淺析掛網噴錨技術在高邊坡治理中的應用

彭 馳

（郴州市水利水電勘察設計研究院 郴州市 423000）

引 言

隨著我國“一帶一路”戰略布局和新型城鎮化政策的推出，國家對高速公路、高速鐵路的發展愈加重視，逐步連接起了全國的各個大、中、小城市，其中路橋工程在整個構建交通網中也起到了重要作用。在路橋施工中不但對路面、路基嚴格控制質量，還需要對邊坡施工加以嚴格要求。目前采用的邊坡處理方法有四種：分別是擋土墻方法、錨索方法、抗滑樁方法和掛網噴錨方法。本文結合工程實際情況，著重介紹掛網噴錨方法在高邊坡治理中的應用。

1 案例介紹

在河北承德某水電站因升壓站布置需要進行挖掘作業，恰逢趕上雨季雨水較多，發生了淺層滑坡事故，造成了寬約45 m，高約15 m的滑坡面。在進行了擋土墻方法、抗滑樁方法后再次發生滑坡，經過認真研究決定立即進行地質勘測工作，找出具體滑坡事故的原因，以方便采取針對性措施對高邊坡進行有效治理。

2 高邊坡滑坡失穩的原因分析

2.1 滑坡面的具體形態

一般按照形態破壞的程度和特征可以將滑坡體分為滑動變形、崩塌變形以及兩種結合的復合形態三種形式，滑動變形主要位于邊坡的中下部，崩塌變形主要處于邊坡的上部。通過清理亂石后，宏觀觀察在滑坡面為滑動與崩塌結合的復合形態，此邊坡主要以淺部變形為主，然后在拉張作用下形成了裂縫，導致了邊坡上部的深度變形。從裸露處的地層判斷為第四系粉質粘土，邊坡破壞表現為沿巖土分界面向臨空面逐漸崩塌，造成了滑坡土體結構松散。再往深處探測發現變形特征為地表裂縫與滑動面已經貫穿，下部滑動面縱向方向上呈現平緩波狀面。在拉張裂縫產生后又趕上雨水滲入沖刷，導致了巖土整體物理力學性能進一步降低。

2.2 邊坡滑動帶的分析

在滑動帶上巖土體受到雨水長時間沖刷和浸泡，巖土體物理力學性能下降后受到剪切力以及滑動面的水流滲流綜合作用下，致使原來巖體結構受到破壞，逐步變得松散，滲透性越來越強。結合邊坡穩定理論計算和具體的實際勘測結果，初步認定為滑動面為巖土分界面為主。

2.3 滑坡體下部巖石特征

經過勘測滑坡變形區下部主要以灰黑色淺變質中細粒石英砂巖為主，巖層與滑坡主滑動面成70°角，傾向山體。在巖石風化作用下原有裂隙持續擴大，在垂直方向向下勘測發現自上而下為強風化層和弱風化層兩大層，它們之間分界線不是很清晰，呈現漸變逐漸過度的形態。

2.4 此滑坡發生的原因分析

此滑坡體為在挖掘升壓站時誘發邊坡失穩導致的事故，從其坡體性質和滑坡規模來分析為中型淺層牽引式滑坡。造成滑坡主要原因為本地區地質構造簡單，沒有斷層橫穿，主要以邊坡自身物質組成為內在誘發因素，開挖坡體導致的巖土層下沉為直接原因，再加之雨季雨水持續沖刷進一步加劇了巖土體的松散移動。

3 此高邊坡進行治理的流程

根據實際勘測情況以及和其他治理方法進行綜合對比，確定使用掛網噴錨方法對此高邊坡治理更為妥當，結合開挖減載、設置疏水、坡面支護和深層加固等多種措施綜合利用，確保此方案能夠滿足安全和技術的要求。見圖1。

圖1 高邊坡施工工藝流程

（1）選點放坡卸載。放坡卸載的目的是通過疏解失穩的巖土層來減少坡體中上部載荷，鞏固邊坡的穩定性。根據實際地形，將原有邊坡由1∶0.45放緩至1∶0.65。在局部卸載時需要對底部坡腳處用石擋墻進行圍擋，防止滾落遠處。

（2）錨桿支護。為了確保邊坡卸載和修整時的穩定性，在經過穩定性理論測算和實地進行考察比較后，對不能進行放坡卸載的部分進行錨桿支護，然后掛網噴混凝土，進一步加強邊坡的穩定性。

