岩土锚固技术在公路边坡治理中的应用研究

2020-09-24王瑞忠

运输经理世界 2020年13期

文/王瑞忠

1 前言

从公路安全运行的角度分析，相关工作人员必须要做好边坡治理工作，消除潜在的隐患与风险，保障安全通行，实现治理目标。实践中采用岩土锚固技术手段进行边坡治理，可为公路边坡治理工作的开展与落实提供支持，具有推广应用的价值。而若想实现岩土锚固技术的应用价值，工作人员就必须要做好严格有力控制，保障治理的效果。

2 锚固技术的特点

公路边坡加固工程使用的锚固技术分析，指的是埋设在地下的锚杆与底层岩体形成紧密贴合效果，进而获得阻止岩体下滑的摩擦力，达到加固的效果。利用锚杆对斜坡软弱结构面实施板状岩体切割，最终形成稳定结合体。当岩土体和内部相应的锚杆相互作用，就能够弥补墙岩土体缺陷。利用锚杆复合体，可对岩土体破坏加以制约，达到加固的效果。

3 公路边坡治理中锚固技术的应用实例分析

3.1 案例概括

以某项目为例，其起止点为K103+855-K107+760，路线长度为3.905km。本次工程施工总计24 处边坡，按照边坡总高度进行划分，主要情况如下：

3.1.1 一般路堑边坡。H＜30m，边坡数量为19处。

3.1.2 路堑高边坡。30m≤H＜40m，边坡数量为3 处。

3.1.3 路堑高边坡。50m≤H，边坡数量为2 处。

根据施工经验总结，采取的加固方法包括锚索框梁与锚杆格梁型式等。本次施工作业采取锚喷防护方案，通过严格地技术控制措施，获得了不错的成效。现结合管理实践，进行技术应用的具体分析。

3.2 施工准备

公路边坡治理中锚固技术的应用，作业前必须要进行测量复核，如果存在严重不吻合的情况，则需要上报相关单位和人员；组织施工图纸设计的会审和技术交底以及安全交底，做好全面的事前准备工作；按照设计的方案，从上到下分级开挖和分级支护，加固防护一级，做到挖护紧密结合；坚持动态化设计和信息化施工的基本原则，做好动态化分析，若发现地质情况和设计不符合或者其他地质异常，应及时上报相关单位和负责人。

3.3 锚索工程

对于公路边坡治理中锚固技术的合理应用，工作人员要做好全面严格控制。按照技术方案，遵循以下流程作业：钻孔、清孔作业、下锚、注浆作业、施工锚梁、张拉以及锁定、封锚。组织公路边坡治理施工作业前，对每个高边坡工点要求选择1 组至少4 根锚索进行现场拉拔试验，分别测取2m、4m 以及6m 锚固段长度，同时还要测得和边坡设计钻孔深度相同的试验孔的锚固技术参数指导作业开展。锚索施工技术要点如下：

3.3.1 钻孔。完成脚手架搭设作业后，根据设计要求和方案精准测量放线测定孔位，要求孔位误差不可以超过±2cm，锚孔偏斜度不可以超过5%。使用地质罗盘仪或者量角器作业，确定钻机倾角，同时保证钻机安放支架牢固且稳定。作业前校验钻具的倾角和方位角，不可以进行修改，避免出现测量不准确问题。为保障锚孔深度达到要求，钻孔深度需要超过0.5m。组织钻进作业时，利用钻机的性能和锚固地层，做好风量与钻孔速度的有力控制，避免产生钻孔扭曲或者变径问题，防范其他事故出现。如果遇到地层岩性很差的情况，为增强地层锚固力，可以采用两次注浆作业方案，利用套管跟进钻孔技术操作。如果遇到塌孔或者缩孔等情况，则需要立即停止钻孔，同时做好灌浆固壁处理。当水泥砂浆达到初凝状态后，重新组织开展钻进作业，保障钻孔的完整度。结束钻孔作业后，组织开展锚孔清理作业，防止水泥砂浆和孔壁岩土体粘结。另外，对锚孔进行检查，保证孔深和孔径以及倾角等达到要求。

3.3.2 锚索制作。在作业现场设置加工棚，进行编索作业。根据设计方案进行操作，控制好误差大小。使用电动切割机作业，将4 根或者6 根绞线连同注浆管，以顺直的状态摆放在支架上，保证钢绞线均匀。对于锚固段，制作时要求将无粘结钢绞线的保护层去除掉，然后按照1m 的间隔标准设置扩张环，两扩张环中间设置1 道紧固件，再将导向帽固定在相应的位置上。在进行锚索安放作业时，必须要做好运输和吊装环节的控制工作，以避免造成锚索结构破坏或者其他问题。

