公路路基高边坡锚杆防护施工技术分析

2019-11-29罗先华

商品与质量 2019年22期

罗先华

湖南湘北通程有限公司湖南常德 415900

由于公路在实际施工建设过程中，会涉及到多种因素的影响，因此在进行公路施工的时候，尤其是在进行锚杆防护施工时，应该切实的对周围的实际环境情况进行考量，结合当地的实际水文情况、地质条件、岩土情况、实际使用环境进行施工设计方案的制定，并且在施工的过程中严格按照设计要求和行业标准进行施工。在进行公路路基高边坡锚杆防护施工的过程中，要做好相应测量工作，根据图纸确定钻孔的位置，接下来进行机具的架设，且按照要求完成相应的钻孔和注浆操作，对过程进行有效的控制，从而完成对公路路基高边坡锚杆防护施工工作。

1 公路路基高边坡防护技术概述

随着高速公路工程不断建设和发展，在路基施工中经常会遇到高边坡，公路路基作为公路建设过程中的基础部分，对保证公路的总体质量有着重要的意义，特别是在路基高边坡的防护施工中，高边坡自稳性一般较差，如果防护不当，则有可能产生坍塌与滑动。为了保证路基高边坡的失稳状态不会出现，必须采取可靠地施工技术，严格按照施工要求进行路基高边坡防护工作，确保相应的施工工作能够顺利完成，从而保障高边坡具有良好的稳定性[1]。

锚杆技术作为一种处理公路高边坡施工问题的技术，在技术原理上有其独特性。锚杆技术主要采用了应力手段，能够促使土体中的相对而言比较集中的应力进行转移，当应力转移到岩土层中以后，加固作用就显现出来。在具体的施工中，高边坡的施工尽管地形不同、地貌不同，但是施工条件却还是有一定的相似性的，例如，滑动土体产生拉力在高边坡施工过程中是比较普遍的，往往需要在结构体系设计方面采取一定的措施来促使受力得到有效的分解，确保部分受力能够传递到岩土层中，而此时岩土层因为稳固性较强，不会受到较大影响，这样就促使高边坡的稳定性得到了保障。

通常来说锚杆具有锚头、锚固段以及自由段三个部分组成，此外，还有支架等配件结构。在锚杆的组成部分中，锚具以及保护帽和垫板是非常重要的，也是锚头的主要组成部分。而锚头的作用就在于能够对锚杆的外部产生一定的固定作用，而锚头正好位于锚杆的张拉固定的施工段。锚固段的作用是能够有效地将远端土层的拉力进行传递，锚固段设定在了稳固的岩土层中，即可以将远端土层的拉力传递到岩土层中[2]。

2 公路路基高边坡锚杆防护稳定性受制因素

2.1 土质影响

决定边坡稳定性的主要因素是工程地质的固有特征，对于土质因素影响，主要是关于土质的结构和土质的硬度等内容。一般来看，土壤的颗粒大小、土质类型及含水量等等都是对公路路基高边坡的施工具有决定性的影响。因而要切实注意公路路基高边坡锚杆在防护方面的施工效果，提前落实水文地质的具体状况，从而谋划出最为精准适宜的施工方案，这也是整个工作部署的重要一步，万不可疏忽大意，以免造成工程的质量低劣和中期损毁。

2.2 坡度影响

切割斜坡的挖掘是山体应力状态的重大变化。因此，切削坡度的设计是否合理是确定切削坡度稳定性的关键，坡度直接决定着径流的冲刷能力，而边坡是否具有稳定性，事实上和径流的冲刷能力有着紧密的关系。坡度的大小与径流的冲刷能力呈正相关系，径流冲刷能力强到一定程度以后，就会导致高边坡的结构与地基结构发生变化，进而使得高边坡的结构遭受严重的损坏。由此可见，坡度的控制务必引起重视[3-4]。

