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1、喷锚支护技术在高陡岩石边坡坡面防护中的应用焉婴遗堡登!曼塑型曼拳.焉期里旦Q望堡!:旦Vo【20No.6C.喷锚支护技术在高陡岩石边坡坡面防护中的应用张金鹏王磊,/张铁富(河南省交通科研所)(河南省地方铁路勘测设计院)(河南省变通工程局1争/7=摘要应用喷锚支护技术进行高陡岩石边坡坡面防护,从防护与加固的角度整治高陡岩石边坡的痛害,提高岩石边坡的整体稳定性和耐久性.本文根据洛三高速公路KS1+478至K51+750段高陡岩石边坡坡面防护的I程实践,简介了设计方案和施工技术措施及施I质量管理与检测a核心词妻兰兰芝,皂垦兰至兰兰,设计苎三,兰兰ApplicationoftheSupportinga
2、ndProtectingTechnologyofGunitingandAnchoringinSlopingSurfaceProtectionwithHighandSteepRochEdgeSlopeZhangJinpen#(HenanCommunicationsResearchInstitute)Ab5tractTiffs口aperOntheBasisoftheEngineeringpracticeofMopingsurfaceprotectionwithhighandsteepehdgeslopeofthesectonKjl_487K5l_70nLuoSarExpressway,kntrod
3、ucesitsdesignprojecttollstruetloOtechnlcameasure,qoalitymanagementandtest.KeywordsSupportingandprotectingofquntingandanchoringHighandsteeprochedgeslopeSoplngsuraceprotectionDesignConstructionQualitytest1概述喷锚支护技术是一种有效的岩石边坡坡面工程防护措施,它是依托锚杆,钢丝网和喷射混凝土共同负荷来提高边坡岩体的构造强度和抗变形刚度,减少岩体侧向变形,增强边坡的整体稳定性和耐久性,从防护与加固的
4、角度整治高陡岩石边坡坡面易产生的坠石,倒塌,滑落等病害.它合用于岩性较差,坡面岩石易风化,坡面岩体切割碎破碎严重的硬岩式岩状构造的不持续地层及坡面岩体与基岩分离,节理发育易受自然营力影响而产生危害的岩石边坡坡面防护.在国内的高速公路建设中,许多路段需通过山区的石方地带,由于道路线形的技术原则高,路基挖方高度一般都比较大,常常浮现高陡路堑岩石边坡.由于坡面岩体的自身岩性,施工作业措施,及其她自然因素通常会对高陡岩石边坡坡面的整体强度与稳定性产生较大限度的影响,如果不采用有效的防护措施,必将严重影响后续工程的施工和将来的通车营运安全.实践证来稿日期;2.0O一0927明,应用喷锚支护技术进行高陡岩
5、石边坡坡面防护,能从防护与加固的角度整治高陡岩石边域的病害,从而提高岩石边坡的整体稳定性和耐久性.现结合洛阳至三门蛱高速公路第四合同段K51+478K5l+750段高陡岩石边坡坡面防护施工实践,具体论述高陡岩石边坡坡面的喷锚支护防护.2设计方案2.1防护技术方案比选洛阳至三门峡高速公路第四合同段KS1+478K51T750段属深挖路堑工程,其路基最大挖深42m,路基边坡最高达47m,坡度为l:0.75,因此在线路两侧山体上就形成了典型的高陡岩石边坡坡面,其坡面岩石的特性为:线路左侧岩层的倾角接近边坡坡角,岩体为有裂隙的厚层岩石,表面凸凹不平;线路右侧坡面与岩层倾角一致,表面稍平,但纵向线路走向
