浅析灾害多发路堑边坡治理技术

摘  要：锚杆框格梁防护是一种防护体积小，结构轻，用材少、成本低、适应性好的圬工防护技术，其多用适于路堑边坡防护和滑坡体的防治，本文介绍了灾害多发路堑边坡治理技术，为工程应用提供了参考。

关键词：刷坡;锚杆;框格梁;混凝土

中图分类号：U418.5   文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2019）03-0000-00

1概述

兰州地区属于黄土高原和青藏高原连接带，地质构造复杂，特别是兰州周边地区属于湿陷性黄土地质和红泥岩地质过渡段，该地质碳酸钙含量高，遇水崩解，易发生泥岩类膨

胀、滑坡等地质灾害。近年来随着高速公路运营年限的增长和降水量的增多，路基边坡病害越来越多，如何防治及治理好边坡滑塌已成为当前高速公路管养者的一个急需解决的难题。

甘肃省经济发展相对落后，高速公路建设之际资金有限，设计时公路线性跨越多采取大开挖方式，因此造成了路堑边坡较多等情况。以前路堑边坡的防护措施主要为浆砌片石护面墙，此种挡墙属于刚性防护，其体积和自重大，因此传导的土压力也较大，但其易受边坡地形限制不适合多级边坡防护。而采取柔性挂网防护，需要岩层发育完整、坚硬，但其整体稳定性好不易风化地层，显然湿陷性黄土地质满足不了该防护技术。基于此，现采取的防护技术为锚杆框格梁防护，此种防护具有体积小，结构轻，用材少、成本低、适应性好，防护性好等优点，适用于路堑边坡防护和滑坡体的防治。

兰州公路局管养的高速公路G6兰海路、75兰临路处在黄土高原和青藏高原连接带，在该地质情况下，经常发生边坡滑塌等地质灾害，这严重影响了高速公路的安全畅通。以前的治理方案往往不能从根本上解决问题，因此病害会重复发生，现采用锚杆框格梁防护技术从根本上解决此种水毁病害的发生。

2 锚杆框格梁的防护原理及施工工艺

锚杆框格梁防护是通过钻孔及注浆把锚杆固定在深部稳定土层中，将滑动面的坡体与稳定的土层连为一体，利用锚杆与土层的摩擦力产生抗剪或内摩阻力，增大滑坡面上的正应力来增大抗滑摩擦阻力。同时通过坡面上的框格梁将各个锚索有效的连成整体，形成一个由表及里的被覆盖式整体。

工艺流程：测量放线→刷坡→搭设脚手架→钻孔定位→钻机就位→钻孔→清孔→锚杆放置→注浆→锚杆抗拔验收→钢筋框架布设→支模→浇筑混凝土→框架填充。

2.1刷坡

2.1.1施工前准备

边坡施工前首先要到相关部门办好施工占道作业手续，其次按规范要求布设好施工作业区及场地规划，最后人员、材料、机械依次进场。

2.1.2测量放线

为保证刷坡质量及测量精度，宜采用GPS测量放线。根据原有一级边坡要求确定开挖点坐标，以一级边坡的开挖点、开挖长度为基础测位点，依据设计给出每一级边坡长度、坡度、坡面高程、坡面纵深宽度等数值，利用GPS测量仪依次反推放线，从基础测位点到坡顶，依次确定每一级坡面的开挖点以及开挖线，并用定位桩和白灰线进行明确标识。

2.1.3机械开挖

边坡卸载开挖前做好临时排水，挖掘机先从边坡顶层开始按划好的控制线逐层向下开挖，开挖时注意尽量避免扰动自然稳定边坡，每级边坡按设计的坡比进行刷坡，并用靠尺随时检查坡比，保质刷坡质量。每级平台严格按设计宽度开挖成型，截水沟、急流槽等排水设施按设计尺寸宜采用人工开挖方式施工。

2.1.4复核放线

当坡顶开挖点及开挖线确定后，逐层向下开挖，每开挖两级边坡平台，进行一次复核放线，确定挖开线及开挖点没有偏移，坡面长度、坡度，平台长度、宽度等设计指标符合设计图纸。

2.2锚杆施工

2.2.1锚杆制作

锚杆采用HRB400φ28钢筋制作，锚杆按设计长度每3m设置一组支架，支架钢筋采用φ6.5HPB300钢筋，每组3个，设置支架的目的是使锚杆始终处于钻孔中心，锚杆端头两侧设置HRB400φ22连接钢筋并分别与框架横梁、竖肋连接。

2.2.2搭設脚手架

脚手架搭设前要编制专项施工方案，为了施工的安全性和连续性，脚手架搭设时必须铺满坡面，底部要设置扫地杆，基础要坚实。架设时应逐排、逐层进行搭设，纵、横杆连接扣件和主要节点应连接牢固，脚手架整体搭好后进行预压保持稳定，不允许有晃动现象，且要有足够的承载力。每层的操作平台搭设除稳定、牢固外，脚手架外侧还应安装防护栏杆并设置封闭式安全网，防止人员掉落。注意，脚手架搭设完成后要专人检查，验收合格后方允许施工。

2.2.3钻孔

钻孔前要按设计图纸定位好每个孔位，钻孔偏差不得超过±5㎝，钻孔机就位后选用与钻孔匹配的钻杆，钻头对准孔位中心钻孔向下倾斜25°～35°后钻入，并确保孔位偏差不超过设计要求。钻进过程中适当喷洒水雾，避免尘土飞扬，污染环境，同时做好除尘、防尘措施。若遇到塌孔，应立即停钻，进行固壁或封堵移位处理。固壁多采用套管工艺，就是边钻进边打入套管，然后在套管内注浆，封堵移位是将原孔注浆封堵，钻机移至原孔50cm外重新钻进的方法。钻杆每节1m，钻孔实际深度要大于锚杆长度50cm，利用钻杆节数确保成孔深度达到设计深度。锚杆布设示意，如图1所示。