3.3.3 注浆作业。按照设计方案要求，灌注M30的水泥砂浆，并且适当添加早强剂，水灰比要求控制为0.43。注浆作业前，按照设计方案进行试配，确定施工作业参数。通常来说，使用自孔底向上一次有压注浆作业，中间不可以停浆，直到孔口返出来原浆并且冒浆超过10s 时，才可以停止作业，做好注浆压力的控制。如果遇到地层软弱的情况，为保障锚固段抗拔能力，应组织开展二次高压劈裂注浆作业。当结束一次注浆作业4～5h 后，组织开展二次注浆作业，使用M30 的纯水泥浆液材料，并且将水灰比控制为0.45～0.5，要求注浆压力控制在标准范围内。

3.3.4 张拉和锁定。当锚索体浆液的龄期达到标准，且锚梁和承压垫座混凝土强度超过80%，则可以组织开展张拉作业。为保证框梁能够均匀受力，要求在每个框架单元内对称张拉。组织开展张拉作业前，需对张拉机具和仪器进行标定和校验处理，以保障达到使用的要求。按照张拉作业的操作方案，锚索张拉为5 级开展，也就是设计张拉力的25%、50% 和75%、100% 以及110%，除了最后1 级要求保持20～30min外，剩下只需要保持2～5min 即可，同时需要做好记录，掌握锚头位移和锚座变形等情况。完成锚索锁定作业后，进行标记和观察，没有发现问题后，则使用手提砂轮机进行处理。全部完成后，使用水泥砂浆材料进行灌注处理，同时按照方案支模，使用C30 砼做好封锚处理。

3.4 锚杆工程

从施工作业的角度分析，相关工作人员必须要做好前期的脚手架搭设作业，并且进行锚杆的检查。如果地面地质条件与施工图纸设计相符，则可以按照设计孔位粗略放样，结合孔位点设置脚手架，将孔位移置管架上。钻孔施工作业流程和方法同锚索钻孔作业，结束钻孔作业后需要进行检查，做好质量的有效控制。锚杆钢筋的连接作业，运用的是对接双面帮焊工艺，要求焊接长度超过5D，锚杆定位筋间距控制为1.5m。注浆作业的开展，要求工作人员做好材料的均匀搅拌，以避免给锚固的质量带来不良影响[1]。

3.5 框架梁和格梁工程

前期的坡面整理作业中，必须要按照设计方案在坡面适宜的位置开挖锚梁基槽，并且安装钢筋，使用钢模板立外模，同时利用钢管架进行支撑和固定处理，两侧模板顶面以上使用对拉螺栓做好加固处理。设置的钢筋砼框梁，需要在锚索孔中心位置设置钢套管以及锚垫板。如果钢筋和锚索孔以及锚垫板的位置出现冲突，则需要调整间距，切实保障位置的准确[2]。

4 公路边坡治理中锚固技术的应用策略

4.1 优化锚固技术方案

公路边坡治理中锚固技术的应用，可选择的处理方案很多，但为了保障技术的应用效果，我们必须要优化锚固技术方案，实现锚固技术的应用价值，促使高速边坡治理工作高质量推进[3]。实践中，相关工作人员要做好公路边坡的调查，掌握边坡的实际情况，分析何种治理方案适宜，做好技术方案的优化，指导处理工作高质量开展与落实，保障锚固的效果。

4.2 落实锚固技术交底制度

公路边坡治理中锚固技术的合理运用，必须要做好过程的控制。组织开展施工作业前，需对采用的锚固技术方案进行梳理，确定技术的重难点，落实技术交底制度，保障锚固作业的质量与效果。对锚固技术的操作流程，以动画模拟的方式呈现出来，交代给锚固施工作业人员，使其能够掌握公路边坡治理施工的标准和规范，做好全面化控制，切实保障锚固技术的应用价值和效益，促使锚固技术的应用效果得到保障[4]。

4.3 做好锚固施工作业的质控

对于锚固技术的应用价值，工作人员必须要做好公路边坡治理环节的监督检查工作，全面掌握技术的应用效果和效益，以促使锚固作用能够被充分发挥。实践中必须要组建专门的工作小组，负责对公路边坡治理全过程实施严格控制措施[5]。对锚固工程施工用的材料和仪器设备等，均需要实施严格地控制办法，消除不良因素和隐患，保障公路边坡治理中锚固技术的应用效果。若发现锚固施工质量问题，则需要组织技术人员进行问题排查和处理，避免影响公路边坡治理的效果，以此有效解决边坡隐患，提高作业质量[6]。