高边坡基岩锚索挡墙支护施工技术

高志新

（中铁十七局集团有限公司，太原 030006）

1 引言

我国国土面积广阔，地形地貌复杂，偏远山区高边坡基岩岩体破碎等现象时有发生，边坡稳定性较差，为我国高边坡基岩施工带来了一定的难度。近年来，我国社会发展迅猛，基建工程项目建设的规模不断扩大，其高边坡项目建设逐渐增加，对高边坡基岩支护施工的质量要求也越来越高。为了维护高边坡基岩的稳定性，避免地质条件因土方开挖等施工出现重大变化，需要以科学有效的技术确保基岩土体的稳定，保证施工安全[1]。锚索支护施工技术因其设备简便以及安全度高等特点而广泛应用在边坡工程中，能够控制边坡体的破坏和工程结构的变形情况。本文对锚索支护技术进行进一步的优化，为减少高边坡基岩的锚索支护施工的风险隐患提供了重要的参考依据，对提高高边坡基岩的稳定性具有现实意义。

2 工程概况

金沙县箐园小学边坡支护工程，位于拟新建金沙县箐园小学建设项目北侧。金沙县箐园小学建设项目位于金沙县西洛街道高坎村黄山路东侧300 m，场地位于拟新建松江路与金山路交叉路口东北侧，交通便利。主要施工单位为中铁十七局集团有限公司，该工程场地地貌类型属于受侵蚀、切割作用形成的丘陵地貌。场地为原始地形，钻探施工前施工单位已进行场地清表工作，第四系覆盖层较厚。拟建场地原始地形相对高差38.2 m，地面起伏较大。施工工期为45 d。

3 施工过程

3.1 高边坡基岩锚索挡墙支护形式

本文工程在边坡下部基岩设计了一种格构锚索挡墙的支护形式，中间设2 m宽马道。下部基岩采用放坡+格构锚索支护，采用矩形格构形式，格构梁的埋入深度设置在250 mm以上，截面尺寸为400 mm×500 mm。锚索由11束1×7φs15.2 mm钢绞线组成[2]。在本文边坡支护施工前，下部基岩部分边坡已经开挖完成，因此，需要用填土将下部区域以1∶1的坡率进行土方回填，从而维持边坡下部基岩的稳定性，边坡坡比设置为1∶0.45。

在支护形式结构计中，格构锚索挡墙支护施工首先对锚孔测量放线。在锚索施工范围内，根据图纸的设计要求，在第一排的锚孔起始点进行固定柱的设置，以此为基准统一进行放线，在测量结束后的孔位点埋设定位标志，并控制孔位误差在±50 mm以内[3]。根据本文工程中的边坡实际高度（75 m）设置相应的竖梁高度（80 m），对锚孔位置精度进一步控制与调整。由于本文工程的高边坡地质稳定性较差，其基岩属于风化岩，综合锚索深度和孔径等条件，选择钻机进行钻孔施工。考虑到边坡部分位置不平整，可以申报设计监理单位，放宽锚孔定位的精度。

3.2 搭设脚手架操作平台安装锚索

高边坡支护过程中需要进行脚手架操作平台的搭设。本文工程的脚手架选择扣件式钢管脚手架，立杆以及横纵水平杆等均采用φ48 mm×2.7 mm钢管，其钢管满足质量标准规范要求。将立杆纵距设置为1.5 m，横距为1.05 m，安装扫地杆于立杆底部，控制脚手架立杆与地面相隔20 cm，打入锚杆与纵横杆扣件从而控制滑动。采取自下而上的方式进行脚手架的搭设施工，在各工作面的操作完成后拆除搭设的平台，脚手架横向剖面图如图1所示。

由图1可知本文脚手架搭设情况，脚手架连接挡墙的杆与立杆钢管规格一致，并按照高度∶长度=2∶3的比例设置连墙杆。拉杆在固定点的深度在1.5 m以上。连墙件垂直方向和水平方向各低于4 m和6 m，设置倾斜角度同样为30°。为了保证脚手架操作平台稳定，需要布置剪刀撑，布设位置在平台外侧两端，并以自下而上的布设方式进行操作。为了进一步避免脚手架出现结构变形或外翻等情况，本文以每两跨为间隔，在每级马道上拉连墙杆，将防护栏杆和挡脚板设置在外侧，避免施工过程中发生突发事故出现安全问题[4]。