2.2.4清孔

钻孔完成之后必须使用高压风管将孔中岩粉和沉渣全部清除干净，直到回旋出的空气中无残渣为止，这样可以避免降低水泥砂浆与孔壁岩体的粘结强度。清孔后如若不能及时安放锚杆注浆应封闭钻孔，以免其它粉渣进入。

2.2.5锚杆放置及注浆

锚杆插入钻孔内外露30㎝以便和纵、横梁连接，水泥砂浆水灰比0.4∽0.45，灰砂比1：1，强度30MPa。注浆采用孔底反压注浆，注浆压力不低于0.45MPa。注浆管插入孔底等浆液灌注饱满后边抽管边注浆，使注浆管始终处于浆液以下位置，待浆液注满溢出孔口时方可拔管。溢出的砂浆洁净程度或将孔底的沉渣带出可以判定浆液是否完全注满，为防止形成孔道漏灌，注浆作业时严禁将注浆管拔出注浆面。

2.2.6锚杆验收试验

锚杆抗拔试验按全部锚杆数量的1.5%抽取，不足1.5%按3根算。验收时试验荷载为锚杆轴向拉力的1.5倍计算，以设计抗拔力为参数。初期增加荷载可按试验荷载的20%施加拉拔力，达到设计拉拔力后按10%分级施加，达到检验荷载后静待10min观测位移量，在规定时间内位移量应小于1mm为合格。

2.3框格梁施工

2.3.1钢筋框架布设

锚杆放置验收合格后，组织钢筋工按图纸要求布设钢筋，将框架准确的放置于坡面上并嵌入到坡面以下10㎝。框架横梁、竖肋4根主筋采用HRB400φ22钢筋按间距16㎝正方形布设，箍筋采用HPB300φ10钢筋每隔25㎝绑扎在主筋上。主筋与锚杆连接处必须用电焊双面焊接牢固，搭接长度不小于10㎝。因为框架横向每6m为一片要设置2mm宽竖向伸缩缝，所以设置伸缩缝处横梁钢筋必须断开。坡面较稳定时可采用菱形骨架嵌入坡面防护，每10m设一道竖向伸缩缝。

2.3.2模板支设

模板必须采用钢模板，且无变形，模板支设时，每块模板在支设前应进行光洁度检查，表面有附着物的用磨光机打磨清除，应始终保持板面平整、干净，并在表面涂刷隔离剂。模板固定时不能在上面施加荷载，以免引起模板变形。为防止模板外移和凸出，模板用对称拉杆固定后，还需设置足够的临时固结措施，以防模板涨肚，跑模，坡面凹陷较大时可在底部适当增设钢管支撑固定。模板安装完毕后，应保持位置准确，发现模板有超出允许偏差变形值的可能时，应及时修正。模板安装完毕后，应对平面位置、标高，节点联系及稳定性进行检验，由现场监理验收合格后方可浇筑。

2.3.3混凝土浇筑

采用商品混凝土时一定要进行混凝土配合比验证并出具验证报告，第三方验证合格后方可使用。混凝土罐车和混凝土泵车等大型车辆在高速公路占道作业时做好安全防护措施，运输到现场的混凝土要进行塌落度试验，以保证混凝土具有良好的和易性和流动性，并留样做成试块。浇筑时，混凝土砂浆要填筑饱满，并用振捣棒振捣密实，做到不漏振，勤振捣，以保证混凝土的密实度。浇筑混凝土时要连续进行，中间不能停止，保证每一框架最好一次浇筑完成。混凝土浇筑完成后应注意洒水养生，待28天养护龄期到后进行强度回弹，检查是否达到设计和规范要求。注意，钢筋工、模板工等工人在坡面作业时一定系好安全带，并做好安全防护措施。

2.3.4框架填充防护

框架内有植草防护和圬工防护，植草防护是利用网状植生袋将草籽、肥料和种植土拌和而成的，这种防护施工速度快，节能环保，适用于雨水较多或供水方便的地段。圬工防护是将提前预制好的混凝土块，镶嵌在框架内，这种防护整体性和抗滑防好，适用于干旱或土质较差，膨胀系数较小的地段。以上两种防护可安现场地质情况灵活选择。

3结语

综上所述，兰州局管养的高速公路兰海路、兰临路采用的锚杆框格梁防治工艺因地制宜，能够从根本上解决路堑边坡的滑坡危害。达到了降低成本，节约材料，适应性好，防护性好的目的，适用于高边坡风化泥岩、砂岩、破碎岩体等不稳定岩层、土层的防护和滑坡体的防治。

参考文献

[1]G6京藏高速公路兰州段二期养护维修工程（边坡治理）施工图设计[Z].

[2]GB50086-2001，锚杆喷射混凝土支护技术规范[S].2001.

[3]高红军，赵成升，蒋昭汉，陈金顺.框格梁注浆锚杆施工在高边坡路基中的应用[J].中国科技信息，2010（13）：76-78.

[4]中国科学院黄土高原综合科學考察队.黄土高原地区自然环境极其演变[M].科学出版社， 1991.

收稿日期：2019-05-15

作者简介：席得飞（1981—），男，甘肃永登人，本科，工程师，研究方向：公路养护工程。

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