高陡边坡防护中喷锚技术的应用

徐辉

摘 要：喷锚支护可提高高陡边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，增强边坡的整体稳定性。本文根据大连绿波花园西南角山体爆破后的高陡边坡采用喷锚支护的工程实践，介绍了喷锚支护的设计方案、材料要求、施工方法以及技术措施。

关键词：喷锚支护；高陡边坡；混凝土；设计；施工

1.工程概述

该工程位于大连市绿波花园西南角山坡上（如图一），原山体岩层多为块状的层间结合较好的中厚层或厚层石灰岩体结构。由于前期采用大型爆破施工，造成高达近20m的高陡石质边坡。岩层受一定的爆破影响，局部有层面张开裂缝；而且边坡破碎松散，犬牙交错，严重影响后续工序的施工和将来的居民安全。根据山体边坡现状，为了使松散岩石边坡不出现落石、崩塌现象，确保行车和居民安全，经技术经济比较，决定采用喷锚支护方案进行防护。

2.设计方案及材料要求

喷锚支护是靠锚杆、钢筋网和混凝上层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，减小岩（土）体侧向变形，增强边坡的整体稳定性。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡；或虽为坚硬岩层，但风化严重、节理发育、易受自然营力影响、导致大面积碎落，以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡；或岩质边坡因爆破施工，造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部，路堑边坡岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。

2.1构造设计方案

（1）喷射混凝土厚度采用10 cm，喷射混凝土标号为C20细石混凝土。

（2）锚杆采用ф22钢筋；锚固深度视边坡岩层的破碎程度及破碎层的厚度而走， 一般取1.5m（为防止锚杆滑出，锚杆必须置于较好的岩层面以下一定深度）；锚杆孔的深度应大于锚固深度20cm（如图二），并用1：3～l：4 的水泥砂浆固结；锚杆间距采用2.0mX2.0m，梅花型布置。

2.2材料选择要求

（1）水泥：应优先选用425#普通硅酸盐水泥；也可选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥，水泥标号不得低于325#，性能符合现行水泥标准。

（2）砂：应采用坚硬耐久的中粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率直控制在5%～7%。

（3）骨料：应采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不宜大于15 mm；当采用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石材。

（4）外加剂：应选用符合质量要求的速凝剂，掺速凝剂后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。

（5）水：混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质，不得使用污水以及pH值小于4的酸性水和含硫酸盐量按SO 计算超过水重1%的水。

2.3 混合料的配合比设计

（1）水泥与砂石之重量比为1：2：2 ～1：2：3；

（2）砂率宜为45%～55%；

（3）水灰比宜为0.4～0.45；

（4）速凝剂掺量应通过试验确定。

3.施工方法及技术措施

喷锚支护的施工程序是：搭设脚手一整修边坡一制作安装设施排水孔一第一次喷射混凝土一锚杆钻孔、注浆一钢筋网制作：挂网（第二次喷射混凝土一养生一拆除脚手架。现把各工序的施工方法及技术措施简述如下：

3.1搭设脚手架

脚手架搭设前必须先对现有边坡的稳定情况进行观察，确定安全后再搭设脚手架。钢管支架立柱应置于坚硬稳定的岩石上，不得置于浮渣上；立柱间距1.5m。架子宽度1.2～1.5 m；横杆高度1.8m，以满足施工操作；搭设管扣要牢固和稳定；钢架与壁面之间必须楔紧，相邻钢架之间应连接牢靠，以确保施工安全。

3.2坡面整修

由于现有的岩石边坡破碎松散且不平整，故必须将松散的浮石和岩渣清除干净。处理好光滑岩面；拆除障碍物；用石块补砌空洞；用高压水冲洗受喷面；对边坡局部不稳定处进行清刷或支补加固；对较大的裂缝进行灌浆或勾缝处理；在边坡松散空洞处和坡脚处设置一定数量的泄水孔，预留的长度根据现场确定布设。

3.3 喷射混凝土作业

（1）喷射作业前必须对机械设备，风、水管路和电线等进行全面检查及试运转。

（2）喷射混凝土之前，用清水将坡面冲刷干净，湿润岩层表面，以确保喷射混凝土与岩层之间的良好粘结。

（3）埋设控制喷射混凝土厚度的标志，以确保混凝土喷射的厚度。

（4）喷射作业应分段分片依次进行。喷射顺序自上而下；按地形条件和风向从左至右，或从右至左依次进行。

（5）喷锚网混凝土施工，必须先喷射第一层混凝土后才施工锚杆及挂设钢筋网。第一层混凝土的厚度为3～4cm。喷头与受喷面应垂直，宜保持0.6～1.0m的距离。第二层喷射混凝木应在第一层混凝土终凝后进行。若终凝1h后再进行喷射时，应先用水清洗喷层表面。第二次喷射时必须保证厚度和表面的光感。混凝土喷射24 h后浇水养护，以保证混凝土质量。

