锚喷支护技术在高速公路边坡防护工程中的应用

杨金磊

摘 要： 近年来，随着社会经济的快速发展，高速公路建设取得了突飞猛进的发展。在高速公路边坡防护工程中，锚喷技术因其特有优势得到广泛应用，其具有较少的成本投入、较短的施工周期以及较高的施工强度等特点，不但能够使边坡岩土的结构强度和抗变形刚度大幅提高，而且能够使边坡稳定性进一步增强。本文以某高速公路边坡防护工程为例，重点分析了锚喷支护技术的施工工艺以及质量控制，以期能为有关方面的需要提供借鉴和参考。

关键词： 高速公路；边坡防护；锚喷支护技术

锚喷支护是靠锚杆、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。其基本原理是锚杆穿过土体滑动面深固于土体内部，形成锚杆、面墙与岩体三者共同作用机理。具体来说，锚杆通过自有抗剪强度和传递掩体抗剪强度形成对岩体的抗滑力以抵抗岩体剪切破坏和岩软弱夹层发生位移，喷射钢筋网混凝土靠自身强度分解下滑力并使其扩散在整個坡面防护体中，从而使岩体内应力重分布， 形成岩体、锚杆与坡面混凝土共同受力达到边坡稳定。

一、工程概况

某高速公路工程位于赣州市所辖的南康市北部。属低山-丘陵区，山势较陡，地形起伏较大，相对高差100 m -150m，冲沟、洼地发育。需防护的坡面位于深挖方区，挖方高度30 m-60m，分为3-6个台阶，每个台阶高度10m。底下2个台阶坡度为1：0.25，第3个台阶以上坡度均为1：0.75。基岩为强风化千枚状板岩，构造及节理裂隙发育，遇雨极易产生顺层滑坡。根据深挖方边坡的地质状况，设计要求边坡采用锚杆喷射砼支护。

二、设计参数及原材料

1、设计参数。锚杆设计深度4.6m，锚杆孔径Φ60mm，锚杆杆体为Φ22mm钢筋，长度4.58m，杆体里端距孔底100mm，锚杆间距1.5 m×1.5m，梅花状布置。注浆用水灰比为0.5的素水泥浆。施工过程中，采用100mm 厚度的C20喷射砼，使用Φ6@250×250mm钢筋网片。并且按照2.5×2.5m孔距梅花形布置泄水孔，其孔径控制在Φ60mm左右，并且每隔10m设一道伸缩缝，内填20mm宽沥青麻丝。

2、原材料。水泥采用旋窑“玉华牌”P.032.5（R）级普通硅酸盐水泥；细骨料选用细度模数为3.0的坚硬耐久的中砂；粗骨料选用5-20mm连续级配碎石；水为洁净的河水。经过现场试喷，喷射砼的配合比根根GB50086-2001的要求确定，其结果如图1所示。

三、施工工艺

在进行边坡锚喷支护施工时，要严格按照工艺流程进行，首先要进行边坡开挖，然后搭设脚手架，随后清理坡面，接着喷射第一层砼，然后再钻孔并安装锚杆，随后进行注浆作业，接着进行挂网，然后再埋设泄水孔，随后喷射第二层砼，最后进行喷水养护。

1、边坡开挖。用挖土机从上向下逐层开挖至设计要求的坡度，为确保边坡稳定及防护质量，将10m高的边坡分两次挖成。第一次挖5m高，先喷射一层薄薄的砼，防止止雨水冲刷，再挖下面5m高土方，做下面5m高的边坡防护。

2、搭设脚手架。采用双排脚手架，架杆为Φ48mm焊接钢管。立杆间距2m，横杆高度1.5m，横杆间距1m，脚手架宽度1.5m。脚手架必须紧贴边坡坡面搭设，每个节点都用卡扣卡牢，并在外排脚手架设垂直于脚手架平面的斜支撑。脚手架立杆必须置于坚硬稳固的地面上。最底一层横杆距地面高度不大于0.3m。

