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摘要：结合堡莲路（丰盛大道-莲塘二路段）建设工程实例，阐述高陡土质边坡采用挂网喷锚、钢筋砼板墙支护方法的设计原理和施工工艺的技术特点。实践表明，该支护方法可提高边坡土层的结构强度和抗变形刚度，增强边坡的整体稳定性，具有较好的支护效果。
关键词：挂网喷锚；钢筋砼板墙支护技术；边坡支护；高陡土质边坡
一、前言
高陡边坡主要特点：垂直高度较大，坡度较陡，坡顶有重要建筑物等，边坡失稳造成的后果严重，边坡的支护治理要求相对较高，对其稳定、安全的有特殊要求，支护治理方案必须合理、可靠。本文就堡莲路（丰盛大道-莲塘二路段）建设工程的高陡土质边坡采用锚喷、钢筋砼板墙支护的情况做简要介绍，以便在类似的工程中参考应用。
二、工程概况
堡莲路（丰盛大道-莲塘二路段）建设工程场地位于江门市先进制造业江沙示范园区，勘察区内边坡位于建设路段K2+420-K2+500，该边坡由于道路穿越微丘山梁形成，高程约为+16.75m～48.97m，最大坡高约32.12m，坡顶有一500KV高压线铁塔，为确保拟建建筑物、道路以及坡顶建筑物的安全，须对本边坡进行加固支护。
三、设计方案
（一）加固支护原理及方案选择
1、锚喷支护是靠锚杆、钢筋网和混凝土面层共同作用提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，减小土体侧向变形，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、混凝土面墙与土体三者共同作用机理。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土体剪切破坏和软弱夹层发生滑移，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个坡面防护体中，从而使土体内应力重分布，形成土体、锚杆与坡面混凝土共同受力达到边坡稳定。
2、经过不断的摸索尝试及经验的积累，在土质高陡边坡坡脚增加设置钢筋砼板墙可以极大提高了边坡整体的安全、稳定性，砼墙本身自重较大，可以起到压脚的作用，与锚杆连接深入土体内部，保证坡脚整体稳定性。挂网喷锚、钢筋砼板墙支护共同作用，形成了刚性稳定性更高的结构，支护结构具有更高的可靠性。
3、本工程边坡为永久性边坡，由于边坡失稳或发生崩塌后对坡顶高压铁塔及坡下建筑物和人身安全构成较大威胁，后果严重，故本边坡工程安全等级为二级。边坡加固支护对象主要为削坡后陡直的粉质黏土层，根据现场实际情况和相关工程的实践经验，总体上采用上部锚杆挂钢筋网喷射混凝土与下部锚杆钢筋砼板墙相结合的加固支护方法；同时坡顶修筑截水沟，坡脚设置排水沟，坡面设置泄水孔，泄水孔与坡面排水系统结合形成立体排水系统。
4、设计锚杆均为全粘结型锚杆，灌注M25水泥砂浆，注浆材料为32.5R普硅水泥。15.0m杆长锚杆设计抗拔力为70kN，12.0m杆长锚杆设计抗拔力为60kN，9.0m杆长锚杆设计抗拔力为50kN。6.0m杆长锚杆设计抗拔力为30kN。
（二）分类支护设计方案
1、边坡垂直高度小于7.00m坡面的边坡支护施工
（1）锚杆杆体为1φ22钢筋，杆长上部三排为9.0m，下部二排为6.0m。
（2）边坡中下部按水平间距3.0m设置泄水孔2排，交错布置。
2、边坡垂直高度大于7.00m小于10.00m坡面的边坡支护施工