6、与岩层走向不一致;再由于施工队采用大爆破作业,致使左右两侧边坡岩石破碎松散,犬牙交错.必将发生坠石,倒塌,滑落等病害,对于此种病害的整治,必须兼顾防护与加固的双重作用,保证两侧山体的整体稳定性和耐久性,而喷锚支护乃是达到上述目的的一种有效的防护39河南交通科技第2O卷第6期措施.它与喷射混凝土防护相比较,具有较高的强度,较好的抗裂性能,并能使坡面一定深度内的破碎岩层得以加强,还能承受少量松散破碎体所产生的侧压力它与浆砌片石护坡与护墙相比较,由于它的厚度较薄,可以节省圬工数量根据施工现场状况,通过技术经济比较,决定采用网格喷锚支护技术进行两侧山体的边坡坡面防护,具体为:左侧边坡防护面积1Z576
7、m,右侧边坡防护面积12974m,另根据地形状况在K51+427K51792西侧坡脚处增设25m高0.25m厚的浆砌片石护脚503.7m.2.2构造设计方案(1)喷射混凝土厚度不不不小于10cm,混凝土标号为C30细石混凝土,锚孔注浆选用30#水泥砂浆.kI口I一一一一lII,一I一加弱锆杆(2)锚杆采用直径22螺纹钢筋,锚固深度根据边坡岩层破碎限度及破碎层的厚度而定,保证置于较好的岩层面如下.经勘测,设计锚杆深度平均3m长,且规定每个锚杆孔的深度平均超钻5cm,并用1:3l:4的水泥砂浆固结,锚杆闯距采用2.0m2.0m矩形布置.每根锚杆3.08m长,埋深3m,锚杆外露部分套丝加垫板用螺栓紧
8、固(3)锚杆衬架钢筋间距Im,与主筋成40度角点焊.(4)钢丝网布置为+3的铁丝,间距0.Im0.1n1,同步再按1.0m1.Om的间距安插直径为12的加固钢筋.构造设计图如下(图1,图2)所示:图1钢丝网平面布置图(单位:cm)3施工技术措施3.1施工用重要材料(1)水泥:选用425茸硅酸盐水泥(或一般硅酸盐水泥)(2)砂:采用坚硬耐久的中粗砂,细度模数大于2.5,含泥量不不小于3,含水率37.(3)碎石:最大粒径不不小于16mm,并采用持续级配,含泥量不不小于1.(4)速凝剂:根据碎石,砂的材质选用.【5)水:不具有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质,不能使用PH值不不小于4的酸性水和含硫酸
9、盐量按s0计算超过水重1的水.3.2重要材料的配合比(1)注浆30#水泥砂浆的配合比为:图2喷锚防护一般布置(单位:ram)(2)喷射30#混凝士的配合比为3.3施工程序喷锚支护施工程序为施工准备一搭设施工平台一修整边坡一制作安装设施排水孔一锚杆钻孔一注浆一钢丝网制作一挂网一混凝土喷射一养生一拆除脚手架3.3.1施I准备根据施工图纸及规范,备好所需材料并作好室内实验,选定好施工配台比,对施工机械及风水管路,电线等进行全面检查及试运转,加工锚杆及附件,除锈,矫直,焊接铽杆架衬架焊接时应注意根据孔径大小.来弯曲折叠,焊接完后再检查直径与否超过孔径lT十坐河南交通科技第20卷第6期s.3.2搭设施I
10、平台事先对现场边坡的稳定状况进行观测,对于有必要的地方先作危岩清理,钢管支架立于坚硬稳定的岩石上,架子宽度宜为1.2m1.5m,以满足施工操作需要保证施工安全.3.3.3整修I作面将工作面上松散的浮石和岩渣清陈干净,排除障碍物,用石块补砌空间,对边坡局部不稳定处进行清理或支补加固,对较大裂缝进行灌浆或勾缝解决,设立泄水孔,布置锚杆孔位,33.d埋设锚轩钻孔:在工作平台上,根据布设的锚杆孔位打眼,打眼时应控制好孔位,随机钻进,不能强加压力冲钻,免影响边坡岩石的稳定.锚孔钻好要先用高压风吹净孔内沉碴,然后喷水冲洗,保证砂浆与孔壁的良好固结埋设安装锚杆锚孔清洗完后把按配合比拌制的3O扛水泥砂浆注人孔
