高邊坡防護(hù)技術(shù)在工程中的應(yīng)用

陳浩明，吳華藝

（廣東省水利水電第三工程局有限公司，廣東 東莞523710）

高邊坡防護(hù)技術(shù)在工程中的應(yīng)用

陳浩明，吳華藝

（廣東省水利水電第三工程局有限公司，廣東 東莞523710）

簡(jiǎn)述了高邊坡防護(hù)處理的基本方法，通過(guò)邊坡的穩(wěn)定分析評(píng)價(jià)，介紹了臺(tái)山核電淡水水源工程由錨桿混凝土護(hù)坡結(jié)合框格草坡護(hù)坡改為三維植被網(wǎng)植草支護(hù)的過(guò)程，并詳述了錨桿混凝土護(hù)坡、三維植被網(wǎng)植草支護(hù)施工技術(shù)。通過(guò)高邊坡全過(guò)程評(píng)價(jià)，證明三維植被網(wǎng)植草支護(hù)結(jié)合錨桿混凝土護(hù)坡在高邊坡運(yùn)用的可行性。

高邊坡；三維植被網(wǎng)植草支護(hù)；錨桿混凝土護(hù)坡；應(yīng)用

1　工程概況

廣東省臺(tái)山核電淡水水源工程位于臺(tái)山市赤溪鎮(zhèn)，是臺(tái)山核電廠工程的配套工程。該工程的高邊坡處理主要包括大壩左右岸壩肩、進(jìn)庫(kù)道路庫(kù)區(qū)段上邊坡,主要采用三維植被網(wǎng)植草護(hù)面加錨桿混凝土護(hù)坡斷面結(jié)構(gòu)形式。

2　高邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)修改

該工程大壩的左右壩肩邊坡最大高度60 m,分級(jí)進(jìn)行開(kāi)挖和支護(hù)，每級(jí)高差10 m，其邊坡設(shè)寬1 m的馬道。分四級(jí)邊坡，一級(jí)邊坡為巖質(zhì)邊坡，坡度1∶0.5，其他邊坡均為強(qiáng)風(fēng)化粒狀花崗巖邊坡，坡度1∶1。原設(shè)計(jì)的邊坡支護(hù)形式為：整個(gè)坡面設(shè)28錨桿（入巖 3 m，間距 2 m，梅花型布置），一、二級(jí)邊坡分別采用厚度為500 mm和300 mm的C20鋼筋混凝土護(hù)坡，三、四級(jí)邊坡采用150 mm的C20噴射混凝土支護(hù)（掛鋼筋網(wǎng)8@200）。進(jìn)庫(kù)道路的邊坡最大高度為30 m，基本為強(qiáng)風(fēng)化粒狀花崗巖邊坡，局部出露弱風(fēng)化巖和大塊孤石，坡度1∶1，原設(shè)計(jì)邊坡防護(hù)采用錨噴混凝土處理一級(jí)邊坡，二級(jí)以上邊坡采用框格草皮護(hù)坡形式。

根據(jù)邊坡開(kāi)挖揭露的地質(zhì)情況，高邊坡地層巖性主要為強(qiáng)風(fēng)化巖，在未支護(hù)開(kāi)挖面遭受強(qiáng)暴雨情況下仍保持良好的穩(wěn)定性。同時(shí)原設(shè)計(jì)要求采用框格草皮護(hù)坡，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)鋪種草皮試驗(yàn)，在這些強(qiáng)風(fēng)化巖種植的草皮存活率只有8%左右。通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，采用框格草皮護(hù)坡在強(qiáng)風(fēng)化粒狀花崗巖邊坡施工不可行。

因此在保證邊坡穩(wěn)定性的前提下，根據(jù)邊坡高度、巖體性狀等條件，通過(guò)邊坡抗滑坡計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果與設(shè)計(jì)、業(yè)主共同商討，對(duì)原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，在保留大壩一級(jí)邊坡支護(hù)形式不變的基礎(chǔ)上，將大壩壩肩的其他邊坡和進(jìn)庫(kù)道路邊坡均修改為三維植被網(wǎng)植草支護(hù)形式。通過(guò)設(shè)計(jì)修改優(yōu)化了施工程序，提高了邊坡植被的生長(zhǎng)率，同時(shí)降低高邊坡作業(yè)帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)。

3　邊坡穩(wěn)定分析、評(píng)價(jià)及處理

根據(jù)此段邊坡山體的地質(zhì)條件，結(jié)合該工程目前的現(xiàn)狀及工程運(yùn)用條件，對(duì)邊坡選取代表性的剖面進(jìn)行穩(wěn)定性分析。

