锚喷+锚杆格构支护技术在边坡工程中的应用

2016-08-22袁远志

大科技 2016年24期

关键词：格构土质锚杆

袁远志

（重庆碧水源建设项目管理有限公司重庆 400000）

锚喷+锚杆格构支护技术在边坡工程中的应用

袁远志

（重庆碧水源建设项目管理有限公司重庆 400000）

土质边坡支护工作的重点在于彻底有效地根治土质边坡存在的问题，但是传统的土质边坡支护效果有限。在科技飞速发展之下，锚喷与锚杆格构支护技术不断发展，联合应用于土质边坡支护工程中能够起到良好效果，本文谨对此做了具体分析。

锚喷；锚杆格构；支护技术；边坡工程

1 引言

现阶段很多工程的开展，都会面临着土质边坡工程，而且，在土质边坡上直接施工的话，很容易造成土质边坡滑坡的现象，影响到工程施工的安全性、可靠性，甚至会引发一些工程施工安全事故。因此，为了保证土质边坡施工的安全性、可靠性，则必须对土质边坡做好支护工作，主要采用锚杆格构进行支护，当然，具体的实施情况还需要根据土质边坡的实际情况进行设置。

2 锚喷+锚杆格构支护技术概述

2.1 锚喷与锚杆格构支护技术

（1）锚喷支护是喷射混凝土、锚杆以及钢筋网（或钢纤维）用于围岩支护的总称。随着围岩稳定程度的不同，它们可以单独设置，也可以综合运用。当围岩稳定性较好时，可以采用锚杆支护或喷射混凝土支护；当围岩稳定性较差时，可以采用锚网喷联合支护。下面结合某边坡治理工程的实际，谈谈锚喷支护的施工。

（2）锚杆格构联合结构是对边坡进行加固的一种支护技术（见图1），该加固技术具有布置灵活、结构形式多样、截面调整方便、与坡面密贴、可随坡就势等显著优点，格构内可进行挂网喷混凝土、植草绿化和防护，同时，该方法造价较低、施工工期短、边坡变形小，安全可靠，使其在高边坡加固处理中得到广泛应用。

2.2 常用的锚喷结构形式

①锚杆喷射混凝土支护：通常适用于具备一定稳定性、自承能力的岩体，如煤、泥岩、砂质泥岩等；②锚喷挂网支护：适用于强度较低、松软破碎、风化较快的软岩，如煤、炭质泥岩及节理细密的泥岩等；③锚喷U型钢可缩架：常用于受构造力影响较集中的断层、破碎带及陷落柱；④锚喷网+U型可缩支架联合支护：常用于地应力较大或膨胀变形较严重的软岩地层；⑤高强锚杆+锚索联合支护：常用于厚度较大的煤层中开拓施工。

3 锚喷+锚杆格构在土质边坡支护中的应用

3.1 工程概述

某市一个污水处理厂二期扩建工程，受地形限制，需要对山体进行切削，切削后形成高度约23m，坡度约1：0.8的高切坡。切坡顶是进入该市福利院的唯一进场公路，部分切坡脚是正在运行的污水处理厂氧化沟水池，为了避免边坡出现坍塌的现象，保证污水处理厂运行安全和保障福利院交通，需要对切坡实施永久性的治理。

图1 锚杆格构支护

3.2 支护工程的地质情况

在对该土质边坡地质勘察报告分析中发现，工程用地原始地形高低起伏颇为严重，场区钻探深度范围内地层主要为第四系全新统土层（Q4）及侏罗系中统沙溪庙组基岩（J2S），统土层素填土（Q4ml）以紫色、紫灰色为主，稍湿～湿，松散状态。整体结构松散，夹块片石，具架空结构，分布整个场地，厚度约3～10m不等；基岩主要为泥岩及砂岩，其中泥岩为紫红色，主要矿物成份以粘土矿物为主，质较软，含砂质较重，泥质结构，强风化层质较软，裂隙较发育，场地广泛分布。由此可知，此高切坡坡度陡，且存在不良地质，存在极大的坍塌隐患，因此，需要对危险土质边坡实施支护加固处理。

