道路路基高边坡锚杆防护的应用——以昆明市皇贡区新太阳养生苑周边地块路网工程为例

□ 孙应昌

锚杆技术作为对公路路基高边坡进行处理的有效技术，具有较为独特的技术原理，其可以实现土体集中应力的转移，在土体中的应力转移至岩土中后显示其加固作用。在实际工程中地形地貌各不相同，但是施工条件具有相似性，例如在高边坡的施工中滑动土体容易产生拉力，因此在结构设计时为了对受力进行分解，应采取相应的防护措施，以确保部分受力可以有效传递至岩土层。由于岩土层具有较强的稳固性能，使得高边坡锚杆支护具有了稳定性的保障。

锚杆包括锚头、锚固段以及自由段3个部位，同时还包括支架系统、锚具中的保护帽以及垫板，它们在锚杆的组成中具有重要作用，同时也是锚头的重要组成部分。锚头可以对外部的锚杆产生一定的固定作用，而锚固段可以实现对远端土层拉力的传递，该部位位于岩土层中，可以实现将远端土层拉力传递至岩土层中[1]。

1 路基高边坡锚杆防护稳定影响因素

1.1 坡长影响

坡长是影响路基高边坡稳定性的重要影响因素，其中水流径流量的不同会对地基和高边坡造成一定的影响。在施工过程中降水量相同的情况下，根据相关物理原理可以了解水流径量和坡度自身长短之间为正比关系，但是在坡度相对较长的情况下，高边坡的沙土量和淤泥较多，这就会对水流的速度产生一定影响，从而增加水流的深入量，径流量随之变小。

1.2 坡度影响

边坡的坡度同样会影响水体的径流量及其速度，不同坡度所产生的冲刷作用并不相同，进而会对高边坡产生不同影响。由于坡度大小和径流之间同样为正相关的关系，因此径流冲刷能力的不断变强，会导致高边坡和地基结构之间产生变化，最终对施工质量产生影响。

1.3 土质影响

土质因素主要是指其结构和硬度方面的影响因素，土壤本身的颗粒以及含水量都会对施工产生一定的影响，为了确保公路路基的高边坡锚杆防护质量，必须在对土体进行分析的基础上对施工方案进行合理规划。

2 路基高边坡锚杆防护施工技术要点

2.1 测量孔点

在进行路基高边坡的锚杆防护时要进行孔点的测量，施工过程中必须确保设计人员按照图纸进行测量孔点。发现施工图和实际情况存在差异时，要及时采取科学的方法进行修改，以确保孔点的科学性。

2.2 钻孔施工

在完成上述内容中的孔点测量之后需要进行钻孔施工，此环节对工作人员提出较高的技术要求，其中钻孔质量也会影响路基高边坡锚杆防护的整体施工质量。在实际施工前需要相关技术人员进行较为全面的勘探，钻孔施工时应采取与本地环境相适应的方式，以确保施工质量。

2.3 钢筋放置

在完成孔点的测量和钻孔施工后，需要进行钢筋放置，在钢筋放置时必须进行施工现场钢筋制作，以确保钢筋与钻孔之间相互匹配，避免因为产生误差进而影响施工效率。

2.4 浆体灌注

浆体灌注作为路基高边坡施工中锚杆防护的最后一道工序，在进行施工时需完成浆体灌注，同时对灌注浆体进行适当的检验，在确保浆体质量符合标准后方可以保障施工质量[2]。如果在浆体灌注施工时出现中途停止的情况，则需要对浆体进行稀释处理。

3 路基高边坡锚杆防护对策分析

3.1 路基冲刷

在路基高边坡锚杆防护工程中，采用路基冲刷防护具有重要作用，该方法一般选用直接防护和间接防护的处理方式，针对不同的作用力度采用钢筋笼等技术实现对路基的防护，以便提高路基整体的安全性能。

3.2 植被防护

植被防护主要利用在边坡种植的植被，形成整体防护形态。该防护方式一般应用于较短坡道，由于该项技术具有经济性和美观环保的优点，因此在防护工作中具有相对广泛的作用。

3.3 路边支挡

在维护公路路基的基本形状时，路边支护是其中的重要内容，该项技术主要应用石块以及挡土墙结构方式，通过对路基进行支撑使其成为整体性的墙体结构，同时使路基整体强度得以提高。该项技术在进行应用时需要注重提升其施工结构质量，以确保施工操作符合规范技术要求，使其可以为高边坡支护结构提供相应支持[3]。

4 工程案例

4.1 项目概况

新太阳养生苑周边路网位于云南省昆明市皇贡区新街镇，为该区域中的环山旅游道路，为了确保道路两侧的高边坡稳定采用边坡支挡技术，同时考虑本地区的旅游产业进行相应的景观造型配景，见图1。