通過(guò)選取永久進(jìn)庫(kù)道路埡口至右壩肩段的三個(gè)典型斷面進(jìn)行庫(kù)岸穩(wěn)定分析。邊坡按土質(zhì)邊坡，坡度1∶1，邊坡采用三維植被網(wǎng)植草支護(hù)，采用瑞典條分法，運(yùn)用理正巖土分析軟件，模擬極端工況條件下，即非常運(yùn)用條件、水庫(kù)水位驟降邊坡穩(wěn)定復(fù)核（水位驟降5 m）對(duì)各斷面計(jì)算分析，即使在極端條件下運(yùn)行邊坡穩(wěn)定復(fù)核安全系數(shù)亦達(dá)到1.1，大于規(guī)范允許安全系數(shù)1.05，因此采用三維植被網(wǎng)噴草支護(hù)可滿足邊坡穩(wěn)定。

4　高邊坡防護(hù)施工技術(shù)

開(kāi)挖高邊坡防護(hù)主要有以下防護(hù)處理方法：植物防護(hù)、框格防護(hù)、砌筑護(hù)坡、錨噴支護(hù)、護(hù)面墻防護(hù)、組合式護(hù)坡等。

在該工程高邊坡處理過(guò)程中主要采用了：三維植被網(wǎng)植草支護(hù)、錨桿混凝土護(hù)坡。通過(guò)工程實(shí)例詳述這兩種高邊坡防護(hù)施工技術(shù)。

4.1三維植被網(wǎng)植草防護(hù)

三維植被網(wǎng)是以熱塑性樹(shù)脂為原料，經(jīng)擠出成網(wǎng)、拉伸、點(diǎn)焊復(fù)合等工序而成的表面呈凹凸泡狀的多層塑料。它的底層為一高膜量基礎(chǔ)層，能防止變形和水土流失，表層為起泡層。在植被未成長(zhǎng)起來(lái)時(shí)保護(hù)邊坡不受暴雨侵蝕，植被生長(zhǎng)后形成組合保護(hù)，從而大幅度提高邊坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力，可經(jīng)受大流速的暴雨沖刷，有效防止水土流失，保護(hù)邊坡穩(wěn)定，增加綠化面積，修復(fù)生態(tài)環(huán)境。

4.1.1工藝流程

邊坡整理成型→開(kāi)挖溝槽→覆網(wǎng)→固定→噴播草籽→覆蓋透氣土工薄膜→養(yǎng)護(hù)。

4.1.2施工技術(shù)要求

（1）邊坡整理成型。修整坡面使之達(dá)到設(shè)計(jì)坡比，人工平整坡面，清理樹(shù)根、孤石等雜物，經(jīng)監(jiān)理檢查驗(yàn)收。

（2）開(kāi)挖溝槽。在坡頂及坡腳處，按照施工圖紙人工開(kāi)挖預(yù)埋植被網(wǎng)的溝槽，注意開(kāi)挖溝槽和刷坡一次不要過(guò)長(zhǎng)，防止雨水、風(fēng)沙等作用破壞路基邊坡坡面。

（3）覆網(wǎng)。先將網(wǎng)置于坡頂溝槽內(nèi)，然后從坡頂?shù)狡履_依次進(jìn)行；網(wǎng)要保持平整，與坡面貼附緊密，防止懸空；網(wǎng)塊之間搭接部分不小于10 cm。

（4）固定。將植被網(wǎng)預(yù)埋在溝槽中，然后回填土夯實(shí)；在坡頂和坡腳處采用木樁固定三維網(wǎng)，坡面上的三維網(wǎng)側(cè)采用U型鋼釘按2 m間距梅花型布置打入邊坡進(jìn)行固定。

（5）噴播草籽

a.根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颉⑼临|(zhì)、含水量等因素，選擇易于成活、枝葉茂盛、根系發(fā)達(dá)、莖低矮、多年生、便于養(yǎng)護(hù)和經(jīng)濟(jì)的草籽種類，并要求摻入30%～40%灌木種子。

b.撒播草籽應(yīng)在無(wú)風(fēng)，氣溫15℃以上的天氣進(jìn)行，人工配合設(shè)備噴播草籽，噴播時(shí)草籽和肥料應(yīng)充分拌和均勻，避免干燥的風(fēng)季和暴雨季播種。

