某机场高填土边坡防护施工技术

摘要：在机场建设中的高填土边坡工程中，常会遇到高边坡病害，若不及时采取有效措施，在降雨等因素影响下，边坡会发生软化、开裂，进而引发滑坡等灾害，对机场运行安全构成威胁。因此，本文从高边坡病害的角度出发，以某机场高填土的稳定性为研究对象，从该机场高边坡防护的研究方法，探讨机场高填土加固的关键技术，得出机场高填土工程中高边坡施工可供采用喷射混凝土及拱形骨架技术措施，以期达到提升机场高填土稳定性的目的。

关键词：高边坡；稳定性；喷射混凝土；拱形骨架

中图分类号：TU47"" 文献标识码：A"" 文章编号：

Construction Technology of High Fill Slope Protection for an Airport

Abstract：In the high fill slope engineering of airport construction，high slope diseases are often encountered，if effective measures are not taken in time，the slope will soften and crack under the influence of rainfall and other factors，which will lead to landslide and other disasters，posing a threat to the safety of airport operation.Therefore，from the perspective of high slope disease，this paper takes the stability of high fill an airport as the research object，discusses the key technology of strengthening airport high fill through the research method of the airport high slope protection，and concludes that the high slope construction of airport can adopt shotcrete and arch framework technical measures，in order to achieve the purpose of improving the stability of airport high fill.

Keywords： high slope;stability;shotcrete;arched skeleton

0 引言

在高填土的机场建设施工过程中存在高边坡病害问题，如果未采取相应的措施进行防治，在雨水等因素的作用下，坡体将出现软化，产生张性裂缝，从而产生滑坡等灾害，给机场的运营造成安全危害。为了避免出现滑坡病害问题，有必要对高边坡采取相应的施工措施，基于此，就以高边坡病害为切入点，对机场高边坡稳定的施工技术要点进行分析，旨在提高机场高填土填筑体的稳定性。

1 工程概况

拟建庆阳华池通用机场位于甘肃省庆阳市华池县柔远镇柳湾村，距离华池县城东南方向约13.5 km处，公路里程26 km。本期工程飞行区设计等级为2B。机场周围的土地面积为236 800㎡。

土方及地基处理工程：土面区及边坡挖方合计2 303 079 m3（包括203 509 m3挖草皮土）。土面区、边坡坡面及坡脚填方1 029 886 m3。土面区地面碾压、夯实162 107 m2。道面及边坡强夯地基122 312 m2。改良土垫层30 034 m3。改良土防水带2 290 m3。加筋土工布454 562 m2。喷射混凝土护坡面积1 889 m2；拱形骨架护坡面积4 360 m2。

道面工程：拟建跑道一条，长1 200 m，宽30 m，跑道道面面积36 000 m2；跑道两端各设一块防吹坪，每块防吹坪长45 m，宽30 m，总面积2 700 m2；在跑道和机坪之间设置一条联络道，长229.2 m，宽10.5 m，联络道道面面积2 743 m2；机坪道面面积20 290 m2，道肩面积571 m2；机坪与工作区结合处设工作道路，长149 m，宽20 m，道面面积2 980 m2。水稳层68 353 m2（14 655 m3）。土工布隔离层65 284 m2。道面标志8 594 m2。

排水工程：场区内外的排水沟、截水沟长度合计7 400.75 m。

附属设施工程：飞行区围界采用钢筋网围界，总长4 318 m；在填方边坡坡脚设置刺丝网围界，总长350 m。巡场路设置于围界内，宽度3.5 m，面积15 987 m2。

2 施工方案

飞区内有8个填方斜坡，1#和2#为高填土斜坡，填方高度40 m；3#～8#填土的边坡，填土总高程不到20 m。飞行区形成范围外的开挖区域坡度约为5‰，边坡未受保护。对于1#填土边坡（边坡坡度1：0.5），采用喷射混凝土对边坡进行防护。当另一边坡填筑高度大于2 m，坡度＜1：0.0时，采用拱形骨架护坡，在骨架空间内直接播种苜蓿种子绿化，防止冲刷侵蚀[1]。