（1）锚杆杆体为1D22钢筋，杆长上部5排为12.0m，下部2排为9.0m。坡脚2.50m高度以上设φ8@150×150钢筋网一层，喷C25细石砼厚 120mm，2.5m以下设φ12@200×200钢筋网二层，浇筑C25砼板墙厚300mm。
（2）边坡按3.0m水平间距设置泄水孔3～4排，排距3.0m，交错布置，孔深顶底部为6.0m，中部1排为4.0m。
3、边坡垂直高度大于10.00m坡面的边坡支护施工
（1）锚杆杆体为1φ22钢筋，杆长上部3排为15.0m，中部4排12.0m，下部2排为9.0m。坡脚2.50m高度以上设Ф8@150×150钢筋网一层，喷 C25细石砼厚120mm，2.5m以下设φ12@200×200钢筋网二层，浇筑C25砼板墙厚300mm。
（2）边坡按3m水平间距设置泄水孔3～4排，排距3.0m，交错布置，钻孔仰角5°，孔深4.0～6.0m，采用φ75PVC管制作，外包滤水材料。
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四、施工工艺主要技术要点
（一）工艺流程
施工工艺流程：①坡面开挖、坡高确定→②松散土石清理→③布置孔位→④锚杆钻孔施工→⑤锚杆杆体制作→⑥锚杆下锚安装施工→⑦锚杆注浆施工→⑧泄水孔钻孔施工→⑨素砼预喷施工→⑩钢筋网铺设施工→?坡面喷砼施工→?喷砼养护→?锚喷支护施工完成→重复①～②步骤，进行下一坡面的施工。
（二）主要工艺施工要点
锚杆支护坡面削坡坡率均为1：0.25，分段分级开挖，分段长不大于25.0m，自上而下分级开挖高度不大于3.8m。坡脚设置浆砌片石排水沟。喷锚边坡沿坡面走向每20.0～25.0m设置一道伸缩缝，伸缩缝宽20，灌热沥青充填。边坡支护采用逆作法施工，当上级坡面支护结构强度达到设计强度的80%后方可进行下一级段的开挖削坡和支护施工。
1、锚杆钻孔、注浆施工
（1）锚杆钻孔：坡面按1.5m×1.5m规格布置锚杆钻孔，采用PGL-100潜孔钻机打孔（采用风机型号排气量不应小于9m3，排气压力不小于0.7MPa），钻孔孔径为φ110，钻孔倾角均为15°，第一排为防止打到坡顶建筑物基础，入射角为20°，孔深应比设计锚杆杆体长0.30～0.50m。
（2）杆体制作安装：杆体为1φ22钢筋，杆体制作成直线形，杆体长度为设计锚固段长度+锚头外露长度。杆体每隔2.0m设置一组对中支架，对中支架采用4Ф8钢筋（L=0.40m）制作。安装时锚杆杆体及注浆管（L为锚杆长度减1.0m）、回浆管（L=1.50m）一并缓慢放入锚杆钻孔中，并使锚头露出坡面120～150mm，孔口间隙采用快干水玻璃水泥砂浆封堵。
（3）注浆材料和压力：锚杆杆体与孔壁岩土层粘结采用M25水泥砂浆，材料采用P.O32.5R水泥，水灰比为0.5。注浆压力为0.3～0.5MPa。当注浆无压力或钻孔吸浆量过大时，应在浆液中掺入3～5%的中性水玻璃，并采用间歇式注浆。
2、挂钢筋网喷砼施工
（1）坡面挂网：边坡注浆锚杆施工完成后，先进行坡面松散土石块等物的清理，然后进行素砼预喷，厚度20～30mm，再进行钢筋网铺设。φ8钢筋网间距为150mm×150mm，钢筋网内钢筋搭接≥300mm，坡顶钢筋网伸出外缘1.0m，喷砼时钢筋网保护层≥30mm。
（2）锚头锁定：锚杆锚头在钢筋网面焊设锁定加强钢筋，每根锚头焊设4φ22（L=400）井字架钢筋，并与坡面钢筋网点焊牢固。