（6）喷射时，应控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。

（7）喷射机设置在地面平整的地方。

3.4 锚杆钻孔及注浆

（1）锚杆钻孔在混凝土喷射第一层后才进行定位；采用气腿式凿岩机钻孔，孔径50mm；根据现场的情况确定锚杆深度一般为1.0～1.5m，钻孔要垂直边坡面。

（2）如遇岩石过于坚硬须采取加水的方式钻孔，钻孔时必须随机钻速度钻进，不能强加压力冲钻，以免影响边坡岩石的稳定。

锚杆详图锚头

节点详图

（3）采用压力泵将1：1的水泥砂浆注入锚孔。如遇空洞不能加压太大，要保持0.1 MPa的工作压力。注浆时注浆管应插至孔底5～10cm处，随砂浆的注入缓慢匀速拔出。 注浆要保证砂浆饱满，不得有里空外满的现象。

（4）注完浆后，立即插入锚杆，若孔口无砂浆溢出，应及时补注砂浆。

3.5挂网

（1）先将圆盘钢筋（直径～6）调直，按边坡形状尺寸取料加工，按网孔20cmX20cm的规格编织好钢筋网，分布要均匀，绑扎要牢固。

（2）编好钢筋网后，与锚杆交接处必须进行焊接，以保证喷射混凝土时钢筋不晃动。

（3）钢筋网必须紧贴混凝土表面，以保证钢筋网保护层厚度。

3.6 养生

（1）当最后一次喷射的混凝土终凝2h后，立即喷水养护，每天至少喷水四次。养护时间一般不得少于7d。

（2）在终凝后第一次喷水养生时，压力不宜过大以防止冲毁喷射混凝土防护层表面。

（3）气温低于+5C时，不得喷水养护。

（4）在养生过程中如果发现剥落、外鼓、裂纹、局部潮湿、色泽不均等不良现象，应分析原因，采取措施进行修补，以防后患。

4.结束语

（1）喷锚支护可提高高陡边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，增强边坡的整体稳走性。

（2）应根据边坡岩土体现状，合理选择喷射混凝土的支护措施、结构设计方案。

（3）合理选择施工程序、工艺和技术措施是保证喷锚网支护工程质量的关键。

参考文献

[1] 高大钊.岩土工程标准规范实施手册.中国建筑工业出版社，1997

[2] 铁道部第一勘测设计院.铁路工程设计技术手册：路基. 中国铁道出版社，1992

[3] 曾廉.崩塌与防治.西南交通大学出版社，1990

摘 要：喷锚支护可提高高陡边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，增强边坡的整体稳定性。本文根据大连绿波花园西南角山体爆破后的高陡边坡采用喷锚支护的工程实践，介绍了喷锚支护的设计方案、材料要求、施工方法以及技术措施。

关键词：喷锚支护；高陡边坡；混凝土；设计；施工

1.工程概述

该工程位于大连市绿波花园西南角山坡上（如图一），原山体岩层多为块状的层间结合较好的中厚层或厚层石灰岩体结构。由于前期采用大型爆破施工，造成高达近20m的高陡石质边坡。岩层受一定的爆破影响，局部有层面张开裂缝；而且边坡破碎松散，犬牙交错，严重影响后续工序的施工和将来的居民安全。根据山体边坡现状，为了使松散岩石边坡不出现落石、崩塌现象，确保行车和居民安全，经技术经济比较，决定采用喷锚支护方案进行防护。

2.设计方案及材料要求

喷锚支护是靠锚杆、钢筋网和混凝上层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，减小岩（土）体侧向变形，增强边坡的整体稳定性。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡；或虽为坚硬岩层，但风化严重、节理发育、易受自然营力影响、导致大面积碎落，以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡；或岩质边坡因爆破施工，造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部，路堑边坡岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。