3 高边坡稳定施工技术

3.1 喷射混凝土防护施工工艺流程

测量放样→修整坡面→锚杆安装→网片铺挂→喷射C25混凝土→喷混养护→移交验收。

3.2 施工准备

1） 机械设备的准备：①干式喷浆机必须满足良好的密封性和连续、均匀进料的功能。②干式混凝土喷射装置的设计能力为5 m3/h，最大可运输颗粒尺寸为15 mm。③使用12 m3/min的喷气空气压缩机，压力空气在进入混凝土喷射器之前，必须先对空气中的油水进行分离。④输料管道抗压强度为0.80 MPa，抗磨损性能优良。⑤喷淋混凝土时，必须确保喷嘴内的水压力在0.15 MPa～0.20 MPa。⑥检查给水管道和储水状况，确保喷水时有充足的水量和所需的水压。检查发电机和空气压缩机的运行情况，检查搅拌器、输送带、喷射器是否能正常运行。检查风、水管路是否已有足够长度；要求的风门、水阀门是否齐备。为了能够在移位后，快速将通风、水管线路接好，通常每隔40 m～50 m安装一个阀接头较合适。检查电气线路，如有危险，及时排除。在喷洒之前，应进行通风、通水试验，条件良好方可进行操作。

2） 对被喷涂表面进行清扫。在进行喷砂之前，必须将斜坡上的松散岩石清理干净，所有预埋物件均应埋设妥当。在易渗漏的地方，要有排水管和堵漏垫。但对容易发生潮解和泥化的岩石，不能用水进行冲刷，必须使用风力进行冲刷[2]。

3.3 混凝土喷射

3.3.1 喷射方式

喷射混凝土作业采用的是分段、分片、分层（初喷、复喷）的顺序，喷射顺序应该是从下往上，分段长度≤6 m。在喷射过程中，首先对地势较低的地方进行初次喷射，然后由下至上依次分层，往复喷射。合理的喷射速率，有利于压实。在较高的风压下，射速提高，回弹提高，风压太低、喷水速率太低、喷水压力太低都会影响混凝土的强度。在喷射混凝土的时候，喷嘴与受喷面之间要保持合适的距离，其间距应为1.5 m～2.0 m，喷射角度应该尽可能接近90°，如果喷嘴与受喷面的角度过小，会造成混凝土物料在受喷面上的滚动，从而产生凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，对喷混凝土的质量造成影响。喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动，一圈压半圈，环形圈横向40 cm～60 cm，高15 cm～20 cm。在喷浆混凝土终凝2 h后，应安排专门人员对其进行喷浆养护，以减少水化热造成的混凝土裂缝。

在喷浆混凝土终凝后，应及时进行喷洒，以保证其充分水化，减小或避免收缩开裂。按水泥种类及环境湿度不同，浇注时间及浇注次数也不同，一般为7 d或以上。在喷射混凝土作业中，喷射作业是非常重要的一步，混凝土的厚度、均匀性、密实度和减少回弹等，都与正确、熟练的喷射作业技术密切相关。

3.3.2 喷射施工工艺

1） 在喷射机安装、调试完毕后，首先向其注入水，然后进行空气吹扫，清除机筒及管道，将所述受喷表面用高压水（或高压风）洗涤（吹）。

2） 喷射手在抬起喷头之后，首先检查水环的孔洞，一旦出现堵塞，用细小的针头将其疏通，否则会造成水流不均匀，喷射出来的混凝土也会出现条状的色彩，这样不但会影响混凝土质量，而且也会增大回弹。此外，喷射手还需要对水眼安装进行检查，如果位置不正确，部分水没有通过水孔，而是直接流入了喷嘴中，和拌合料混合在一起，会产生沿着岩壁流淌的现象，也会影响到混凝土的质量。

3） 先注水，再喷射（喷嘴须向下，避免水进入给料管），然后送风，最后装料。在喷出之前，首先打开喷口的水阀，向喷口注入一股水流，当混合物到达喷口时，再调节水阀，找到合适的水灰比。在调节水阀门寻找适当的水灰比时，或者在喷水过程中，由于水灰比的突然停止，喷头应该紧贴墙底，直到水灰比恢复到正常状态，再将喷嘴对准待喷位置。

4） 手持喷嘴的姿势，首先保证喷嘴与被喷物体的表面成直角，其次保证喷嘴的操作省力、方便、灵活。在喷射位置处于低位时，需把输料管道放在手臂下，这样可以减少腕部负荷。在喷射较高的位置时，可把输料管扛在肩膀上便于省力。

5） 输料管应以尽可能大的半径平直或弯曲放置。

6） 连续加料，使料筒充满，料斗入口用直径15 mm的滤网，防止过多的骨料进入。

7） 对水量进行严格控制。当发现喷射混凝土成团、发亮、表面呈现湿润暗灰黑色光泽、无干斑、不流淌、表面平整且无异常回弹、无粉尘时，说明添加水量适宜。如果出现干斑、反弹和大量尘埃，则表示水分不足；如果呈流动状，则水分过量。