（3）坡面喷砼施工：采用干喷法工艺施工，喷射材料为C25细石砼，喷砼总厚度为120mm。喷射作业分段依次进行，喷射施工顺序自下而上展开。为便于施工，确保喷砼密实均匀，减少喷射回弹率，控制最大骨料粒度≤10mm，同时使喷嘴与受喷面之间保持1.00～1.50m的距离。
3、钢筋砼板墙施工
坡高大于7.0m边坡坡脚2.50m（含地面标高以下1.0m）以下设浇注砼板墙。
（1）坡面挂网：边坡注浆锚杆施工完成后，先进行坡面松散土石块等物的清理，然后进行素砼预喷，厚度20～30mm，再进行钢筋网铺设。Φ12钢筋网间距200mm×200mm双层网状布置，用拉结筋固定，钢筋保护层厚度为50mm，钢筋网内钢筋搭接≥400mm。
（2）锚头锁定：锚杆锚头在钢筋网面焊设锁定加强钢筋，锚头焊接2φ18横向通长+纵向2φ18L=400加强筋，并与坡面钢筋网点焊牢固。
（3）浇筑砼板墙施工：用安装模板，可利用锚杆作为受力点，用铁线绑紧，外围需用刚性较大的钢管拉紧；浇筑时应边倒混凝土边打振动棒，宜多个点位、短时间打振动棒，钢筋网挂设完毕后安装模板，浇注C25砼厚度为300mm。装模时遇泄水孔部位应标记，拆模时把其修整出来。
4、坡面泄水孔设计布置
边坡坡面按约3m×3m间距呈梅花形设计布置泄水孔，泄水孔设计孔径φ110，仰角5°，孔深为4.0～6.0m。采用φ75PVC管外裹滤水材料（土工布）制作安装。
五、监控措施
（一）边坡监测
1、施工前期监测：边坡开挖削坡及锚喷支护施工正式开工前，必须对边坡坡顶外缘及所有建筑物附近地面进行详细的调查和观察。
2、边坡施工监测：在边坡坡顶沿边坡走向每10～15m设置位移变形观测点，组成边坡位移观测网，边坡施工期间，每天按至少3次的频率进行测量观测。边坡支护施工完成后，可适当降低观测频率，继续定期对边坡进行变形位移观测，监测边坡从施工至交付使用过程的稳定状态情况。
（二）施工质量检测
1、锚杆抗拔力试验：注浆锚杆施工完毕，在注浆龄期达到28天后，选择锚杆施工总数的5%进行抗拔力试验，且不得少于5根。
2、喷砼强度及厚度检验：①喷砼、钢筋砼板墙施工过程中留取砼试件经标准养护后进行抗压强度试验，试件留取数量每工班不少于一组；②锚杆注浆施工过程中制作砂浆试件经标准养护后进行抗压强度试验，试件留取数量每工班不少于一组；③锚喷施工结束并达到一定强度后，可采用钻芯法检查喷砼厚度。
六、结束语
堡莲路（丰盛大道-莲塘二路段）建设工程边坡加固支护施工质量验收合格，达到安全使用要求。说明锚喷、钢筋砼板墙支护技术可提高高陡边坡土体的结构强度和抗变形刚度，增强边坡稳定性。根据边坡土体现状，合理选择喷射混凝土的支护措施、设计方案、施工程序、工艺和技术措施是保证锚喷支护工程质量的关键。锚喷、钢筋砼板墙防护形式在类似的边坡加固支护工程中可推广应用。
参考文献
[1]高边坡锚固工程施工技术探讨[J].林志军.黑龙江交通科技. 2016（06）
[2]高边坡锚固工程施工[J].冯超，林旭，张林波.公路工程. 2012（02）
[3]边坡锚固工程质量问题及其影响[J].郑静，韩龙，朱本珍，曾辉辉. 铁道工程学报. 2009（01）
论文作者:李桥峰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/26
标签：钢筋论文; 锚杆论文; 钻孔论文; 注浆论文; 强度论文; 锚固论文; 厚度论文; 《建筑学研究前沿》2017年第31期论文;