2.3 坡长影响

对于公路路基高边坡锚杆防护结构的稳定性而言，坡长也有一定的影响因素。在施工中，如果降水量相同，那么，根据物理学原理，坡度的长短于水体径流量的大小是呈正相关系的，而径流量会随着不断增长的坡长，而变得越来越大，往往就会导致高边坡淤积的淤泥和沙土比较多，这些淤泥和沙土在一定程度上会影响到水流的速度，这就会促使水流的深入量增大，径流量也会随之减小。

3 公路路基高边坡锚杆防护施工技术要点

3.1 锚杆孔的测量和防线工作

公路路基高边坡锚杆孔的施工过程中，由于会涉及到许多影响因素，因此进行具体施工的过程中，一定要严格的根据设计要求进行测绘施工。在进行现场施工时，先要确定施工的锚杆孔位置，然后依靠相应的仪器设备进行施工数据的测量，在确保施工数据的准确之后即可进行施工。施工时由于锚杆实际的高度会对其实际的作用产生影响，因此施工之前应该首先对锚杆施工的具体位置进行分段，并且要根据施工的具体要求对于锚杆的分段进行间距的调整，以此来保证其能够较好的满足施工的建造需求。如果在施工的过程中，发现施工现场的方坡面的平整度并不能较好的满足施工的需要，则应该根据设计方案的要求对已经在进行施工方案进行一定的修正，以保证整体施工进度的良好进行。除此之外，如果在进行施工的宽度测定的时候，应该就施工的实际环境进行必要的调整，使其能够在满足设计要求的情况下，能够更好的适应当地的环境，并且使得锚杆孔的测量能够更好的进行，在实际建造时的各项数据都能较好的符合设计要求，为之后的各个施工步骤进行打下良好的基础[5-6]。

3.2 锚杆的制作和安装

在锚杆的制作阶段必须严格按照设计要求进行材料的选择，使其强度能够达到设计要求，使其质量得到保证。对于钢筋的截取需要按照设计的要求进行截取，保证锚固段和自由段的长度是已知的，可以通过测量获得。对钢筋以及一些其他钢材料进行必要的防锈蚀处理，可以用无氯石油沥青进行钢筋表面的涂刷工作，等到防锈层彻底凝固和干燥后方可投入使用并妥善保管不能沾染泥土。在安装前，更要仔细检查孔洞的处理情况，保证其内部没有碎块和垃圾影响施工效果。在进行安装的过程中，要用人力把锚杆深入到之前钻好的锚孔中，使其达到设计深度并进行下一步的操作。若是没有达到设计深度，则需要拔出来，对锚孔进行必要的清理，在放入锚杆，直到达到设计的深度。

3.3 机具就位和造孔

在进行钻孔前，要保证坡面平整符合相关的技术要求，根据测量的结果选择合适的地方进行机具的摆放工作，对混凝土框架直接在坡面上进行必要的浇筑，从而能够使机具获得良好的固定和借力，若是出现局部架空的情况出现，应该用M7．5水泥砂浆砌石补平，保持机具平台和机具的稳定性。其误差控制严格按照工程设计要求进行。在进行造孔的过程中，不能对周围岩层造成较大的扰动，保持钻孔为一条直线，当完成钻孔后，需要用聚乙烯管对其进行清孔洞的工作，每次清理的时间不少于15min。待完成后利用制作的孔塞，将孔口进行封堵，避免砂石落入，影响施工效果。在钻头的选择中应该根据土壤的地质条件和地层类型选择合适的钻头，从而保障相关作业能够顺利进行。如果在土质较为松散的地层中进行作业，需要利用套管钻进技术进行有效的控制[7]。

3.4 锚固的注浆

注浆操作也是一项极为重要的内容，在操作的时候不仅要在压力的协助下进行，同时也需要注浆的稳定和精准。在向下倾斜灌注的时候，务必要确保锚索与注浆管同时送入和拔出，且整个操作的开始和结束务必协同一致。而如果发现孔内存在积水，就应借助于注浆来排出积水，以确保在浆液质量达标时尽快抽出注浆管。而如果是向上倾斜的锚索灌注施工，就需要使用排气法来进行注浆施工，也就是随着锚索体排气管一同向孔内输送。而注浆施工则应在孔口完全封闭之前进行完毕，浆液的施工顺次应由低到高进行，如果发现浆液堵塞排气管则应立即停止注浆施工。水泥砂浆要求能够满足相应的施工要求。一些特殊的锚孔施工需要添加速凝剂，这些都需要根据具体的要求进行。另外，膨胀剂以及相应的骨料也是根据具体的施工情况进行添加。其中的浆液应该时刻进行搅拌，直到灌浆结束。