（3）掛網噴混凝土。掛網噴混凝土前應將坡面松散、脫落的碎石塊進行清理，以增加噴混凝土時的粘結力，經過試驗對比決定采用C35混凝土進行噴涂造面。

（4）疏水設計。為了減少雨水對工程的影響，設置了兩道截水溝，分別設在距坡頂外邊界4 m處和距坡腳擋墻頂處。此種方法可以將水引致排水溝通至附近河道。

（5）綠植加固。對于邊坡穩定的部分采用鋪設草皮來防止水土流失，這樣將會加強了邊坡的穩定性、施工也較為方便。

4 掛網噴錨方法的應用

（1）噴錨掛網施工首先進行打孔錨桿，需要搭建腳手架，根據施工方案確定打孔部位再進行打孔操作，如果遇到巖石密度過大打孔困難時可以采用加水鉆孔方法，清理孔壁后就可以將已經預制好的錨桿進行穿桿，再用混凝土對其進行固定。一般按照要求孔徑應大于錨桿直徑15 mm以上，錨孔深度偏差在50 mm以內，角度允許偏差在1°～3°。

（2）一次噴射工作開始之前應做好噴射混凝土厚度的標志，并將鉆孔后的碎屑、脫落的巖石塊清理干凈，在噴涂前進行灑水保濕工作，應保持噴射速度緩慢，噴射面均勻堅固。

（3）提前按照設計要求制作好鋼筋網，在安裝掛網時應緊貼混凝土壁，并與錨桿進行焊接連接，防止在二次噴射過程中發生變形走位。

（4）掛網完畢后，進行二次噴射直至達到設置的標志物厚度。需要注意的是混凝土在噴射完成之后應進行科學養護，一般要求進行至少7 d的灑水養護，以防止護面開裂。

掛網噴錨護坡技術示意見圖2。

圖2 掛網噴錨護坡技術

5 在高邊坡掛網噴錨過程中的一些注意事項

（1）施工前的放線測量是對整個工程的規劃，必須保證放線測量的準確性，否則將會導致“差之毫厘、謬以千里”的后果，因此施工技術人員應認真測量，并由相關負責人進行驗證確認，確保做好前期的規劃工作。

（2）在噴射作業之前應先檢查噴射機、攪拌機以及風水管路等運行狀況，確保噴射過程中的連續穩定作業。為了確保噴射效果，應將配制好的灰水進行局部試噴，監理確認合格后方可大面積施工作業。

（3）除了對噴射面進行清掃沖洗以外，還應控制噴射的順序。一般要求噴射作業按照自下而上的順序進行分片噴射，一般噴射站立在上風口處，按照設計間隔要求設置膨脹縫。

（4）按照設計要求需要設置動態監測的部位應嚴格按照檢測周期進行監測位移情況，一旦發現問題應及時匯報采取相應措施。

（5）因施工中自然環境差異很大，人員活動地區較少，自然環境惡劣，提前勘察施工作業現場周邊環境。例如在山腳下施工時要提前做好土質、巖石、雨水、水流等的現場勘測，以免造成泥石流、山體滑坡等自然災害。

（6）巖體高處所積存的水分對坡面損害很大，特別需要注意在坡腳或是積存水分較多的位置多設置一些排水孔，排水PVC管道可以與掛網一起被噴射在混凝土內。

6 質量管理與檢測

（1）因高邊坡掛網噴錨施工中涉及多道工序的銜接問題，上一道工序不合格致使下一道工序也會返工，甚至出現質量問題導致返工。因此引入“點檢”制度，在施工前由技術人員對重要關鍵點進行標注劃分，當施工到某一節點必須由專業負責人員驗收合格后方可進行下一道工序。通過此制度把控每一細小節點的合規性，確保工程質量的完整性，避免因工程質量造成的重大事故。

（2）某些地區的水pH超標或是砂石料含雜質過多，不但會降低混凝土強度而且會導致混凝土干燥后產生裂紋。因此應嚴格控制砂石含雜質率在1%以下，也可以將砂石提前清洗后再晾干使用，同時水泥、砂石料、添加劑進行合理配比方可進行噴涂，否則將會導致混凝土與巖壁粘結性差。

（3）操作規程都是經過嚴格審批和實踐檢驗過的，施工過程中應嚴格按照操作規程操作。杜絕擅自改變制作工藝、偷工減料、更換標號材料等嚴重違章現象。并加強質量檢測，包括噴射達到標準后進行抗壓強度檢測、噴層厚度檢測、錨桿質量檢測，外觀感檢測等確保質量合格。

7 總結

總的來說，掛網噴錨技術在高邊坡治理中的作用十分明顯，必須從設計之初就要加以重視，結合當地巖體坡度、巖體地質條件等多方面綜合考慮，嚴格按照有關設計規范做好各方面的設計、施工工作，特別是設計時應多加考慮實際的應用情況，與實踐進行緊密聯系，使施工后的邊坡安全牢固，又可以發揮其最大防護作用，保證投入使用后的優質效果，為路橋的健康發展做出貢獻。

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