山地公路邊坡防護錨噴支護技術

王亞軍

（中國水利水電第九工程局有限公司，貴陽 550000）

1 引言

山地公路的建設條件和使用條件均較復雜，采取邊坡支護措施是保障邊坡穩定性的重要前提。錨噴支護技術屬于山地公路邊坡支護施工中的典型技術，技術應用細節多，深入研究此項技術具有重要意義，明確技術應用原理及具體施工要點，妥善進行山地公路邊坡支護作業，為公路的建設及建成使用提供安全保障。

2 工程概況

本項目位于毛里求斯9 區之一的黑河區，黑河區位于該國西部，接壤威廉平原區、路易港區及薩凡納區。本項目位于連接BaieduCap 至Caseyale 的B104 公路上，與B103 公路相連。本項目長約1.4 km，該公路所處地區為丘陵區。挖方邊坡高度為24.0 m。開挖邊坡風化嚴重，原設計方案中的邊坡擋墻和護面墻支護技術存在效果差、施工難度高等局限性。施工單位充分考慮現場地形、地質條件，決定采用錨噴支護技術防護公路邊坡。

3 錨噴支護技術概述

1）抗變形能力強。對公路邊坡采取錨噴支護技術后，可提升邊坡的穩定性，且建設成型的邊坡支護結構耐久可靠，即便受到較強應力作用也不易出現變形、受損等問題。邊坡變形部位屬于敏感區域，對降雨及其他外部作用較為敏感，在采取超前錨桿支護技術后，可提高邊坡支護體系的剛度，抵御外部因素對基坑邊坡產生的不良影響[1]。

2）保障工程安全。公路邊坡錨噴支護過程中，在開挖一段距離后再采取支護措施，此間隔支護的方法能夠優化現場施工條件，方便員工及時發現邊坡的變形、沉降等問題，進而采取控制措施，在源頭上消除安全隱患。

4 山區公路邊坡防護中錨噴支護技術的應用

4.1 測量放線

以圖紙要求為準，測設錨桿鉆孔點、 邊坡沉降變形監測點，定位格構梁和排水溝。測量人員復測基準點坐標和標高并確認無誤后，才可正式測量放線。首先在坡面放出縱橫格構梁的中心線，找直坡底線，拉通線；然后按設計要求向上排列其他格構橫梁。在測定格構梁中心線時，先要確定工作縫的位置，再按照間距控制要求依次排列，確認位置無誤后釘樁拉線，各線的交點則為鉆孔點。

4.2 土方開挖

坡面分段跳槽開挖土方，每段長度為15 m，深度根據坡面的坡度而定。山地公路邊坡開挖深度過大時，劃分為多層依次進行，各層開挖深度約為1.0～1.5 m，具體根據開挖條件而定，但必須確保支護前土壁可維持穩定狀態。邊坡土層條件較好時，連挖多個水平分段，若土質條件較差，連續開挖易引起坍塌事故，因此采取跳挖的施工方法，減弱開挖產生的擾動性。各開挖段、各層均要緊密銜接，開挖人員嚴格控制土方開挖進尺，避免因欠挖而導致鼓包或因超挖而導致邊坡土體發生松動。土方開挖后，及時清理現場，不可堆積土料以及各類雜物。

