公路路基工程中的高边坡锚杆防护施工技术

周学宁

（中铁交通投资集团有限公司，广西 南宁 530000）

1 工程概况

南横高速K56+600—K56+900 段路堑边坡长度为300m，根据工程地质调绘及本次勘察揭示资料，地层自上而下分别为全风化花岗岩，层厚1.7~19.3m；强风化花岗岩，层厚1.1~21.3m；中风化花岗岩，层厚1.4~14.9m。一级、二级喷混植生防护，三级、四级采用锚杆框架防护，坡率均为1∶0.75；五级采用锚杆框架防护，坡率为1∶1；六级拱形骨架护坡，坡率为1∶1.25；七级喷播植草防护，坡率为1∶1.25，共7级边坡。周边环境较为良好，无构筑物，无高压线、通信光缆等设施。

本边坡位于花岗岩低山重丘地貌，多为缓丘，由连绵不断的低矮山丘组成，顶部呈浑圆状，地表植被发育，地势局部起伏较大，山体坡度15～45°，分布有较多桉树林、水稻田、旱地及荒地，地面标高77.2～168.9m，相对高差91.7m。本文主要围绕该工程中的锚杆防护施工展开探讨，经过严格控制各施工环节，最终取得了良好的加固效果。

2 影响公路路基高边坡稳定性的主要因素

一般来说，公路路基高边坡稳定性会受到现场地质条件、坡度以及边坡长度三方面因素的影响，具体分析如下。

2.1 现场地质条件的影响

边坡所在区域的地质特性是决定边坡稳定程度的关键因素，具体体现在土质类型、颗粒大小、含水量等多个方面，其会对路基边坡的稳定性带来不同程度的影响。在路基高边坡工程中采用锚杆防护施工技术时，则需要充分考虑现场的地质条件、水文条件，遵循因地制宜的原则，确定最具可行性的施工方案，起到引导作用，为后续工作的开展夯实基础[1]。

2.2 坡度的影响

切割斜坡的挖掘会破坏山体的原有应力状态，切削坡度必须具有合理性，否则会加剧边坡失稳。并且，坡度会决定径流的冲刷能力，而在未合理控制径流的冲刷能力时，将迫使边坡受到持续性的水体冲击作用，在强降雨天气更为明显，随之发生边坡滑塌等灾害。从该作用关系来看，坡度的控制至关重要。根据规律，坡度的大小与径流的冲刷能力呈正相关特性，在设计坡度时需要考虑此规律，结合实际情况进行合理控制，以免因坡度不合理而导致高边坡结构受损。

2.3 边坡长度的影响

坡长也是高边坡防护施工中需重点考虑的指标，在降水量相同的前提下，坡体的长度与水体径流量的大小具有正相关的特性，且在坡长持续增加下，径流量也有加大的变化，其结果是水的冲击作用增强，将原本堆积在边坡的泥沙冲散，逐步出现淤泥和沙土堆积的现象，而此时堆积物会对水的流速造成影响（降低流速），水由于难以快速流动而向边坡内渗入，进一步显现出径流量降低的变化特点[2]。

3 公路路基高边坡锚杆防护施工技术的应用要点

该项目工程在进行锚杆防护施工时，严格根据以下流程实施：测量放样→锚杆制作与安装→机具就位、钻进成孔→注浆→框架梁拉槽嵌补→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑及养护。具体施工技术要点如下所述。

3.1 锚杆孔的测量放样

高边坡锚杆孔的施工属于基础内容，锚杆孔的位置、孔径、深度、孔壁垂直度均要得到保证，否则会影响锚杆的正常插入，最终取得的锚杆防护效果达不到预期要求[3]。针对此问题，必须以设计图纸为准，在现场确定具体的孔位，做好标记，以便在指定位置高效钻孔。