图1 脚手架横向剖面图（单位：mm）

脚手架搭设完毕后安装锚索。本工程锚索由11束1×7φs15.2 mm钢绞线组成，锚索与水平方向倾角为30°，锚孔孔径200 mm，锚索横向间距2.5 m，竖向间距2 m，锚索锚入滑面外中风化基岩为7 m，全黏结注浆。锚索采用人工安装，安装时用力均匀地缓缓将锚索体放入锚孔内，以免在推送时损坏锚索配件和防护层。因锚索内设置有注浆管，推送时不要使锚索体转动，并不断检查注浆管，确保锚索就位后注浆管畅通。

3.3 锚索灌浆加固岩体

本文锚固工程采用预应力锚索，在锚索施工的过程中，需要确保格构梁施工的断面情况与土方开挖后的边坡结构相对应，锚索和格构梁的交叉点保持在同一位置，因此，在锚索施工完成后进行格构梁框架的纵梁、横梁位置的测量放样，对边坡不平整处进行修整[5]。

格构梁基础底部存在着一定的浮渣，为了保证基础底的密实效果[6]，在水泥垫层施工前进行浮渣清理，对格构梁进行钢筋绑扎，首先预留横梁绑扎钢筋位置，然后进行竖梁的钢筋绑扎操作，利用锚钉进行钢筋的固定[7]。

在浇筑前拼装立模板。拼装时注重平整和密实，使模板底部和基础紧实接触，将脱模剂涂刷在拼装模板的表面，进行模板的固定，从而避免出现跑浆等情况。在浇筑前严格检查框架截面尺寸，确认满足设计的精度要求，检查钢筋的数量和布置位置无误后进行浇筑[8]。为避免在浇筑时出现接缝而影响施工质量，本工程进行了连续的浇筑，一边浇筑一边振捣。在浇筑过程中用盖膜压住的方法控制混凝土滑动现象，准确定位锚索和框架的相对位置，避免竖梁混凝土产生接缝。在框架混凝土浇筑完成后，进行强度实验，修正边坡坡度及平整度，保证施工满足质量要求[9]。

4 施工效果分析

竣工后对边坡坡面位移进行测试，分析坡面在锚索支护施工完成后的变形情况。从高边坡的坡顶到坡脚位置共布设测线10条，埋置位移传感器，连接数据采集仪，具体如图2所示。

图2 传感器埋置

由图2可知传感器埋置情况，向高边坡顶施加荷载，分别选用单块质量为20 kg的铁块和5 kg砝码进行一次性瞬时堆载，每级加载40 kg，加载面积约为0.4 m2。测试3次加荷结束后的坡面位移变化规律，边坡工程的变形控制标准见表1。

表1 边坡位移允许值

由表1可知边坡变形控制标准，本文选择1号测线的坡面位移变化进行展示，具体结果见表2。

表2 1号测线坡面位移变化

由表1可知，在前两次加载过程中的边坡位移量变化较小，第三次荷载施加后，坡面位移量较大，坡面变形量随加荷量的增加而不断变大，其最大位移量为-3.69 mm。相关施工质量规范要求边坡变形必须在允许值范围内，边坡竖向位移累积绝对值应小于20 mm。对比表1和表2可知，经本文锚索挡墙支护施工后，该边坡位移变形量满足施工质量标准，证明本文方法具有可行性。

5 结语

本文通过高边坡基岩锚索挡墙支护形式设计，搭设脚手架操作平台安装锚索，锚索灌浆加固岩体，完成了本文研究，取得了一定的研究成果。同时，由于时间和条件的限制，本文研究还存在着一定的不足，需要不断进行改进与完善，如未涉及对土方开挖的施工内容，对边坡在长期发展中的降雨和地震等自然环境因素考虑不够深入和全面，在今后的研究中，本文还将进一步完善对边坡结构变形的监测方法，加强本文方法的实用性，保证边坡支护的稳定性。