岩土锚固技术在公路边坡治理中的应用

叶秋生

（江苏省核工业二七二地质大队，江苏南京 21000）

0 引言

岩土锚固技术就是以锚喷支护为主要技术措施，在利用、整治、改造岩土体过程中使岩土体保持最佳的稳定状态，且还能提供相关服务功能的加固技术总称。岩土锚固技术靠锚杆、钢筋网、混凝土上层的共同作用提高岩土结构的强度和抗变形刚度，减小岩土的侧向变形，增强边坡稳定性。该技术在我国最早于1955 年运用在煤矿巷道中，经过近20 年的改进，其被广泛应用于煤矿巷道、冶金、水利、隧道、基坑支护、公路边坡等领域。

1 影响公路边坡锚固效果的因素

（1）岩土体的类型和性能。不同的岩土体类型和性能会给预应力造成不同程度的损失，比如：对坚硬、较为完整的岩土体预应力损失较小；软弱的岩土体在预应力对岩层的压缩作用下，岩层可能发生较大变形，而且这种变形不是短时间能减小的，这样就会造成较大的预应力损失。（2）锚固时机。在公路边坡治理中，一般是自上而下分段开挖，也分段进行边坡的锚固。开挖会改变岩土原有的盈利状态，出现岩土松动、不稳定甚至岩体滑动现象，而滑动现象的发生需要增加锚固力。因此，选择合适的锚固时机有助于避免滑动等现象的发生，取得最好的锚固效果。（3）环境变化。外界环境的变化也会对锚固效果产生一定影响，例如：温度变化会导致岩体内部温度变化，从而影响锚固力。温度上升增加预应力；温度下降则减少预应力。降雨会使岩体内部的裂隙进水，岩体发生湿胀现象，拉伸钢索时就需要适当增加锚固预应力。

2 岩土锚固技术在公路边坡治理中的具体应用

2.1 运用岩土锚固技术保持公路边坡稳定

在公平边坡开挖中，边坡出现不稳定现象。为保证公路路基上边坡的稳定性，做好边坡防护工作，岩土锚固技术应用较为广泛，因为岩土锚固能将滑动体锚固在稳定的岩土体上，提高滑动体育稳定岩土体之间的摩擦力，从而起到边坡稳定的效果。在公路路基滑动边坡治理上，常常运用岩土锚固技术中的锚杆+挂网喷浆技术，在锚固的悬吊、组合梁、挤压加固等作用下，提高边坡岩土体的自身强度，达到稳定性效果。

2.2 运用岩土锚固技术起到支护作用

在应用岩土锚固技术时，需要结合边坡的具体类型，考虑安全性、场地地质条件等，采用不同结构的岩土锚固技术。（1）锚杆肋柱墙板结构。当被保护的建筑设施安全等级为一、二级，而被锚固的自由面为全基岩且临空面高度较高时可运用锚杆肋柱墙板结构，该结构施工技术要求高，造价高，采用自上而下的施工顺序，施工流程化为：土石方—锚杆—肋柱墙板。在钻孔时优先选用干钻，施工作业高度则需进行严格的控制。（2）钢筋砼排桩式锚杆挡墙。它是由锚杆和钢筋混凝土桩联合组成的，排桩既可以是钻孔桩，也可以是挖孔桩，锚杆可以自由选择预应力锚杆或非预应力锚杆。这种结构一般运用在以下几种公路边坡治理中：①位于滑坡区域的边坡支护中、因路堑开挖造成的牵引式滑坡、应路堤引发的推力式滑坡等情况下，抗滑桩很难起到支挡边坡推力荷载的效果，此时采用这种锚固结构。②在边坡切坡后，结构的软弱面外倾变成临空状，楔形塌滑的可能性大、且危害大的边坡中可采用这种结构。③在坡顶0.5m 范围内有重要的建筑物或是较大的荷载，宜采用排桩式的锚杆挡墙支护结构。（3）锚杆墙壁结构，当被锚固支护的岩面高度小。且岩层上覆盖土层较薄、岩体稳定性较强时可采用这种结构，它也是采用自上而下的逆作法施工，并严格控制每一个工作面的高度。（4）锚杆群支护结构，在公路边坡中埋入长而密的抗拉构件，使得支护结构与坡体有机组合形成一个复合体系，增强边坡的稳定性，这种结构一般用在松散的岩石和土质边坡中，而且多是临时加固。（5）锚板支护结构，是由锚杆和钢筋混凝土面板联合组成的一种的锚固结构，适用于岩石边坡中。在这个结构中，锚杆起到良好的支护作用，它承担岩石的压力，阻止公路边坡的侧向位移变形；而混凝土面板则有效防止岩体表面的破坏，限制岩石块的坍塌滑落。