2.1构造设计方案

（1）喷射混凝土厚度采用10 cm，喷射混凝土标号为C20细石混凝土。

（2）锚杆采用ф22钢筋；锚固深度视边坡岩层的破碎程度及破碎层的厚度而走， 一般取1.5m（为防止锚杆滑出，锚杆必须置于较好的岩层面以下一定深度）；锚杆孔的深度应大于锚固深度20cm（如图二），并用1：3～l：4 的水泥砂浆固结；锚杆间距采用2.0mX2.0m，梅花型布置。

2.2材料选择要求

（1）水泥：应优先选用425#普通硅酸盐水泥；也可选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥，水泥标号不得低于325#，性能符合现行水泥标准。

（2）砂：应采用坚硬耐久的中粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率直控制在5%～7%。

（3）骨料：应采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不宜大于15 mm；当采用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石材。

（4）外加剂：应选用符合质量要求的速凝剂，掺速凝剂后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。

（5）水：混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质，不得使用污水以及pH值小于4的酸性水和含硫酸盐量按SO 计算超过水重1%的水。

2.3 混合料的配合比设计

（1）水泥与砂石之重量比为1：2：2 ～1：2：3；

（2）砂率宜为45%～55%；

（3）水灰比宜为0.4～0.45；

（4）速凝剂掺量应通过试验确定。

3.施工方法及技术措施

喷锚支护的施工程序是：搭设脚手一整修边坡一制作安装设施排水孔一第一次喷射混凝土一锚杆钻孔、注浆一钢筋网制作：挂网（第二次喷射混凝土一养生一拆除脚手架。现把各工序的施工方法及技术措施简述如下：

3.1搭设脚手架

脚手架搭设前必须先对现有边坡的稳定情况进行观察，确定安全后再搭设脚手架。钢管支架立柱应置于坚硬稳定的岩石上，不得置于浮渣上；立柱间距1.5m。架子宽度1.2～1.5 m；横杆高度1.8m，以满足施工操作；搭设管扣要牢固和稳定；钢架与壁面之间必须楔紧，相邻钢架之间应连接牢靠，以确保施工安全。

3.2坡面整修

由于现有的岩石边坡破碎松散且不平整，故必须将松散的浮石和岩渣清除干净。处理好光滑岩面；拆除障碍物；用石块补砌空洞；用高压水冲洗受喷面；对边坡局部不稳定处进行清刷或支补加固；对较大的裂缝进行灌浆或勾缝处理；在边坡松散空洞处和坡脚处设置一定数量的泄水孔，预留的长度根据现场确定布设。

3.3 喷射混凝土作业

（1）喷射作业前必须对机械设备，风、水管路和电线等进行全面检查及试运转。

（2）喷射混凝土之前，用清水将坡面冲刷干净，湿润岩层表面，以确保喷射混凝土与岩层之间的良好粘结。

（3）埋设控制喷射混凝土厚度的标志，以确保混凝土喷射的厚度。

（4）喷射作业应分段分片依次进行。喷射顺序自上而下；按地形条件和风向从左至右，或从右至左依次进行。

（5）喷锚网混凝土施工，必须先喷射第一层混凝土后才施工锚杆及挂设钢筋网。第一层混凝土的厚度为3～4cm。喷头与受喷面应垂直，宜保持0.6～1.0m的距离。第二层喷射混凝木应在第一层混凝土终凝后进行。若终凝1h后再进行喷射时，应先用水清洗喷层表面。第二次喷射时必须保证厚度和表面的光感。混凝土喷射24 h后浇水养护，以保证混凝土质量。

（6）喷射时，应控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。

（7）喷射机设置在地面平整的地方。

3.4 锚杆钻孔及注浆

（1）锚杆钻孔在混凝土喷射第一层后才进行定位；采用气腿式凿岩机钻孔，孔径50mm；根据现场的情况确定锚杆深度一般为1.0～1.5m，钻孔要垂直边坡面。

（2）如遇岩石过于坚硬须采取加水的方式钻孔，钻孔时必须随机钻速度钻进，不能强加压力冲钻，以免影响边坡岩石的稳定。

锚杆详图锚头

节点详图

（3）采用压力泵将1：1的水泥砂浆注入锚孔。如遇空洞不能加压太大，要保持0.1 MPa的工作压力。注浆时注浆管应插至孔底5～10cm处，随砂浆的注入缓慢匀速拔出。 注浆要保证砂浆饱满，不得有里空外满的现象。

