喷射混凝土在边坡治理和保护中的应用研究

黄振福

（桂中治旱乐滩水库引水灌区建设管理局 广西来宾市 546100）

喷射混凝土在边坡治理和保护中的应用研究

黄振福

（桂中治旱乐滩水库引水灌区建设管理局 广西来宾市 546100）

近年来，随着社会经济的不断发展，我国的工业水平也取得了长足的发展与进步，人们的生活水平也逐渐提升。在工业发展的过程当中，锚杆喷射混凝土在边坡治理和保护中的应用越来越广泛，已经受到了的有关人员的青睐。研究表明，锚杆喷射混凝土支护技术能够有效提高高陡边坡地带岩土结构的强度，使其抗变形能力增强，还能够在一定程度上提升边坡整体的稳定性，具有相当的优势。基于此，本文将主要围绕这一主题展开论述，就锚杆喷射混凝土支护技术在边坡治理中的应用进行分析。

锚杆喷射混凝土支护；边坡治理；边坡防护；应用

前言

随着我国工业水平的不断提升，实际施工工程技术人员的业务能力也有了较大的进步，这在锚杆喷射混凝土用于治理和保护边坡的工程当中已经得到了较为显著的体现。具体而言，混凝土喷射工艺具有施工简便、强度增长快、密实性好以及适应性强等优点，因而被广泛应用于隧道、边坡以及地下基础工程等混凝土的加固与修复工程当中。下面，笔者将对锚杆喷射混凝土技术在边坡防治与保护中的具体应用进行探讨，同时，对于喷射混凝土的实际配比以及实际工程中所要遵守的技术规范也将进行具体的论述，以提出实际可行的修正措施。

1 喷射混凝土的定义及分类

1.1 喷射混凝土的定义

所谓喷射混凝土就是指利用空气或者其他的介质作为动力，借助相关喷射机械的作用，将事先已经按照一定的比例配置好的原料（包括水泥、砂石以及额外的添加剂等）充分混合均匀，通过喷枪将这些混合好的原料喷射到工作面上，使之在短时间内迅速凝结固化成为密实且分布均匀的混凝土。此项工艺能够让喷射混凝土与岩石表面紧密粘结，从而提高石层的整体强度，该措施不但能够在一定程度上预防岩土的风化作用，还能够有效提高其周围岩层本身的稳定性与承载能力。此外，喷射混凝土的施工能够将混凝土的输送、浇铸以及振捣合并为一道工序同时进行操作，可以有效缩短实际工程当中的施工速度，使喷射混凝土技术在边坡治理和防护工程得到广泛的应用。

1.2 喷射混凝土的分类

对于锚杆喷射混凝土技术而言，基于不同的角度会得出不同的分类方式，下面笔者将主要从原料的拌和加工工艺以及混凝土拌合物的成分等两个方面进行分类。前者可以简要分为：干式喷射混凝土、湿式喷射混凝土以及水泥裹沙喷射混凝土，其中水泥裹沙喷射混凝土又可以称之为造壳湿喷法。对于后者而言，其主要可以分为：素喷混凝土、掺钢纤维喷混凝土以及掺聚丙稀纤维喷混凝土等几种类型。一般而言，较之其它几种喷射方式，素喷混凝土具有经济实惠、工艺简便且效果理想等显著优点，因此其应用也较为广泛。

2 喷射混凝土原材料的选择与原料配比设计

2.1 喷射混凝土原材料的选择方式

在对喷射混凝土的原材料进行选择的过程当中，应该充分考虑到喷射混凝土自身的一些基本特点，例如，在对其原材料进行配置时应该适当加入一定量的速凝剂，那么就应该优先考虑使用具有速凝、快硬以及后期强度较高等一些列特性的水泥，同时还要重点关注水泥本身与速凝剂之间的相容性等问题。若是对水泥品种的选择不得当，那么很有可能造成闪凝、缓凝以及初凝与终凝时间间隔较长等不利因素，由此会引发回弹增大以及喷射混凝土强度增强等一系列的不利现象，这会对施工效果产生极其不利的影响。

通过研究我们不难发现，《锚杆喷射混凝土支护技术规范》中已经明确规定了水泥的选用原则，一般来说，应首先选择使用强度不低于32.5MPa的硅酸盐类或者普通硅酸盐类水泥，按照国标的实际要求，喷射混凝土技术当中所使用的细集料的种类应该为粗砂，其细度模数应大于2.5。若是所用的砂子过细，则会增大其干缩的程度并且由其产生的粉尘量也会相应增多；若是砂子过粗，则其回弹力也会相应增加，继而影响其后期的喷射效果。表1为水泥的具体技术指标要求，以供大家参考。

表1

2.2 喷射混凝土原材料的配比设计

在对喷射混凝土原材料的配合比例进行设计时，首先要遵循的原则是充分满足设计的强度要求，尽可能地节约成本，提高经济效益，同时使砂子的大小适中，使其回弹率小且粉尘量小。此外，还要满足黏附性能良好、混凝土密实均匀且不容易发生管道堵塞的基本要求，因此，为了达到这一目标，对于其原料的配比可以从以下几个方面着手进行分析。