4.3 鉆孔

施工單位以設計圖紙為準，用全站儀布設第一排錨桿孔位，清晰地標注孔位，以便施工人員在指定位置鉆錨桿孔。鉆機采用開山KG310 履帶式潛孔鉆和開山KQD70B、KQD100B型簡易式潛孔鉆,空壓機采用LGCY22/8、LGCY15/10，注漿設備采用錨桿注漿機GS30EB。根據錨桿孔尺寸搭配合適規格的鉆頭，應保證鉆進后的孔位誤差＜100 mm，減小孔位偏差從而方便錨噴施工，安放錨桿前應該吹孔清理。施工單位按照施工圖紙要求準確控制錨桿孔孔軸方向，錨桿孔孔軸需垂直于開挖面。鉆孔前，鉆進人員檢查鉆機的運行狀態，要求設備保持平整，鉆進穩定且精度高，鉆進過程中及時檢查成孔質量，例如孔位需精準，鉆孔角度偏差＜5°，孔深偏差＜50 mm，孔壁順直且維持穩定。鉆孔孔徑應比錨桿直徑大25 mm 以上，鉆孔后檢驗成孔質量，若無誤則先向孔中注入砂漿再插入錨桿；若采取先插入錨桿再注漿的方法，則孔徑應比錨桿直徑大15 mm 以上。鉆孔過程中產生的雜物堆積在孔內，未經處理而直接進行后續施工將導致錨桿無法正常下放到位，且雜物將影響漿液的性能，因此鉆孔后需進行清孔。對于鉆孔成型但未及時插入錨桿的情況，臨時封堵鉆孔，后續下放錨桿前檢查鉆孔內的雜物，必要時可用水槍清洗，再下插錨桿[2]。

4.4 錨桿安裝與注漿

施工人員安裝錨桿前，詳細檢查錨桿的質量，剔除不達標的錨桿。在本山地公路邊坡錨噴支護施工中，采取先注漿后插入錨桿的方法，錨桿插入方向與鉆孔方向保持一致，以“慢”“勻”的原則進行，下插過程中遇到阻礙時，可適當旋轉錨桿。錨桿插入過程中有砂漿流出時，隨即采取封堵措施，保證錨桿孔內的砂漿具有飽滿性。若錨桿插入中斷時間長，及時拔出錨桿，向錨桿孔內注水用于稀釋漿液，防止因中途間歇時間過長而導致孔內漿液固結，進而引起錨桿剩余部分無法順暢插入的問題。若再次插入錨桿時有堵塞的情況，采取鉆孔疏通的處理方法，再順暢地將錨桿插至指定深度。

4.5 鋼筋網安裝

本山地公路邊坡錨噴支護采用的是20 cm×20 cm 和25 cm×25 cm 兩種規格的鋼筋網，網片筋為φ6 mm 冷軋螺紋。鋼筋網之間及其與錨桿的連接均采取焊接的方法。施工人員必須嚴格檢驗鋼筋的質量以及焊接的質量，使鋼筋網安裝位置準確且穩定可靠，具體要點如下：（1）鋼筋網焊接前，檢查布設位置、結構完整性等，若表面殘留銹跡或其他影響施工質量的雜物，需及時清理干凈。（2）初噴混凝土后即可掛設鋼筋網，具體如圖1 所示。鋼筋網保護層的厚度不少于2 cm，鋼筋網與錨桿穩定連接。（3）施工人員在掛設鋼筋網時需要檢查基坑邊坡的形態，若局部不平整，可靈活調整鋼筋網直至其與受噴面的間隙始終控制在3 cm 以內為止，鋪設后的鋼筋網不可出現局部受損、連接不穩定等問題。（4）噴射混凝土前進行現場檢查，若噴射范圍內存在石塊及雜物，均要清理干凈。

圖1 鋼筋網掛設示意圖

4.6 混凝土噴射

噴射混凝土的配合比為水泥:砂:石=1∶2∶2。粗骨料最大粒徑不宜大于12 mm，水灰比控制在0.45 左右，宜加入適量速凝劑和減水劑，調節所需的早強時間。噴漿前，應清除坡面灰塵，檢查表面，采用PZ-5B 型噴射機進行噴射，距離應控制在0.8～1 m，噴射角度90°為最佳值。噴漿前，應清除坡面灰塵，檢查表面，采用PZ-5B 型噴射機進行噴射，噴射能力5～5.5 m3/h，距離應控制在0.8～1 m，噴射角度90°為最佳值。噴漿一般為30 cm，分段進行，自上而下噴射，根據成型厚度100 mm，可分2～3 層噴射，分層噴射應在終凝1 h 后再噴射，第二次噴射前用清水清理噴射面[3]。