3、坡面清理。坡面挖出来后，及时清除边坡上局部松动的石块、浮土渣及草根、树根等杂物。

4、喷射第一层砼。埋设控制厚度的标志钢筋，用高压风水冲洗边坡，湿润边坡表面。检查机械设备、风管、水管、输料管及电线，并进行试运转，当一切正常后才能开喷。先将水泥、砂、碎石、速凝剂按配合比干拌均匀后再过筛装入喷射机，然后开始喷射第一层砼。喷射作业应分段分片依次进行，喷射顺序应自下而上。喷嘴应垂直于坡面，距离坡面0.8 m -1.0m，喷射手持喷枪作匀速旋转运动，以使喷射出的砼密实均匀。第一层喷射砼厚度为2cm。以封闭边坡表面，减少边坡暴露时间，便于钻孔及绑扎钢筋网。

5、钻孔。采用潜孔钻机垂直于坡面钻孔，孔径Φ60mm，孔距1.5 m×1.5m，呈梅花形布置。孔距误差≤150mm；孔深误差≤50mm。

6、注浆及安装锚杆。钻孔完成后将孔内积水和路桥岩粉应冲洗干净，并检查孔位、孔径、孔深及布置形式合格后，将Φ22mm钢筋杆体插入注满水泥浆的钻孔中，然后用灰浆泵向孔内灌注水灰比为0.5的水泥浆。注浆压力为0.1-0.2MP。注浆时注浆管应插入孔底约100mm处，随着水泥浆的注入缓缓拔出，直到钻孔饱满为止。

7、挂网。将Φ6mm圆盘钢筋调直。用细铁丝把调直的Φ6mm钢筋按纵横间距250×250mm在边坡上绑扎成钢筋网片。钢筋网的交叉点均应绑扎结实。注意将钢筋网片与锚杆杆体钢筋绑扎牢固，以免喷射砼时钢筋网晃动。

8、泄水孔埋设。采用直径为Φ60mm的塑料管，长度为300mm，埋入边坡内200mm，里端包土工布；间距为2.5 m×2.5m，成梅花形布置于整个边坡。

9、喷射第二层砼。用高压风水将第一层喷射砼面冲洗干净，湿润其表面。调整设备、料管运转正常后即可开始喷射第二层砼。喷射顺序和路桥操作方法同第一层喷射砼。开始喷射时，应减小喷头与受喷面的距离，并调整喷射角度，以保证钢筋与第一层喷射砼壁面之间砼的密实性。喷射中如有脱落的砼被钢筋网架住，应及时清除。喷射手应调整喷枪上的供水阀门，控制好水灰比，使砼表面平整，呈湿润光泽、无流淌或干斑现象。

10、喷射砼养护.喷水养护7天，每天必须保持砼表面湿润。

四、质量管理与监控

1、现场质量管理措施

（1） 组织项目有关人员学习锚喷支护设计理论，熟悉设计意图、相关施工规范，进行技术交底和技术讨论，使相关人员进一步理解工程技术要点，尤其是喷射手、搅拌人员、喷射机操作人员，一定要选择责任心强、技术熟练的工人担任，以保证施工质量满足设计和施工规范的要求。

（2） 严把钢筋、水泥、砂石、混凝土外加剂等原材料质量关，并严格按配合比。

（3） 合理选择施工设备、机具和施工方案。施工前选好设备、机具，良好的机具是保证质量的基础。在选择施工方案时，要深入调查，进行测试研究，采用工程类比法，优化选择适合本工程的支护方式和施工工艺。

2、监控措施

（1） 建立高精度的施工控制网和监控控制网。由于本工程边坡较陡，相对高差大，采用全站仪和水准仪联合观测的方法，在坡脚、坡顶埋置足够的控制点和水准点，以便在施工中能够随时恢复各施工线和钻孔点的位置，并为公路运营后边坡变形观测提供基准点。

（2） 施工全过程中要始终进行支护的量测和地表裂缝的观察。做到每一步骤都有土体变形准确数据，当确认安全后，才能进行下一道的工序。

（3） 当发现边坡有变形和下沉趋势时，一定要分析清楚原因，采取相应的补救措施并取得可靠结果后方可进行下一道工序。

五、结束语

综上所述，在高速公路施工中，锚喷支护技术能够使边坡整体稳定性得到有效提高，使基岩外露面的抗风化能力得到加强，从而有效避免边出现塌方或顺层滑坡现象。根据边坡岩土现状合理选择喷射混凝土的支护措施、设计方案、施工程序、工艺和技术措施，能够有效保障锚喷支护工程质量，进一步提升高速公路整体质量。

参考文献

[1]黄世奇；锚喷网支护在高速公路边坡防护中的应用；《交通标准化》；2012年12期.endprint