图1 新太阳养生苑周边路网图

本次研究的道路为新太阳养生苑周边路网当中的2号路，该道路全长为2312m，道路整体宽度为5.5m，道路标高1962m～1918m，标高高差为44m。道路位置为环山路，靠近滇池附近，该道路整体地势西南低而东北较高，在地形上靠近滇池位置较低，而环湖南路位置最高，最低点位置为景观大道入口。

4.2 道路设计要求

针对新太阳养生苑周边2号路道路纵断面在调整过程中道路交叉口缓坡段的设置问题，在对道路审图过程中的相关设计规范进行征询的基础上，提出道路设计中的具体要求如下。

道路设计除了参照《民用建筑设计通则》（GB 50352—2005）以及城市区划的相关规范外，主要参询《云南省山地城镇建筑设计导则》《云南省山地城镇道路工程设计导则》中的设计内容，按照规范中对纵坡以及坡度的限制进行适当放宽。

根据《云南省山地城镇建筑设计导则》的相关要求，所选区域当中建筑基地的坡度不应小于0.2%，地面坡度大于8%时坡长不应大于200m，对于个别路段不应大于11%，坡长不应大于80m。在设计时对道路的纵坡应进行合理设计，最大纵坡的极限值其最小坡长不应小于60m，坡度大于8%的道路应设置缓坡段和地面防滑段，以便进行安全防护处理。

为了确保行车的整体安全，道路边坡点的距离应大于60m，相邻坡段坡差不宜过大，在道路边坡较大的情况下应设置整体不大于5%的缓坡段。

根据《云南省山地城镇建筑设计导则》中的相关要求，新太阳养生苑周边2号道路在进行设计时所存在的问题主要为：（1）陡坡路段的坡度为8%，坡长1000m，超过了所要求的400m。（2）道路的交叉口位置分布较为密集，在典型路段的200m范围当中具有5处交叉口，其中最小间距40m。

在联合设计院进行研讨后形成如下意见：（1）交叉口路段与城市道路衔接入口位置处的纵坡均应满足不大于5%的设计要求。（2）道路的最大纵坡应该选取其极限值12%。（3）在交叉口较为密集的路段位置处，道路的变坡点距离应该突破60m限制。

4.3 高边坡防护加固措施

4.3.1 植被防护措施

采用植被防护措施主要是喷播种草的方式，所使用的设备主要有喷播机、水泵以及高压喷塑枪等，该工艺的主要流程如图2所示。

图2 喷播种草施工工艺

植被防护的具体方法主要包括：（1）清理边坡。对作业面的杂物以及有所松动的岩块等进行清理，修理坡面和坡顶的棱角使其为弧线形，尽可能平整作业面。对于坡面岩石较大的情况，在坡面上部铺设细表土同时进行压实处理，以便灌木和草本植物正常生长。（2）回填土。在完成坡面清理后采用原本的地表土完成坡面回填，并且在土壤层中进行机械洒水，如坡面的岩层和土层并不适合草籽生长则需进行回填处理，并喷播草籽，见图3。

图3 新太阳养生苑周边2号路1号边坡植被防护处理方案

4.3.2 锚杆施工

（1）锚杆施工可分为两个区域，一般三级以上区域采用的支护方式为锚杆＋喷混凝土支护，而一级到三级边坡所采用的支护方式为锚杆框格梁支护，锚杆直径为130mm，长度为9m的锚杆以及孔径为90mm，锚固锚杆为5m。

锚杆施工工艺流程主要包括：孔位的确定—钻机到位—角度调整—钻孔—清孔—安装锚杆—注浆。

（2）锚杆的施工方法主要包括：①通过人工凿打的方式完成坡面松散岩片的清理工作。②对锚杆孔进行测量放线。③钻孔设备。④钻机就位。⑤选择钻进方式。⑥具体钻进过程。⑦孔径以及孔的深度。⑧锚杆中对钻孔的清理。⑨检验锚杆孔。⑩锚杆体的制作和安装。⑪注浆锚固。⑫抗拔力的试验。

在进行锚杆施工前应根据相关设计要求以及岩土地质条件，选择所采用的施工机具及方法。为了对锚杆的实际锚固力进行检测，在施工现场随机选取3个锚杆完成抗拔力实验，通过实验数据和设计数值之间进行比较，在两者相差较大的情况下应及时通知设计单位做出相应调整。

（3）质量验收标准包括：①水泥以及钢筋应符合原材料的设计规范要求。②进行相应的施工检查，水泥浆的配合比以及单位锚杆和水泥浆的用量进行检查。③锚杆的工程质量检验应如表1所示。

表1 质量检验标准

5 结语

道路路基高边坡锚杆防护工作的提高有利于加强我国交通系统的安全性，在边坡锚杆防护施工工作中一般在其经济性、耐用性以及绿色的3个原则基础上，充分考虑坡度坡长以及相关的土质影响，在孔点的测量、钻孔、放置钢筋以及注浆4个环节中提高技术标准，在此基础上制定与我国国情相符合的路基高边坡锚杆防护对策。