（4）注完浆后，立即插入锚杆，若孔口无砂浆溢出，应及时补注砂浆。

3.5挂网

（1）先将圆盘钢筋（直径～6）调直，按边坡形状尺寸取料加工，按网孔20cmX20cm的规格编织好钢筋网，分布要均匀，绑扎要牢固。

（2）编好钢筋网后，与锚杆交接处必须进行焊接，以保证喷射混凝土时钢筋不晃动。

（3）钢筋网必须紧贴混凝土表面，以保证钢筋网保护层厚度。

3.6 养生

（1）当最后一次喷射的混凝土终凝2h后，立即喷水养护，每天至少喷水四次。养护时间一般不得少于7d。

（2）在终凝后第一次喷水养生时，压力不宜过大以防止冲毁喷射混凝土防护层表面。

（3）气温低于+5C时，不得喷水养护。

（4）在养生过程中如果发现剥落、外鼓、裂纹、局部潮湿、色泽不均等不良现象，应分析原因，采取措施进行修补，以防后患。

4.结束语

（1）喷锚支护可提高高陡边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，增强边坡的整体稳走性。

（2）应根据边坡岩土体现状，合理选择喷射混凝土的支护措施、结构设计方案。

（3）合理选择施工程序、工艺和技术措施是保证喷锚网支护工程质量的关键。

参考文献

[1] 高大钊.岩土工程标准规范实施手册.中国建筑工业出版社，1997

[2] 铁道部第一勘测设计院.铁路工程设计技术手册：路基. 中国铁道出版社，1992

[3] 曾廉.崩塌与防治.西南交通大学出版社，1990

摘 要：喷锚支护可提高高陡边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，增强边坡的整体稳定性。本文根据大连绿波花园西南角山体爆破后的高陡边坡采用喷锚支护的工程实践，介绍了喷锚支护的设计方案、材料要求、施工方法以及技术措施。

关键词：喷锚支护；高陡边坡；混凝土；设计；施工

1.工程概述

该工程位于大连市绿波花园西南角山坡上（如图一），原山体岩层多为块状的层间结合较好的中厚层或厚层石灰岩体结构。由于前期采用大型爆破施工，造成高达近20m的高陡石质边坡。岩层受一定的爆破影响，局部有层面张开裂缝；而且边坡破碎松散，犬牙交错，严重影响后续工序的施工和将来的居民安全。根据山体边坡现状，为了使松散岩石边坡不出现落石、崩塌现象，确保行车和居民安全，经技术经济比较，决定采用喷锚支护方案进行防护。

2.设计方案及材料要求

喷锚支护是靠锚杆、钢筋网和混凝上层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，减小岩（土）体侧向变形，增强边坡的整体稳定性。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡；或虽为坚硬岩层，但风化严重、节理发育、易受自然营力影响、导致大面积碎落，以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡；或岩质边坡因爆破施工，造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部，路堑边坡岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。

2.1构造设计方案

（1）喷射混凝土厚度采用10 cm，喷射混凝土标号为C20细石混凝土。

（2）锚杆采用ф22钢筋；锚固深度视边坡岩层的破碎程度及破碎层的厚度而走， 一般取1.5m（为防止锚杆滑出，锚杆必须置于较好的岩层面以下一定深度）；锚杆孔的深度应大于锚固深度20cm（如图二），并用1：3～l：4 的水泥砂浆固结；锚杆间距采用2.0mX2.0m，梅花型布置。

2.2材料选择要求

（1）水泥：应优先选用425#普通硅酸盐水泥；也可选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥，水泥标号不得低于325#，性能符合现行水泥标准。

（2）砂：应采用坚硬耐久的中粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率直控制在5%～7%。

（3）骨料：应采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不宜大于15 mm；当采用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石材。

（4）外加剂：应选用符合质量要求的速凝剂，掺速凝剂后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。

（5）水：混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质，不得使用污水以及pH值小于4的酸性水和含硫酸盐量按SO 计算超过水重1%的水。

2.3 混合料的配合比设计

（1）水泥与砂石之重量比为1：2：2 ～1：2：3；

（2）砂率宜为45%～55%；

（3）水灰比宜为0.4～0.45；

（4）速凝剂掺量应通过试验确定。

3.施工方法及技术措施

喷锚支护的施工程序是：搭设脚手一整修边坡一制作安装设施排水孔一第一次喷射混凝土一锚杆钻孔、注浆一钢筋网制作：挂网（第二次喷射混凝土一养生一拆除脚手架。现把各工序的施工方法及技术措施简述如下：