（6）覆蓋透氣土工薄膜。為了讓草籽盡快發(fā)芽，邊坡上面覆蓋透氣土工薄膜，使土壤保持濕潤(rùn)和適宜草籽生長(zhǎng)的溫度。

（7）養(yǎng)護(hù)。種植草籽后應(yīng)適時(shí)進(jìn)行灑水施肥，澆水時(shí)采用霧狀噴施，防止形成徑流，以免造成草籽分布不均勻而影響覆蓋率和美觀。

4.2錨桿混凝土護(hù)坡

該工程混凝土護(hù)坡在施工中一次成型，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)形體尺寸必須滿足規(guī)范的允許偏差要求，無(wú)須抹灰裝飾。外觀質(zhì)量要求高，要求表面平整、顏色均勻一致，沒(méi)有蜂窩、麻面。在結(jié)構(gòu)部位無(wú)缺棱掉角，模板與模板之間的接縫平順。

4.2.1工藝流程

邊坡整理成型→砂漿錨桿施工→掛鋼筋網(wǎng)施工→安裝模板→混凝土澆筑→拆模和養(yǎng)護(hù)。

4.2.2施工技術(shù)要求

（1）砂漿錨桿要求

采用YT28型氣腿式手風(fēng)鉆鉆孔，開(kāi)孔孔位偏差小于10 mm，孔徑比錨桿直徑大20 mm以上，超深不超過(guò)100 mm。鉆孔后采用高壓風(fēng)、水清除孔內(nèi)積水和巖粉、碎屑等雜物。接著安裝排氣管，并將錨桿緩慢送入鉆孔中，孔口采用早強(qiáng)水泥封口并預(yù)埋灌漿管口，然后開(kāi)始注漿直到排氣管溢出稀漿為止。

（2）掛鋼筋網(wǎng)要求

安裝鋼筋要求平順，布置均勻，鋼筋網(wǎng)與錨桿連接牢固，內(nèi)層盡量使其與巖面貼近，外層保護(hù)層不小于20 mm。

（3）模板要求

選用模板除滿足強(qiáng)度、剛度外，要求誤差要小，達(dá)到平整、不變形等要求；模板在拼接時(shí)接縫有規(guī)律，而且接縫要求嚴(yán)密、不漏漿，同時(shí)應(yīng)選用合適的脫模劑，使其便于脫模。由于鋼模板需多次周轉(zhuǎn)，拆模板時(shí)應(yīng)避免造成模板的損壞、變形而影響下次的安裝使用。

（4）混凝土施工要求

混凝土進(jìn)倉(cāng)要求連續(xù)、不出現(xiàn)初凝，避免造成“冷縫”現(xiàn)象；振動(dòng)時(shí)間宜控制在30 s左右，既不漏振，也不過(guò)振，使混凝土質(zhì)量既密實(shí)又不出現(xiàn)氣孔、麻面等質(zhì)量問(wèn)題。

（5）混凝土拆模和養(yǎng)護(hù)要求

混凝土強(qiáng)度一般控制在3 MPa以上方可拆模，以防止拆模時(shí)造成混凝土外表的損壞。拆模后養(yǎng)護(hù)28 d以上。

5　應(yīng)用效果總結(jié)

該工程高邊坡防護(hù)完成錨桿混凝土支護(hù)面積1 500 m2、三維植被網(wǎng)植草防護(hù)面積22 000 m2，經(jīng)歷多次臺(tái)風(fēng)暴雨正面襲擊及嚴(yán)寒酷暑，混凝土護(hù)坡依舊光滑無(wú)損，排水孔排水效果良好，三維植被網(wǎng)植草，覆蓋率達(dá)100%，灌木及狗牙草長(zhǎng)勢(shì)良好，枝葉茂盛，現(xiàn)灌木和狼牙草根系已充分發(fā)育，并與土工網(wǎng)完整結(jié)合在一起，邊坡完好無(wú)損，防護(hù)效果好，并美化了場(chǎng)區(qū)環(huán)境。通過(guò)該工程實(shí)踐，高邊坡防護(hù)中采用錨桿混凝土支護(hù)技術(shù)和三維植被網(wǎng)植草支護(hù)技術(shù)，在強(qiáng)風(fēng)化巖邊坡防護(hù)中效果較佳（見(jiàn)圖1），可供類似工程參考。

U417.1

B

1009-7716（2016）04-0176-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.04.054

2016-01-05

陳浩明（1985-），男，廣東梅州人，工程師，從事路橋施工管理工作。