11、内,从孔底往孔口逐渐缓慢均匀拨出,然后立即插人锚杆,并转动一周,使砂浆与锚杆克分结合,待砂浆凝固达到设计强度后,作锚杆抗拨力检查.再安装垫板拧紧螺丝,并检查其扭力矩.埋设控制喷射混凝土厚度标志,保证混凝土喷射厚度.3.3.5铜丝网挂设钢丝网挂设前要对整个工作面进行冲洗.湿润岩层表面,保证喷射混凝土与岩层之间的怠好粘结,钢丝网应按边坡形状取料加工,按设计编织好钢丝网,然后悬挂固定在锚杆头上,绑扎紧周加强筋,使加强筋与网筋连为一体,然后与钉好的固定筋固定在一起固定钢筋的间距为1mlm.布设完毕后在加强筋与锚杆连结处进行焊接,以保证钢丝网的稳定性.3.3.6喷射作业喷射用重要机械转子式混凝土喷射机,
12、强制试搅拌机,空气压缩机,于混合料上料机,储水箱和水泵等工艺采用干式喷射根据选用材料按配台比拌制于料,喂料口,在喷嘴处加水,其工艺流程图(图3):厚度边坡面事先通过解决较平整,且有钢丝网,料中加有速凝剂.可一次性喷射成功10cm厚,个别地方不平整,应分层喷射,每次喷射厚度控制在815cm之问.问隔152O分钟再喷下一层,如间隔超过2小时,复喷前应喷水润湿表面再喷.在施工中如果有脱落的混凝土被钢丝网架住,应及时清除补喷.喷射时,应控制好水灰比,保持混凝土表面平整,呈湿润光泽元于斑式,滑移流淌现象,周33.3.7养生当最后一次喷射的混凝土终凝2h后,立即喷水养护,每天至少喷水4次,养护时间一般不得
13、少于7d,气温干燥时,洒水次数相应增长.在终凝后第一次喷水养生时,压力不适宜过大,避免冲坏喷射混凝土防护层表面.气温低于5时,不得喷水养护.在养生过程中如果发现剥落,外鼓,裂纹,局部潮湿,色泽不均等不良现象,应分析因素,采用措施进行修补,防后患.4施工质量管理与检测4.1现场质量管理措施(1)严把钢筋,水泥,砂石,速凝剂等原材料质量关,并严格按配合比施工(2)严格操作规程,根据生产需要加强对操作人员,特别是喷射手,搅拌人员的技术培训,增强责任感以保证工程施工的质量.4.2施工机具组台合理选择施工设备,机具和施工机具组合,施工前选好设备,机具,深人研究,优化选择台适的支护方式和施工机具作业措施4
14、.3质量检测4.3.1强度捡测喷射混凝土必须做抗压强度实验,试块在工程施工中抽样制取在喷射作业面附近,将模具敞开一侧朝下,80(与水平的夹角)左右置于墙脚.先在模具外的边墙上喷射,待操作正常后,将喷头移至模具位置,由下而上,逐级向模量内喷满馄凝土将喷满混凝土的模量移至安全地方,用三角抹刀刮平混凝土表面.在标准养护条件下养护7d后,将混凝土加工成边长为41一河南交通科技第20卷第6期100ram的立方体试块.进行抗压强度实验本工程共计试件6O组,经测试,成果如下:平均值frCC一22.45Mpa原则差Sn=1.2.5Mpa晟小值cc一20.5>0.8520=17Mpa根据锚杆喷射混凝土支护技术规范(GBJ8685),本工程质量合格条件为:ffCCKeS0.85fec即:22.451.61.2520.0>0.852017Mpa,满足规定4.3.2厚度检测用凿孔法检测根据锚杆喷射混凝土支护技术规范,每个断面上,所有检查孔处的喷度厚度,60以上不应不不小于设计厚度;最小值不应不不小于设计厚层的一半;同步,检查L处厚度的平均值,不应不不小于设计厚度值本工程共检测80点,成果如下:平均值X一10.8era>10era最小值X一6.2cm>0.510=5cm,符合规定4.3.3外观感检测观