3.3 锚喷+锚杆格构在土质边坡支护中应用措施

锚杆格构是当前加固土质边坡支护的主要加固措施，而且，能够从根本上治理土质结构出现坍塌、滑坡等现象，是保证土质边坡安全、可靠的关键技术，土质边坡加固措施主要如下：

3.3.1 土质边坡加固需遵循的原则

以往很多土质边坡加固后，经过一段时间就会发生沉降过大甚至坍塌或滑坡事故，究其原因：①在支护加固设计的过程中，未能严格遵循着相关的设计原则，部分设计模型理想化，对现场的复杂程度估计不足，设计余量不够；②在施工过程中质量控制差，未能达到设计要求。因此，留足设计余量、确保施工质量是土质边坡加固最重要的两项原则。

3.3.2 土质边坡支护加固方案的比选

为了确保锚杆格构在土质边坡支护中应用的有效性、可靠性和稳定性，需要根据土质边坡的实际情况选择合理的支护方案。根据以往的支护工程施工经验以及对本工程土质边坡的实际情况分析，主要可以采用挡土墙、混凝土抗滑桩、清方减载、预应力锚杆等方案，结合本工程实际情况，对几种方案对比分析，最终确定较为合理的方案。

方案一：毛石（混凝土）挡墙支护方案。主要沿着可能出现滑坡的土体边坡施工一圈毛石（混凝土）挡墙，并在容易发生滑坡体的后缘实施锚喷支护，该种施工方案具有工期短、造价低的特点，而该种支护方法将会损失一定的坡脚规划用地面积，受地形和高度限制，此方案无法实施。

方案二：锚喷+锚索和抗滑桩组合的支护方案。该种方案主要通过人工挖孔桩，桩径为2×2m，主要在滑坡体前沿设置两排锚索和抗滑桩支护，并在土质易滑坡体的后缘用锚喷支护，从而实现对土质边坡的支护目的。此方案相比于方案一不会损失坡脚的用地面积，但实施工期较长，施工造价比较高，且边坡会长时间处于无支护状态存在极大安全隐患。

方案三：锚喷+锚杆加格构加清方减载的支护方案。首先对土质边坡尽量进行清方减载，然后再对土质边坡的后缘按逆作法采用锚杆加格构进行支护。该土质边坡支护方案的实施不仅施工成本较低，工期较短，同时也不会损失坡脚的规划用地面积。

通过以上的几种方案分析不难发现，将锚杆格构应用于土质边坡支护中，是三种方案中最合适本工程的。设计过程中，应注意边坡坡脚、马道、坡顶等位置截水沟和排水沟的设置，同时还应设置长泄水孔加强土质边坡的排水，避免雨水、积水渗入到下部土层而破坏边坡的结构，影响到边坡的安全性、稳定性。

3.3.3 锚喷施工工艺

（1）锚杆施工流程（见图2）。

图2 锚杆施工流程图

（2）锚喷施工根据设计要求，主要按以下流程施工：平整坡面→锚杆钻孔和安装→格构钢筋安装和坡面挂网→浇筑和喷射混凝土。

①喷射前平整、夯实坡面，确保坡面无蠕滑体和松动土块，并埋设控制喷射混凝土厚度的标志；②按照锚杆施工工艺，根据边坡破裂角、外倾结构面倾角和土层厚度等实际情况打入不同深度的φ32锚杆并注浆，锚杆外端设弯钩，用来锚入格构主体结构；③挂网采用φ8钢筋，网格@200，用小铁丝绑扎编网，横向采用弯钩搭接，纵向采用平行搭接，钢筋网全部进入格构钢筋系统；④钢筋网与锚杆连接牢固后进行格构混凝土浇筑和格间喷射混凝土施工，根据坡度情况，适当调节喷射角度和喷嘴与斜坡的距离，以保证钢筋与边坡坡面之间混凝土的密实性。喷射混凝土沿边坡纵向每20m的长度分段设置伸缩缝，缝宽2cm，并按要求充填；喷射混凝土后应加强养护。

3.4 支护施工效果

该高切坡工程于2015年3月开始施工，2015年6月完成最后一次混凝土浇筑，从开工伊始就在切坡顶福利院进场公路上方和支护冠梁顶端设置共18个观测点进行长期监测，至2016年6月，共采集了13组有效数据，数据表明，18个观测点水平位移累计值在1.33～1.82mm之间，垂直位移累计值在1.46～2.06mm之间，且位移值数据趋于稳定，可见边坡稳定性十分良好。