3.1搭设脚手架

脚手架搭设前必须先对现有边坡的稳定情况进行观察，确定安全后再搭设脚手架。钢管支架立柱应置于坚硬稳定的岩石上，不得置于浮渣上；立柱间距1.5m。架子宽度1.2～1.5 m；横杆高度1.8m，以满足施工操作；搭设管扣要牢固和稳定；钢架与壁面之间必须楔紧，相邻钢架之间应连接牢靠，以确保施工安全。

3.2坡面整修

由于现有的岩石边坡破碎松散且不平整，故必须将松散的浮石和岩渣清除干净。处理好光滑岩面；拆除障碍物；用石块补砌空洞；用高压水冲洗受喷面；对边坡局部不稳定处进行清刷或支补加固；对较大的裂缝进行灌浆或勾缝处理；在边坡松散空洞处和坡脚处设置一定数量的泄水孔，预留的长度根据现场确定布设。

3.3 喷射混凝土作业

（1）喷射作业前必须对机械设备，风、水管路和电线等进行全面检查及试运转。

（2）喷射混凝土之前，用清水将坡面冲刷干净，湿润岩层表面，以确保喷射混凝土与岩层之间的良好粘结。

（3）埋设控制喷射混凝土厚度的标志，以确保混凝土喷射的厚度。

（4）喷射作业应分段分片依次进行。喷射顺序自上而下；按地形条件和风向从左至右，或从右至左依次进行。

（5）喷锚网混凝土施工，必须先喷射第一层混凝土后才施工锚杆及挂设钢筋网。第一层混凝土的厚度为3～4cm。喷头与受喷面应垂直，宜保持0.6～1.0m的距离。第二层喷射混凝木应在第一层混凝土终凝后进行。若终凝1h后再进行喷射时，应先用水清洗喷层表面。第二次喷射时必须保证厚度和表面的光感。混凝土喷射24 h后浇水养护，以保证混凝土质量。

（6）喷射时，应控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。

（7）喷射机设置在地面平整的地方。

3.4 锚杆钻孔及注浆

（1）锚杆钻孔在混凝土喷射第一层后才进行定位；采用气腿式凿岩机钻孔，孔径50mm；根据现场的情况确定锚杆深度一般为1.0～1.5m，钻孔要垂直边坡面。

（2）如遇岩石过于坚硬须采取加水的方式钻孔，钻孔时必须随机钻速度钻进，不能强加压力冲钻，以免影响边坡岩石的稳定。

锚杆详图锚头

节点详图

（3）采用压力泵将1：1的水泥砂浆注入锚孔。如遇空洞不能加压太大，要保持0.1 MPa的工作压力。注浆时注浆管应插至孔底5～10cm处，随砂浆的注入缓慢匀速拔出。 注浆要保证砂浆饱满，不得有里空外满的现象。

（4）注完浆后，立即插入锚杆，若孔口无砂浆溢出，应及时补注砂浆。

3.5挂网

（1）先将圆盘钢筋（直径～6）调直，按边坡形状尺寸取料加工，按网孔20cmX20cm的规格编织好钢筋网，分布要均匀，绑扎要牢固。

（2）编好钢筋网后，与锚杆交接处必须进行焊接，以保证喷射混凝土时钢筋不晃动。

（3）钢筋网必须紧贴混凝土表面，以保证钢筋网保护层厚度。

3.6 养生

（1）当最后一次喷射的混凝土终凝2h后，立即喷水养护，每天至少喷水四次。养护时间一般不得少于7d。

（2）在终凝后第一次喷水养生时，压力不宜过大以防止冲毁喷射混凝土防护层表面。

（3）气温低于+5C时，不得喷水养护。

（4）在养生过程中如果发现剥落、外鼓、裂纹、局部潮湿、色泽不均等不良现象，应分析原因，采取措施进行修补，以防后患。

4.结束语

（1）喷锚支护可提高高陡边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，增强边坡的整体稳走性。

（2）应根据边坡岩土体现状，合理选择喷射混凝土的支护措施、结构设计方案。

（3）合理选择施工程序、工艺和技术措施是保证喷锚网支护工程质量的关键。

参考文献

[1] 高大钊.岩土工程标准规范实施手册.中国建筑工业出版社，1997

[2] 铁道部第一勘测设计院.铁路工程设计技术手册：路基. 中国铁道出版社，1992

[3] 曾廉.崩塌与防治.西南交通大学出版社，1990