錨桿擋土墻技術在公路邊坡防護中的應用

劉欣超

山西交通控股集團有限公司大同北高速公路分公司 山西大同 037006

就公路工程的建設而言，極易存在較為復雜的地質情況，在這個時候就可以選擇穩固性好與承載能力較強的錨桿擋土墻施工技術。這項技術能夠有效支撐側向土體的壓力，避免填土出現坍塌，同時還能夠避免公路路基受到附近水體的沖刷，而且方便施工，可以有效提高路基的使用年限與降低后期的運營養護成本。

1 錨桿擋土墻技術的特點及作用

工程設計中往往會遇到建筑高差大、施工場地不平整等問題，這都會增加實際施工的難度，在施工過程中既要考慮如何減少工作量又要顧及建筑場地的實用性與美觀性，以有效降低工程成本及縮短工期。相關文獻資料顯示，錨桿擋土墻具有體積小、施工簡單、安全性高、牢固性好等特點，因而在公路高邊坡防護工程中得以廣泛應用。錨桿與擋土墻都能提高地基承載力，同時降低地面建筑的壓力。在我國工程建設的快速發展中，有些工程建設項目設計缺乏科學性與合理性，造成滑坡與泥石流等地質災害時常產生[1]。

2 具體實例

2.1 方案設計

某高速公路邊坡，經專家討論決定采用錨桿擋土墻技術進行防護處理。錨桿所用鋼絞線強度等級為1960米Pa，間距為3米（垂直）×3米（水平）；錨桿成孔直徑是130毫米，傾角為25°，錨固段長度為6～10米，錨固地層為基巖。采用C20混凝土，將鋼筋網設置在邊坡的上下層，厚度為300毫米。對錨桿端部施工時采取現澆C20混凝土，同時對錨桿底墩給予防腐處理，以確保錨桿底墩的質量。在實施框架柱施工時，澆筑C20混凝土，框架柱梁截面尺寸為400毫米×400毫米，同時在水平、豎向框架梁的交叉點布置錨桿。對于豎向框架梁施工，要加強坡頂懸臂部分的設計，當坡頂懸臂高度超過2.5米時，在構造上設置一排土釘，目的是防止發生變形；所用土釘為1f25鋼筋釘，間距是3米，直徑是100毫米，長度是12米。為了確保框架梁質量，可在框架梁方格中設置排水管。

2.2 巖土壓力計算

在錨桿擋土墻技術應用前，必須進行土壓力計算。擋土墻的側向壓力值大小與墻基巖土力學的性質、墻體高度、墻體支護結構特點及支護結構的位移大小與方向等因素有關。錨桿擋土墻的構造較為特殊，側向壓力值所受影響因素更為復雜，現階段理論上還缺少精確的計算方式來確定各自的影響程度。現有一些執行規范中，常用土壓力系數來體現錨桿擋土墻的側向作用力，在增大或減小系數時主要憑工作經驗來決定，因此在實際施工中還需要深入研究[2]。

2.3 錨桿結構物的計算

（1）采取彈性理論計算面層及框架梁時，要分析面板的實際荷載情況，設置對應系數。永久荷載以土壓力為主，分項系數取1.2。在計算側向壓力時，要對地面荷載加以分析。（2）必須科學選擇錨桿材料及長度。錨桿的作用非常關鍵，一旦出現問題，就會對工程的質量造成嚴重的影響，導致安全隱患。按照相關規定，取錨桿安全系數K=2.2。選擇鋼筋材料時，既要考慮其安全系數與質量等，還要全面考慮錨桿的銹蝕問題。

2.4 錨桿擋土墻施工流程

錨桿擋土墻的實際施工流程為：土方開挖→鉆孔→制作錨桿、安裝并灌漿→安裝鋼筋網片及泄水管→噴射混凝土→養護施工[3]。

（1）土方開挖。土方開挖前要進行放樣并核實原始地面數據，防止超挖或欠挖。土方開挖要按照先上后下的順序進行，同時需根據巖土層的情況來確定分層開挖的深度。在結束機械挖掘后再由人工對坡面進行修整，把平整度控制在規定范圍內。

（2）鉆孔。鉆孔施工前，在邊坡表面鋪設3c米厚的混凝土，當鉆機送達預定機位后，逐步調整鉆桿、鉆頭的位置，確保鉆頭運行軌跡滿足設計要求，同時做好鉆進深度記錄工作。當鉆孔完工后，還需使用空壓機將孔中碎屑加以清理。

（3）錨桿的制作、安裝及灌漿。現場檢驗錨桿制作的全部材料，并在得到監理確認后方能使用。錨桿要集中制作，妥當存放，切忌直接放置在地面上，以免生銹。錨桿制作進度要與鉆孔和錨桿安裝進度相一致。錨桿制作完成后，必須測量、檢驗長度、直徑及套絲情況，確認符合要求后方可安裝。進場的錨桿材料必須由監理驗收合格并簽字后才能進行使用，為了確保錨桿安裝的準確度，安裝前應預先安裝對中支架。成孔后，組織施工人員馬上對錨桿進行安裝，且確保錨桿露出地面不少于12c米，超過噴射混凝土面5c米以上。注漿前，必須對材料實施配試，嚴格控制材料水灰比和減水劑的使用量，同時確保管路的暢通性。一般情況下，注漿分為主體注漿和輔助注漿兩個階段。首次注漿時，使用細篩網過濾漿液，將大顆粒去掉。注漿時，使用注漿泵與管路將注漿液輸送到孔底，注漿與拔管要同時進行，當孔口益漿或排氣管無氣體排出時停止注漿。第一次注漿硬化后，檢查所有注漿孔，如有未注滿的孔道應給予二次補漿[4]。

（4）鋼筋網片與泄水管安裝。鋼筋網片的安裝要確保牢固可靠，具體施工時可采取固定插入土中的鋼筋，并將架立鋼筋作為支架，保護層厚度要大于3c米。利用鋼筋把泄水孔固定在邊坡上，按照施工圖紙將泄水管坡度控制在7%以內。

（5）混凝土噴射。在噴射混凝土時，要將裸露在外的管口臨時堵塞，以防混凝土進入管道造成堵塞。混凝土從噴頭出來后垂直噴射到作業面上，速度非常快，噴射過程伴隨水泥骨料的撞擊、擠壓，不用進行振搗也會密實度良好[5]。

（6）養護。在錨桿擋土墻施工完成后，要及時做好相應的養護工作，確保施工質量。

3 結語

綜上所述，此文通過具體實例說明了，把錨桿擋土墻技術應用在公路邊坡防護上，可以有效提高了該公路邊坡防護的可靠性和安全性，確保了路基的穩定性，在類似工程中值得推廣應用。