8） 根据岩石表面的湿润程度，适当调节水泥比例。如果岩石表面很干，则水灰比可以稍微大一些，如果岩石表面很湿，则水灰比可略小[3]。

9） 喷射时应分段、分片化。每片高度2 m左右，每片从下部向上移动，喷射束呈圆形旋转，旋转直径约15 cm～30 cm，速度应一致，喷射圈约为2 s为宜，一圈压半圈。一次喷射到要求的厚度后，再向前推进，通常喷射的厚度≥5 cm。每次喷射的间隔大约为20 min～30 min。喷射前，如个别受喷水表面出现凹坑，应先进行凹坑平整。

10） 喷头与受喷表面的距离为0.6 m～1.0 m时，受喷表面垂直距离最佳。在适当的喷射距离和喷射角度下，可以获得最小的回弹。

11） 喷完后，关闭水阀门，使喷嘴的出口向下倾斜，避免水阀门倒流进输料道。

3.4 拱形骨架护坡

拱形骨架护坡施工流程见图1。

3.4.1 边坡修整

依据边坡坡度、坡脚墙标高等数据，对坡脚和坡面进行测量和吊挂，去除多余浮土。确保坡度、平整度和平台高程满足设计要求。

3.4.2 护脚墙施工

护脚墙开挖时，采用人工挖土，并辅以小机械，挖土宽度需大于设计值的50 cm。在基坑周围铺设30 cm厚的灰泥作为垫层，并用小型夯锤进行夯打，以达到基坑的密实度。

模架由竹胶板制成，具有安装可靠、支撑牢固、线形平直、接缝紧密等特点。混凝土在搅拌站进行集中搅拌，用罐车运输到施工场地，用拖泵将混凝土送入模板内。在浇筑混凝土时，使用插入式振捣棒，快速插入，均匀的振动，缓慢地拔出，保证不漏振、不过振。混凝土应按30 cm厚进行分层浇筑，混凝土浇筑完毕后，应及时洒水并加以保护[4]。

3.4.3 拱形骨架施工

1） 基坑开挖。拱骨架基础槽使用人工。开挖时应注意几何尺寸的准确定位，沟槽深度应在垂直坡面以下30 cm处。对于拱圆圆弧部分底槽的开挖，应选用较小的设施，以保证圆弧部分的自然平滑度。基坑开挖完成后，施工人员应对护脚位置进行准确放样，护脚深度50 cm，宽度75 cm。护脚用M7.5泥浆石施工（提升防护强度）。

2） 镶边石。镶边石在工厂使用C20水泥混凝土进行整体预制，然后运送至工地进行安装，用水泥砂浆进行砌筑和勾缝，曲线镶边石的长度和宽度与直线镶边石的长度和宽度一致，半径（内径）为2.0 m。砌体采用坐浆，挤浆的方法，要求砂浆要充分。各预制块的砌缝应该相互错开，不能有通缝、空缝及松动，要做到表面平整，并与边坡嵌接紧密，不允许进行注浆施工。

3） 用片石法浇筑成拱形框架。拱形框架为M7.5砂浆片石块，石料的强度应在30 MPa以上。骨架拱的宽度为30 cm，每层拱的高度可按坡面的高度进行调节，推荐为3 m。在拱圈有两层框架的情况下，从上到下，当保护段的余长小于一个拱圈时，这一段的边坡就可以用挂网和喷播植草进行防护。

4） 检查踏步。如果没有排水的必要，维修踏步应100 m设置一个，每一个独立路段不少于一个踏步。在这一段斜坡的最大长度不超过100 m处，设置一个维护踏步，检修踏步宽度为60 cm。踏步的宽度为50 cm，高度为50 m，在踏步的下方设置铺砌。

4 结语

为了降低机场高填土病害对环境造成的不利影响，应坚持预防为主、处置为辅的原则，防患于未然。到目前为止，上述机场工程已全部竣工，飞行区的土建工程也都交工验收。实践表明，通过以上措施，可以保证机场高填土高边坡的稳定和耐久性，并能抵御多种自然因素的冲击。本文对改善高边坡失稳的相关技术进行论述，可为同类工程提供参考和借鉴。

参考文献

[1]杨伟佳.公路路基高边坡滑坡病害处置施工技术研究[J].工程建设与设计，2022（21）：183-185.

[2]商呈祥，温亮辉.锚杆喷射混凝土在张涿高边坡防护中的应用[J]，工程建设与设计，2014（9）：143-145.

[3]曾朋.大潮高速公路路堑高边坡失稳成因分析及治理设计[J].路基工程，2020（4）：200-204.

[4]王宏杰.公路路基高边坡影响因素及防护措施分析[J].交通世界，2019（11）：83-84.