4.7 混凝土養護

公路邊坡錨噴混凝土結束后，由于現場氣溫較高而混凝土層較薄，混凝土中的水分易在短時間內快速流失，含水率降低而引起干縮裂縫，導致邊坡錨噴支護效果變差。出于質量考慮，錨噴混凝土后需進行養護，例如及時灑水，彌補混凝土的水分散失量，并根據現場氣溫和混凝土成型狀態定期噴霧養護，養護時間不少于7 d，養護過程中混凝土均要保持濕潤，最終使混凝土正常成型。

5 山區公路邊坡錨噴支護施工注意事項

1）公路邊坡的自承能力有限，因此禁止在邊坡平臺和坡頂邊緣位置大量堆載材料和施工機具，否則集中荷載作用過強將導致邊坡失穩坍塌。

2）鉆孔前進行測量放樣，確定孔位。鉆孔時，施工人員規范操作鉆機，在指定孔位鉆進，期間及時檢測孔深、孔徑、孔壁垂直度等，根據實測結果采取糾偏措施。若遇到縮孔、塌孔等問題，隨即暫停鉆進，確定異常部位，拌制由水泥砂漿和水玻璃混合而成的漿液，以0.4 MPa 的壓力注漿，通過漿液穩固孔壁。固壁灌漿施工24 h 后，重新掃孔鉆進。鉆孔后，清理孔內的雜物，若未及時插入錨桿，應臨時封堵鉆孔。

3）邊坡錨噴支護期間遇到滲水問題時，需及時處理。若鉆孔期間發現孔中吹出小石粒但無粉塵，表明孔內的巖粉由于孔中滲水而黏附在孔壁上，若此時孔深不足，需停鉆，拔出鉆具，清理干凈后恢復鉆進，若孔深已經足夠，可注入清水，用高壓風吹凈即可。孔內滲水量大時，以前述方法處理吹出的是碎石和泥漿，此后即可繼續鉆進，原因在于此時巖粉不會糊住孔壁，對鉆進的影響微乎其微；對于尤為嚴重的滲水現象，應提出鉆具，進行壓力注漿。

4）鉆孔內的巖粉、石屑各類雜物均被清理干凈后，才可向錨孔內放入錨桿體，插入至孔內的長度至少達到設計值的95%。錨桿安裝位置應準確，深度應合理，并由專員進行防護。鉆頭直徑略大于鉆孔，以便鉆孔后可順暢下放錨桿，鉆孔深度不可超過規定值200 mm，且孔壁應保持穩定。

5）鉆進深度范圍內的地層條件發生變化時，根據實際情況靈活調整鉆進參數，確保鉆進成型的錨桿孔不存在孔偏斜、深度不達標、孔徑不合理等問題[4]。

6 山區公路邊坡監測結果及分析

經過邊坡錨噴支護施工后，于邊坡頂布置測點，測定不同時間段x、y、z坐標方向的位移，監測結果如圖2 所示。

圖2 坡頂測點各方向位移監測結果

根據圖2 可知，坡頂各方向位移均較小，x坐標方向的位移量普遍不超過2 mm，可忽略不計；y坐標方向位移量呈階段性變化，前期增量為1～2 mm，隨著時間的延長，位移量逐步減小并趨于零，達到相對穩定的狀態；z坐標方向沉降變形約為5 mm，上下僅有小幅度的波動，相對穩定。總體上，坡頂變形量較小，監測后期邊坡已經基本達到穩定狀態，因此本山地公路邊坡錨噴支護效果良好，支護技術可行。

7 結語

綜上所述，邊坡支護是公路工程的重點內容，錨噴支護技術屬于典型邊坡支護技術，因具有支護效果好、 對環境影響小、施工便捷等特點而在公路邊坡支護施工中取得廣泛應用。在本文中，經過分析后提出山地公路邊坡錨噴支護技術，并通過位移量監測結果評價錨噴支護技術的可行性。實踐表明，在合理應用錨噴支護技術后，有效保證了公路邊坡的穩定性，可為公路后續建設和建成使用打好基礎。