噴射混凝土技術在水土保持邊坡防護的應用措施研究

狄新愛

摘 要：近年來，公路、鐵路、水利、電力、市政等基礎設施建設迅速發展，與之而來也產生了很多生態安全問題。比如水土流失、生態環境破碎化等，因此就需要積極探討水土保持邊坡防護問題，加快生態修復，促進人與自然的各諧相處。文章就噴射混凝土技術在各類邊坡防護中的應用做了闡述，并對其在邊坡防護中的應用進行了研究。

關鍵詞：噴射技術；邊坡防護；植被混凝土；膠結材料

0引言

最近幾年，我國的邊坡防護施工中，引入了噴射混凝土的方法，該方法有著非常明顯的特點及優勢，那就是高科學的機械化工作的特點以及高生產力的優勢。對于噴射邊坡綠化來說，其有很多種方式，同時其使用的范圍也非常廣，在綠化工程中起到很大的作用。現在，在很多施工的現場，人們都會看到噴射混凝土的施工方法，比如在一些鐵路的邊坡施工當中、在一些水電工程邊坡施工當中或者在一些采石場和礦山的邊坡施工當中，可以說現在的噴射混凝土方法已經成為了邊坡防護的重要技術手段。

1噴射方式分類

對于液壓噴播，各國的學者是這樣對其定義的：將草、粘結劑以及肥料和保水劑等制作成有一定粘度的懸濁液，利用一系列專門性的設備噴播在需要綠化的表面之上。在國外的一些地區，比如歐洲或者日本，有很多公司專門生產這種液壓形式的播種機。現在，我國也能夠生產這種液壓播種機，其技術主要是從日本引進過來的。對于這項先進的科學技術，其工作原理是在機器的攪拌桶內將料進行混合，并且加上一些水將干料預制成懸濁液，然后從機器的管道噴灑到需要綠化的地面或者邊坡之上。

目前對于混凝土的攪拌以及噴射主要有兩種方式，即干式噴射和濕式噴射。干式噴射是利用混凝土噴射混合干拌料，在水嘴注水，干拌料與水混合后噴射。干式噴射的優點在于其操作非常簡單，并且運輸的距離比較遠，但是其劣勢在于會產生大量的粉塵，并且反彈也很大。國內基本上都是使用國產的干式混凝土噴射設置。其顯著特點是噴射混合料是干燥的，空氣壓力作用在混凝土噴射槍前和噴射嘴注水。濕式噴射，主要是運用液壓噴射機進行噴射，把預拌好的混凝土，通過一定的壓力將其送入到噴射嘴，然后在噴射嘴處加入一定量的速凝劑，在壓力的推動之下不容易反彈，但是其劣勢在于，運用該方法其傳輸的距離比較短，一般的設備不能超過30m，并且容易堵塞管道。這極大地限制了該技術的特點在于噴射機料斗添加水混合成泥通過噴射管噴射到需要綠化的表面。它可以利用壓縮空氣運輸，也可以螺旋擠壓，或壓縮空氣螺桿擠壓。

2噴射技術在邊坡防護的應用

2.1坡面整修

很多巖石表面都是不光滑和不均勻的，因此對于巖石表面的一些碎石渣要進行及時的清理，并且拆除巖石表面的障礙物，確保坡面的光滑度。可以用石頭填補石頭空隙；用高壓水清洗邊坡表面；加固斜坡不穩定巖石，進行灌漿或處理，在有空洞的地方要設置泄水孔，預留的長度應根據現場有較大裂縫的滲水情況而定。

2.2混凝土配合比需要注意的問題

噴射混凝土應采用早強混凝土，其強度必須符合設計要求。嚴禁選用具有堿活性集料。混凝土的水灰比應控制在0.40～0.50。如果水灰比過大，雖然可以降低回彈率，但是其強度也會有所降低；但是如果水灰比過小的話，其強度會增大，反彈比也會升高。所以在對混凝土的配比過程當中一定要掌握好其水灰比的比例。水灰比過小，需要及時增加水量，當表面光滑，呈水亮光澤狀，灰塵和反彈較少，則表明水灰比辦適宜。

砂率應當控制在0.50～0.60。砂率大小不但能夠在一定程度上影響噴射混凝土的性能，而且還會在很大程度上影響施工所使用機械的性能。如果在施工過程中，砂率過大的話，就會由于粗骨料的缺乏，導致噴漿的沖擊碎石的沖擊不強，使噴射混凝土的強度減小；砂骨料表面面積增加，以此來實現相應的坍落度和砂漿的流動性，同時導致水泥用料的增加和施工費用的增加。但是沙子的比例過小的話，就會讓反彈有所增高，同時很容易堵塞噴射管道，施工過程中不容易把握，噴射混凝土層厚度變薄，噴射混凝土離散。運用中砂時，砂率過大；那么運用細砂的時候，砂率要小一些。

2.3噴射施工的技術措施

2.3.1施工準備

首先要做的就是在一些邊坡當中，鑿除浮巖，并且要將其表面清潔干凈，用綁扎鋼筋網起來，同時要盡力的讓鋼筋面整齊，以使表面平整，邊坡混凝土看起來可以更美觀一些。噴射混凝土前，應檢查坡面平整度，并設置噴層厚度的標志。對基面有滴水、淌水、集中出水點的情況，采用埋管等方法進引導疏干。應根據工程地質及水文地質、噴射量等條件先把噴射方式，宜采用分層濕噴方式，分層噴射厚度宜為50～100mm。鋼拱架應在噴射混凝后及時架設；超前錨桿、小導管支護宜與鋼拱架、鋼筋網配合使用，長度宜為3.0～3.5m。超前錨桿、小導管支護是護坡輪廓線，以一定的外插角，向開護坡面前方安裝錨桿、導管，形成對前方護坡圍巖的預加固。

