锚杆挡土墙技术在公路边坡防护中的应用

刘欣超

山西交通控股集团有限公司大同北高速公路分公司 山西大同 037006

就公路工程的建设而言，极易存在较为复杂的地质情况，在这个时候就可以选择稳固性好与承载能力较强的锚杆挡土墙施工技术。这项技术能够有效支撑侧向土体的压力，避免填土出现坍塌，同时还能够避免公路路基受到附近水体的冲刷，而且方便施工，可以有效提高路基的使用年限与降低后期的运营养护成本。

1 锚杆挡土墙技术的特点及作用

工程设计中往往会遇到建筑高差大、施工场地不平整等问题，这都会增加实际施工的难度，在施工过程中既要考虑如何减少工作量又要顾及建筑场地的实用性与美观性，以有效降低工程成本及缩短工期。相关文献资料显示，锚杆挡土墙具有体积小、施工简单、安全性高、牢固性好等特点，因而在公路高边坡防护工程中得以广泛应用。锚杆与挡土墙都能提高地基承载力，同时降低地面建筑的压力。在我国工程建设的快速发展中，有些工程建设项目设计缺乏科学性与合理性，造成滑坡与泥石流等地质灾害时常产生[1]。

2 具体实例

2.1 方案设计

某高速公路边坡，经专家讨论决定采用锚杆挡土墙技术进行防护处理。锚杆所用钢绞线强度等级为1960米Pa，间距为3米（垂直）×3米（水平）；锚杆成孔直径是130毫米，倾角为25°，锚固段长度为6～10米，锚固地层为基岩。采用C20混凝土，将钢筋网设置在边坡的上下层，厚度为300毫米。对锚杆端部施工时采取现浇C20混凝土，同时对锚杆底墩给予防腐处理，以确保锚杆底墩的质量。在实施框架柱施工时，浇筑C20混凝土，框架柱梁截面尺寸为400毫米×400毫米，同时在水平、竖向框架梁的交叉点布置锚杆。对于竖向框架梁施工，要加强坡顶悬臂部分的设计，当坡顶悬臂高度超过2.5米时，在构造上设置一排土钉，目的是防止发生变形；所用土钉为1f25钢筋钉，间距是3米，直径是100毫米，长度是12米。为了确保框架梁质量，可在框架梁方格中设置排水管。

2.2 岩土压力计算

在锚杆挡土墙技术应用前，必须进行土压力计算。挡土墙的侧向压力值大小与墙基岩土力学的性质、墙体高度、墙体支护结构特点及支护结构的位移大小与方向等因素有关。锚杆挡土墙的构造较为特殊，侧向压力值所受影响因素更为复杂，现阶段理论上还缺少精确的计算方式来确定各自的影响程度。现有一些执行规范中，常用土压力系数来体现锚杆挡土墙的侧向作用力，在增大或减小系数时主要凭工作经验来决定，因此在实际施工中还需要深入研究[2]。

2.3 锚杆结构物的计算

（1）采取弹性理论计算面层及框架梁时，要分析面板的实际荷载情况，设置对应系数。永久荷载以土压力为主，分项系数取1.2。在计算侧向压力时，要对地面荷载加以分析。（2）必须科学选择锚杆材料及长度。锚杆的作用非常关键，一旦出现问题，就会对工程的质量造成严重的影响，导致安全隐患。按照相关规定，取锚杆安全系数K=2.2。选择钢筋材料时，既要考虑其安全系数与质量等，还要全面考虑锚杆的锈蚀问题。

2.4 锚杆挡土墙施工流程

锚杆挡土墙的实际施工流程为：土方开挖→钻孔→制作锚杆、安装并灌浆→安装钢筋网片及泄水管→喷射混凝土→养护施工[3]。

（1）土方开挖。土方开挖前要进行放样并核实原始地面数据，防止超挖或欠挖。土方开挖要按照先上后下的顺序进行，同时需根据岩土层的情况来确定分层开挖的深度。在结束机械挖掘后再由人工对坡面进行修整，把平整度控制在规定范围内。

（2）钻孔。钻孔施工前，在边坡表面铺设3c米厚的混凝土，当钻机送达预定机位后，逐步调整钻杆、钻头的位置，确保钻头运行轨迹满足设计要求，同时做好钻进深度记录工作。当钻孔完工后，还需使用空压机将孔中碎屑加以清理。

（3）锚杆的制作、安装及灌浆。现场检验锚杆制作的全部材料，并在得到监理确认后方能使用。锚杆要集中制作，妥当存放，切忌直接放置在地面上，以免生锈。锚杆制作进度要与钻孔和锚杆安装进度相一致。锚杆制作完成后，必须测量、检验长度、直径及套丝情况，确认符合要求后方可安装。进场的锚杆材料必须由监理验收合格并签字后才能进行使用，为了确保锚杆安装的准确度，安装前应预先安装对中支架。成孔后，组织施工人员马上对锚杆进行安装，且确保锚杆露出地面不少于12c米，超过喷射混凝土面5c米以上。注浆前，必须对材料实施配试，严格控制材料水灰比和减水剂的使用量，同时确保管路的畅通性。一般情况下，注浆分为主体注浆和辅助注浆两个阶段。首次注浆时，使用细筛网过滤浆液，将大颗粒去掉。注浆时，使用注浆泵与管路将注浆液输送到孔底，注浆与拔管要同时进行，当孔口益浆或排气管无气体排出时停止注浆。第一次注浆硬化后，检查所有注浆孔，如有未注满的孔道应给予二次补浆[4]。

（4）钢筋网片与泄水管安装。钢筋网片的安装要确保牢固可靠，具体施工时可采取固定插入土中的钢筋，并将架立钢筋作为支架，保护层厚度要大于3c米。利用钢筋把泄水孔固定在边坡上，按照施工图纸将泄水管坡度控制在7%以内。

（5）混凝土喷射。在喷射混凝土时，要将裸露在外的管口临时堵塞，以防混凝土进入管道造成堵塞。混凝土从喷头出来后垂直喷射到作业面上，速度非常快，喷射过程伴随水泥骨料的撞击、挤压，不用进行振捣也会密实度良好[5]。

（6）养护。在锚杆挡土墙施工完成后，要及时做好相应的养护工作，确保施工质量。

3 结语

综上所述，此文通过具体实例说明了，把锚杆挡土墙技术应用在公路边坡防护上，可以有效提高了该公路边坡防护的可靠性和安全性，确保了路基的稳定性，在类似工程中值得推广应用。