然后進行上層客土噴播，上層客土噴播應達到設計厚度要求，待客土噴播完成后，應進行無紡布覆蓋（無紡布用30 g/m2的），并做好噴水、補種、清除雜草及病蟲害等養護管理，無紡布揭除前，應確保幼苗植株長度達到5～6 cm，或者片葉長到2～3 片時，這樣有理由幼苗生長正常。

3.2 邊坡掛網噴漿技術

根據邊坡巖體構造的特征及表層形狀合理確定噴射混凝土的厚度，本工程設計時對厚層微風化巖層間結合較好、裂縫較為發育好的區域，噴射混凝土厚度為12cm，噴射混凝土標號為C25 細石混凝土。保護層厚度不小于20 mm，按照錨桿在孔的中心線位置布孔，錨桿居中支架焊接間距1.5～2 m。支架焊好后在孔內放置錨桿體，插入孔內注漿塑料管（注漿管應符合孔深要求），向孔內注入純水泥漿（距孔底約0.5～1.0 m），水泥漿應經試驗室試驗合格，保證注漿的壓力≥0.2 MPa[2]。

在完成錨桿注漿和綁扎網片后，將錨桿的頭部用圓鋼（φ10 mm）焊接連接在桿體上，確保焊接點牢固可靠，泄水孔呈梅花形布置，間距2～3 m，在掛網噴射混凝土完畢后實施，噴射混凝土的抗滲等級不應低于S6。一般保證混凝土的噴射厚度為8 cm，對特殊部位應增加噴射混凝土的厚度（增加5 cm），比如，變截面處（地下工程）、陽角部位（軸線轉折點），噴射細石混凝土強度為C20，配合比為水泥∶砂∶細石=1∶2∶2，噴射混凝土應多次分層進行，噴射混凝土終凝2 h 后，應噴灑養護，養護時間不得少于14 d。

3.3 拱形骨架護坡技術

首先，進行土層整理，將浮土以及松散的表面土清除，清除干凈后用土填平壓實，確保填土的壓實度達到原路基土的壓實度，避免砌體施工時由于土方下沉而產生裂縫，保證砌體的安全及穩定性滿足要求，然后，進行骨架輪廓放樣，確定基槽開挖部位，拱形骨架基槽采用人工開挖的方法，開槽深度為垂直坡面以下30 cm，基槽開挖完畢后，放樣撒白灰線確定護腳部位，護腳一般采用片石砌筑，砂漿強度M7.5，深600 mm，寬450 mm。

鑲邊石一般采用水泥混凝土（C20）預制構建，需要進行預制，將預制好的水泥混凝土構件運至施工現場，施工時砌筑需要進行水泥砂漿勾縫，采用坐漿或者擠漿法施工，嚴禁采用灌漿施工，尺寸為49.5 cm×23 cm×5 cm（直鑲邊石），弧形鑲邊石半徑（內徑）為1.5 m，長寬高與直鑲邊石尺寸大小一樣，拱形骨石料強度≥30 MPa，采用片石砌筑（M7.5 砂漿），拱圈高度依據邊坡實際高度進行統一調整（一般采用3 m）、拱圈直徑一般為1.5 m、寬度為40 cm，拱形骨架護坡如圖1 所示。

圖1 拱形骨架護坡示意圖

3.4 擋土墻護坡技術

根據設計資料，確定墻身斷面、擋土墻的起訖點和墻長、基礎形式和埋置深度，布置排水設施，伸縮以及沉降縫部位確定，擋土墻基礎布置，確保地面墻趾縱坡≤5%，布置泄水孔的位置，仰斜墻背的坡度不宜緩于1∶0.3，通常在1∶0.15～1∶0.25，俯斜墻背常用1∶0.25～1∶0.4，不超過4 m 的低墻可用垂直墻背，凸形折線墻背上下墻的墻高比一般采用2∶3，對于衡重式墻，一般上、下墻俯仰斜墻背坡度為1∶0.25～1∶0.45，1∶0.25～1∶0.3，墻高比為2∶3（上下墻）[3]。

地面橫坡較陡時一般為1∶0.05～1∶0.20（墻面坡度），采用陡直墻面(矮墻)，地面平緩時一般采用1∶0.20～1∶0.35 較為經濟，混凝土塊和石砌體擋土墻的墻頂最小寬度≥50 cm，混凝土墻頂最小寬度≥40 cm。路肩墻墻頂一般做成頂帽（使用粗石料或C15 混凝土），厚40 cm 寬度不小于60 cm，突出10 cm 墻外的飛檐，干砌擋土墻的高度一般不宜大于6 m。