首先，是对水泥的用量要求，在对水泥的品种进行选择的过程当中应当参照实际的规范要求，强度为32.5级的普通硅酸盐水泥、强度为42.5级的矿渣水泥或者已经经过了技术论证的其它一些水泥类型是其选用的最低级数要求。一般而言，目前喷射混凝土技术当中对于其设计强度的最低要求为C20，因此可以得出该技术当中水泥的平均用量一般在350～400kg/m3范围内。在工程的实际施工过程当中，若是施工的水平较为先进，那么在喷射混凝土技术当中应选用强度为32.5级的水泥为宜。由于国内大多数水泥的标号富余系数较高，若是选用标号级数较高的水泥，在用量为350～400kg/m3的前提之下，工程的施工成本势必会有所增加，因此应加以避免。此外，如果在实际的施工过程当中只需要单纯满足对于强度的要求条件，那么我们可以尽量选用压缩水泥，用量一般要大于350kg，但在这种情况之下，喷射混凝土的可喷性就会大大降低，这极其不便于对于施工质量的控制。下面，笔者将对原料配比中细集料的技术指标以及粗集料的技术指标进行展示。

表2 细集料的技术指标

表3 粗集料的技术指标

3 喷射混凝土技术的边坡治理方案与技术要求

3.1 喷射混凝土技术的边坡治理方案

在实际的施工过程当中，由于边坡位置表层的岩石受到的风化作用较为显著，因此其破碎程度较大，层与层之间很容易发生滑动，这很容易导致边坡的底层与表层上堆积起大量的破碎岩体，因此在对其进行治理的过程当中，首先要对这些破碎的岩体进行彻底的清除，以呈现出较为完整的岩层层面，从而使得后续的加固施工更加顺利地进行下去。此外，由于坡体石节理及裂隙的形成，岩层的整体抗风化能力较差，在长期的风化作用之下，岩层极易破碎，因此在喷射混凝土设计的过程当中应采用挂网喷射C20混凝土对其进行封面处理。一般而言，这种情况对于锚杆杆长的要求有3m、4.5m两种，它们将呈梅花型交错地布置于施工工地当中，所需喷射的混凝土的厚度大约为8cm左右。

3.2 实际施工当中的技术要求

具体而言，在喷射混凝土技术用于边坡治理与保护的工作当中，其施工的项目主要有以下一些：清坡工程、锚喷工程以及支挡排水工程等。因此，在实际的施工过程当中，有关施工人员应该根据施工工地的具体情况：①将坡面由上到下进行一个彻底的清除工作，所要清除的主要是坡面表层的破碎岩体。②再进行打设锚杆的工作，最后进行锚杆喷射混凝土施工工作。实际施工当中的技术要求主要包括石方清除施工技术要求以及锚杆喷射混凝土施工技术要求两方面的内容。前者主要是对清坡工作进行要求，应该采用合适的方法进行，例如机械与人工相结合的方法，同时辅以适当的防护工作，以避免地质灾害等不利情况的出现。而后者则主要是对混凝土的喷射过程进行要求，对锚杆的规格、作业方式以及所用的原料配比进行规定，以保证此项工作的顺利实施。

4 喷射混凝土的施工过程控制

一般而言，对喷射混凝土施工过程的控制主要包括施工前的准备工作以及实际施工过程当中具体的喷射作业等两方面的内容。对于前者而言，在对作业面进行清除的过程当中可以通过高压风或者是流水将其冲洗干净，然后再进行锚杆加固工作，对其水管以及电线的路线要进行详细的检查以保证后期运行工作以及喷射作用连续有效地进行下去。此外，在执行喷射作业的过程当中，相关操作人员必须经过专业的培训方可上岗作业，同时在工作的过程当中要严格遵循相关的规章制度以及技术要求，以使整项工程安全有序地进行工作。

5 结束语

综上所述，已经有相当多的施工结果证明喷射混凝土在边坡治理和保护中具有十分突出的优势，但我们仍然要注意到它的问题所在。喷射混凝土技术具有一定的施工局限性，例如，对于土质边坡、受到严重侵蚀而结构变得松散的岩体以及节理裂隙较为宽大的岩体边坡，在吸水过后会产生不同程度的膨胀力而造成其自身的不稳定性，很容易使喷射混凝土的施工效果不明显甚至出现崩塌等现象。因此，在实际工程的施工过程当中应对此类的问题给予足够的重视，同时要加快技术的提高和完善，以使喷射混凝土技术在边坡的治理和保护工作中发挥出巨大的作用。

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[2]戴小平.锚杆喷射混凝土支护在公路边坡防护中的应用[J].广东建材，2012，28（12）：46～48.

[3]王海江，刘娟.某铁路专用线路堑边坡治理分析与设计探讨[J].山西建筑，2010，36（27）：302～304.

U416.1+4

A

1004-7344（2016）36-0186-02

2016-11-20

黄振福（1986-），男，壮族，广西来宾象州人，助理工程师，大学本科，主要从事水利工程渠道、隧洞工程、地质灾害治理工程工作。