2.3 高边坡加固和防护

在运用岩石锚固技术时，还需要根据岩土体特性、边坡高度、地表水和地下水等具体情况选择合适的工程防护措施，如：土钉墙、护坡、锚杆铁丝网、浆砌片石网格等。在公路边坡的加固和防护中，运用土工格栅代替铁丝网，可以节省工程造价，并增强护面的柔韧性，减少开裂现象，在阻止坡面位移方面作用更显著，护面效果好。在面对高边坡的加固和防护中，若边坡的岩石风化破碎面倾向于路基，稳定性极差，这种边坡在外界环境的变化下极可能出现坍塌、滑坡等灾害，可采用锚杆、锚索护坡措施，从上至下施工，边开挖边坡边防护，可靠性高，边坡加固效果显著。在山区的高速公路建设中，由于很少因为边坡失稳和治理而进行专门的地质勘查和工程设计，最终导致边坡开挖过程中极容易出现滑坡、坍塌等事故，在这些工程的治理中，我们常使用预应力锚索抗滑桩来治理，其在高速公路的滑坡治理中效果显著。

3 岩土锚固技术在公路边坡治理中的优缺点

（1）优点。岩土锚固技术在公路边坡治理中优点明显，主要表现在3 个方面：一是节省工程造价，与其他边坡加固和支护技术相比，岩土锚固技术可以降低20%～30%左右的造价。同时，它还能节省将近一半的工期，提高施工效率。尤其是在高边坡防护中，岩土锚固技术可以显著降低造价。节省工期。二是具有稳定相强、耐久性好、高效的优势，在岩土锚固施工完成后，施工队伍无需再花费大量的人力、物力、财力进行锚固系统的维护管理，一定程度上减少了后期维护工作，减少施工后期的麻烦。三是施工简便，无需设立模板，也不要捣筑，为施工带来很大便利。

（2）缺点。当然，岩土锚固技术也有缺点，尤其是在安全性方面。在治理高边坡运用岩土锚杆技术时，危险系统非常大，一个不留神就可能导致安全事故的发生，必须采取较好的安全措施。而且，岩土锚固技术施工中需要运用到很多机械设备，再加上安全措施，这些都会导致增加工程投入。另外，岩土锚固技术的施工技术要求高，施工工艺复杂，尤其是在利用预应力锚索加固的高坡、陡坡时，技术难度大，很容易导致质量隐患的出现。由于岩土锚固技术中的隐蔽工程多，质量控制和检查难度大，很容易出现质量事故。

总之，岩土锚固技术在公路边坡治理中优缺点共存，且不同的锚固结构有不同的适用范围，需要综合考虑多方面因素，最终合理选用岩土锚固技术，促进公路边坡的稳定。

［1］徐斌.浅析岩土锚固技术在公路边坡治理中的应用［J］.价值工程，2012（34）.

［2］付志成，张天蔚，刘海洋.岩土锚固技术在公路边坡治理中的综合应用［J］.吉林交通科技，2009（2）.

［3］郭琳.浅析岩土锚固技术在公路边坡治理中的应用［J］.中华民居，2013（5）.