噴射混凝土應沿護坡面，應分段、分片、分層，由下而上順序進行，當坡面有較大凹洼時，應先填平。分層噴射時，一次噴射厚度可根據噴射部位和設計厚度確定。鋼拱架應與噴射混凝土形成一體，鋼拱架與護坡圍巖的間隙必須用噴射混凝土填充填密實，鋼拱架應全部被噴射混凝土覆蓋，其保護層厚度不應小于40mm，臨時仰拱應根據護坡圍巖情況及量測數據確定設置區段，可采用型鋼或格柵結合噴混凝土修筑。當天預拌的混凝土必須要在當天進行使用。其目的就是要讓混凝土滿足施工的要求，這樣才能夠進行施工。同時，在噴射混凝土之前，還應當將巖石的表面用水濕潤，以此來增加巖石表面附著力，保證工程的質量，降低施工的難度。

2.3.2施工應注意的技術問題

在施工中，首先要檢查施工的機器，對噴霧最低要求是其霧化的效果必須要好，同時對于噴霧嘴的形狀，可以讓嘴頭稍微長一些，因為鋼筋混凝土的噴涂水和干料的接觸面積大，較長的噴霧嘴，會對水泥的水化效果有一定人促進作用，以此來確保工程的質量。其次，在施工當中為了降低回彈率在10%以內。最后，施工必須嚴把質量關，針對碎砂石的質量以及砂的質量，需要嚴格按照檢驗標準來控制。檢驗工作要連續進行，以保證產品滿足規范要求，非規定的和非批準的材料不準使用。混凝土試件強度試驗應按規范規定的試驗方法進行，各組試件平均28天抗壓強度均不應小于20MPa。在已噴射混凝土表面上，不允許混凝土開裂、漏水、也不允許鋼筋網、錨桿外露。

2.3.3錨桿鉆孔及注漿

在混凝土噴射第一層的錨桿鉆探位置定位；錨桿施工應保證孔位的精度在允許偏差范圍內，鉆孔不宜平行于巖層層面，宜沿坡面周邊徑向鉆孔。錨桿必須安裝墊板，墊板應與噴射混凝土面密貼。鉆孔安設錨桿前應先進行噴射混凝土施工，孔位、孔徑、也深要符合要求，錨桿露出巖面長不大于噴射混凝土的厚度，錨桿施工應符合質量要求。用氣腿式鑿巖鉆鉆孔，鉆孔直徑50mm；錨桿深度在3m和5m，鉆孔成垂直于側斜面。地腳螺栓用直徑16mm鋼筋，間距90～180cm，按矩形或梅花式來進行布置。噴射混凝土厚度大于5cm時，分兩層作業，第二次噴射混凝土應在第一次噴射混凝土終凝1小時后時行，需沖洗第一次混凝土面層。如果巖石太硬采取加水鉆進方式鉆孔時，必須隨著鉆孔速度進行鉆進，不能用力來鉆，以免造成邊坡失去穩定性。使用壓力泵注入1：1水泥砂漿于錨桿成孔。注漿時注漿管須插入孔內5～10cm，隨砂漿的噴射慢慢拉出。要充分保證鉆孔注滿砂漿，不能存在里空外滿的現象。注漿完成的判別方法是從孔口中流出一些砂漿。注漿完成以后，要立即插入錨桿，如果出現孔內砂漿不滿的情況應當繼續進行注漿，然后再插入錨桿，這樣反復多次，直到注滿。

2.3.4后期養護

在最后一次進行噴射混凝土的時候，在2h后固化，應立即噴灑水并保持不小于7天，每天需要噴水4次。第一次噴水養護的時候，壓力不要過大，以免損壞噴射混凝土保護層的表面。特別是在冬天施工的時候，當混凝土噴射到邊坡后，就應當用無紡布來覆蓋，這樣可以保證混凝土表面的溫度及溫度，從而能夠保證混凝土的噴射質量，切忌用水進行養護。噴射混凝土表面如果出現一些裂紋或者脫皮的現象，或者出現顏色不均勻或局部受潮現象，就應當針對具體的問題，進行針對性篩選其原因，及時采取一系列的措施進行修復。

3結語

在水土保持邊坡防護工程設計和施工中，要逐步建立以滿足生態功能、工程功能、安全功能等特性的邊坡生態綜合治理要求，形成以建設滿足坡面植被自然恢復的護坡工程為設計共識，并盡可能采取各種措施來恢復周邊原始邊坡的生態環境狀況，使人工邊坡和周圍自然環境相融合。要根據當地地質、氣候、社會等條件選出適宜的綠化植物構成，把灌木、花草樹木和其他植物相結合，對其進行合理的定位和配置優化，實現人工綠化處自然植被相適應，防治邊坡防護當中，優先選擇植物防護的形式，但一旦存在缺乏營養肥料和水分的現象，就很容易在巖質邊坡蒸發。對于白天和晚上溫差比較大的情況之下，怎樣在巖體的表層提供植物生長的有利條件，怎樣選擇以及搭配植物的品種和種類，如何加強景觀設計的效果，如何防止邊坡植被的退貨等工作都需要我們進一步去探索和研究。