4 施工过程中的质量控制要点分析

4.1 锚杆孔的塌陷以及处理办法

在进行锚杆孔钻造的过程中，由于土壤结构并不十分牢固的问题，可能导致锚孔内壁坍塌、掉块，等的情况出现，使其不能够正常进行有效施工。在这个时候可以采取一些必要的措施，保证在进行钻造的过程中，可以有效的进行。一是利用黏土和水泥进行封闭，使其内部土壤获得良好的结构应力，根据需要在进行必要的钻造使其能够更好的进行施工作业。除此之外，还可以在采用扩大孔径的方法，将钻孔直径进行必要的扩大，从而重新获得良好的施工环境，但是这样的做法，对于需要重新安排施工方案成本较大。因此如非特别需要，还是不建议采用这种方法[8]。

4.2 卡钻以及钻头断裂在孔径内的处理方案

由于地质环境较为复杂，在进行锚孔钻进的过程中，不可避免的会出现卡钻的现象。当卡钻出现后，需要根据空气的压力进行适当的加大，将周围的岩粉进行吹走，使钻头有足够的空间进行腾挪，并缓慢的进行开钻并上下锤击了，然后再吹净周围的岩粉，如此反复，直到钻头被拔出来为止。在一些施工的过程中，由于各种原因，导致钻机在工作的过程中，使钻头断裂，落在钻孔中，应利用钢筋将钻头进行震荡操作，并利用空气压力将周边的岩粉吹净，只有这样反复的进行操作，最终让钻头活动并取出钻头。但是有些较深的钻头太深不宜操作，这时候就需要重新规划钻孔了。新钻孔的倾角不宜有较大的改动，主要以避开原钻头的位置即可。

5 公路路基高边坡锚杆防护对策分析

5.1 路基冲刷

在公路路基高边坡锚杆防护过程中，路基冲刷防护是非常重要的一种方法，该方法在应用的时候，它主要是通过直接防护以及间接反复的方式进行的，在实践过程中，它主要是对不同的作用力度，通过钢丝笼以及抛石等技术方式，对不同程度受到影响的路基进行防护，从而将整体路基与高边坡的安全提高。

5.2 植被防护带

植被防护带也是公路路基高边坡锚杆防护经常被采用的方法，使其能够形成一种防护形状。该防护方式一般在比较短的坡道上应用特别适合，该方法美观环保，并且成本投入较低，正因为这样的原因其在工程防护中广受信赖。尤其适合于那些坡长较短的坡道。

5.3 护面墙

在公路路基高边坡锚杆防护施工当中，护面墙防护同样也是一类应用比较广泛的防护技术。类型主要包括拱式、实体式以及窗孔式。通常情况下，不同类型的护面墙适用于不同的防护情况。在公路路基高边坡锚杆防护施工当中，护面墙防护施工方法应用范围广泛，其施工原理比较简单，在大气作用下，对公路路基进行科学调节。在具体的施工过程当中，护面墙施工方法主要分为三种，分别是拱式施工方法、实体式施工方法和窗孔式施工方法，因此在应用的时候需要根据公路路基高边坡防护的要求进行合理的选择，从而保证防护的效果满足实际要求。

5.4 路边支挡

在公路路基基本形状的维持过程中，路边支护方式是非常重要的一项内容。该技术在应用的过程中，主要是采用石块以及挡土墙结构的方式，对路边进行一个支撑，从而使其能够形成一个墙体结构，提高路基的整体强度。值得注意的是，该技术在应用的过程中需要严格控制他的施工结构质量，保证他的施工操作能够严格的按照规范技术要求进行，使其能够给高边坡的安全结构提供可靠的支持。