3.5 錨桿、錨索框格梁護坡技術

3.5.1 錨桿工程施工

錨桿與水平面的交角不大于45°，一般在l5°～20°，鉆完第一個孔后，需做壓水試驗，孔壁的裂隙大于160 μm，水泥漿將會漏失，在一個附加大壓作用下，將產生32 L/min 的滲流量，若試驗發現漏漿，可用較稀的水泥漿漏灌注孔內，24 h 后重新鉆孔，在做壓水試驗。

鉆進過程中如遇特殊情況應及時停止鉆孔并采用水泥砂漿灌漿處理，如出現塌孔、縮孔等，灌漿壓力控制在0.1～0.2 MPa，然后重新鉆進（水泥砂漿初凝后），錨桿孔徑要求110 mm，在孔底留存渣段0.5 m，實際鉆孔深度大于設計深度0.2 m 以上插入桿時應將灌漿管同時放至鉆孔底部，但應留約50 cm 的保護層。

錨孔注漿自孔底向上一次性注入，注漿壓力應≥0.8 MPa，中途不能停灌，錨桿下入孔后6 h 后必須開始注漿作業，如果中途停止時間超過30 min，應潤滑注漿罐以及管路，潤滑采用水或水灰比為0.5～0.6 的純水泥漿，錨孔采用水泥砂漿全孔一次性灌注，砂漿拌和時間≥3 min 并及時使用，否則砂漿作為棄漿處理（拌和后1 h 未使用），封錨前應對外留錨桿仔細涂刷防銹劑及保護劑，最后用C25 混凝土將外露鋼筋錨桿封死，錨混凝土任意部位的最小厚度，不得小于25 mm。

3.5.2 框格梁施工

框架梁基礎施工時應先進行砂漿調平層鋪設，鋪墊厚度一般為20 mm，然后再進行制作和安裝鋼筋，保證同一截面鋼筋接頭根數與鋼筋總根數的比例≤1/2，且截面之間有焊接接頭的距離應≥1 m。框架梁的澆筑應整體一次性澆筑完成，混凝土強度一般采用C25。

錨桿框格梁的肋柱地梁嵌入深度布置要求：一般的土質及全風化層嵌入48～50 cm，強風化層嵌入35 cm，六角空心磚20 cm，骨架嵌入10 cm，六角空心磚20 cm，對于中～ 弱風化層，因地梁無法刻槽嵌入，需要對地梁與骨架進行35cm 培土后，做20 cm 的六角空心磚，框格橫梁在框格中間應設2 cm寬的伸縮縫（間距為每隔3～5 排框格），伸縮縫內用浸瀝青木板填縫[4]。

碎落臺應采用素混凝土澆筑，素混凝土厚度為8 cm，強度等級為C15，并設平滑圓弧過渡（碎落臺與下層邊坡交界處），設置變形縫（碎落臺應與框格梁邊坡對應位置），肋柱內應按設計設置φ12 mm 定位鋼筋，不容許鐵絲定位，肋柱加密箍筋，錨桿、索框格梁示意如圖2、圖3 所示。

圖2 錨桿示意圖

圖3 索框格梁示意圖

3.5.3 錨索施工

錨索采用鋼絞線制作，強度要求：抗拉強度Rb=1 860 MPa，一般鋼絞線數量及直徑要求：4 根S15.2 mm，錨具：OVM15-4型錨具鎖定，張拉段長度：增加1.5 m，錨固段架線環與緊箍環間隔設置（每隔0.75 m），自由段架線環設置：每隔2 m 設置一道以保證鋼絞線順直，單根錨索：設計錨固力≤500 kN，錨固長度一般為7～8 m（穩定巖體）。

錨索的張拉及鎖定應采用整體張拉、分級進行，按設計值分5 級荷載逐級增大（25%、50%、80%、100%），且完成每一級張拉后，應進行穩壓5 min，出現實際伸長值比理論伸長值大出10%或小于5%時，應停止張拉并及時查明原因補救后方可繼續張拉，當張拉荷載達到設計荷載的1.1 倍后，進行穩壓10～20 min 后鎖定，在設計張拉完成后要在補償張拉一次（一般在設計張拉完成30～45 d 后）然后封錨，上述過程應嚴格按照操作規程執行。

4 結語

山區公路高邊坡防護工作應重點分析影響因素，比如，氣候環境、水域情況和人為活動等，施工前必須根據設計內容和現場具體情況條件，制訂經濟上合理，技術上可行的高邊坡防護治理方案，選擇合理的邊坡防護形式，采取恰當的防護治理技術措施，確保高邊坡的穩定性與安全性，強化邊坡防護治理，保證邊坡防護效果，確保安全施工、安全通行，掛網噴播、掛網噴漿、拱形骨架、擋土墻、錨桿索框格梁等立體綜合防護技術作為公路工程施工的重要施工技術，在山區公路高邊坡防護治理中發揮了顯著作用和效果，為山區公路高邊坡的長期穩定提供了保障。