3.2 锚杆的制作与安装

锚杆制作时根据要求选择优质的锚杆材料，保证其规格、尺寸、强度等方面均满足要求，以免因源头存在质量问题而影响最终的锚杆防护效果。钢筋截取时，准确控制尺寸，例如锚固段、自由段的长度均应满足要求。钢筋以及其他钢材在运输等环节易出现锈蚀，使用前做除锈处理，使其保持洁净，具体可在钢筋表面刷涂无氯石油沥青，待防锈层凝固且干燥后，放置在指定区域，妥善保管，以便及时取用[4]。安装前检查孔洞，判断孔径、孔深等各个方面是否满足要求，孔内是否有碎块或其他的杂物，若有则进行处理。正式安装时，由施工人员将锚杆推送至预先钻好的锚孔内，使锚杆到达指定深度。若由于推送过程中受阻或是其他原因而导致锚杆未达到设计深度，则将锚杆拔出并清理锚孔，随后再次插入孔内，直至锚杆准确就位为止。

3.3 机具就位和钻进成孔

钻孔施工前检查坡面的平整度，要求其满足技术要求，从而为钻孔施工创设良好的条件。以前期的测放结果为准，将机具摆放至指定位置，使其精准就位。混凝土框架施工采取在坡面上浇筑成型的方法。若存在局部架空的现象，则用M7.5 水泥砂浆砌石补平，要求机具平台以及机具自身均具有足够的稳定性。此外，检查机具的位置，其与设计值的偏差需在许可范围内。

钻进施工中，钻头是关键的装置，不同地质条件下的钻头形式不尽相同，需根据实际地质条件进行合理选择，以保证钻孔的顺利进行。若局部的土质较为松散，为减少不良影响，需要采用套管钻进技术。

各项准备工作落实到位后进入钻孔环节。由专员操作机具，在测放的孔位处钻进，其间严格控制钻进速度，在保证钻进效果的同时减少对周边岩层的扰动影响。钻孔后用聚乙烯管清孔，各孔的持续清理时间至少达到15min，否则可能会出现孔内岩粉堆积量超限的情况。锚孔经过清理后，用孔塞紧密封堵孔口，隔绝外部环境，以防砂石等物质进入孔内。

3.4 注浆施工

注浆施工环节，为使浆液被有效地推送至孔内，需要提供足够的压力，即实施压力注浆。向下倾斜灌注时，控制好锚索和注浆管，做到两者同时送入与拔出。若孔内存在积水，用注浆的方法将孔内的积水挤排至外界。若为向上倾斜的锚索灌浆施工宜采用排气法，随锚索体排气管一同向孔内输送。为保证注浆效果，按照由低至高的顺序操作，并在孔口完全封闭前完成注浆。砂浆堵塞排气管时，随即暂停注浆，采取疏通措施。施工所用的水泥砂浆必须满足性能要求，遇特殊锚孔时对水泥砂浆的制备方法进行适当的调整。例如，向其中掺入速凝剂或其他的外加剂，用于改善水泥砂浆的性能，为注浆施工提供优质的材料。注浆施工做到浆液随拌随用，尽可能缩短拌制后至注浆前的间隔时间，否则将由于时间过长而凝固，产生无法使用的废料[5]。

（1）灌浆工具选用压力活塞式注浆泵。注浆过程中压力始终在0.4～2MPa 波动。如果压力过大，砂浆容易被吹散，灌浆施工的最终效果也会比较差。

（2）灌浆管道直入孔底部，必须有效调整灌浆管道与排气管的位置，两者之间的距离保持在100～120cm。灌浆过程中严禁快速抽出管道，以免出现局部疏松的情况；连续性是灌浆作业最重要的特性，排气管中的排气压力不能突然有所增加。

（3）施工人员必须详细检查灌浆孔口的状态，如果这一部位不再排出气体，而且流出浆液，就表明其内部已经灌满浆液，各类施工条件均正常时，可以结束灌浆。二次补浆的时机是在砂浆初凝前，这一时期压力基本在0.4～0.6MPa，稳压时间则保持在2min 以内，该阶段施工结束后，全新灌入的浆液挤密前期已经灌注的部分，结构的密实度因此有所提高。

（4）锚杆灌浆工作完成后，需要进行为期一周甚至更长时间的养护，而且必须要强化防护，以防止锚杆出现移动。

3.5 框架梁拉槽嵌补

单段横梁长度基本在9~12m，包括顶梁与中间横梁。横梁会与单级坡面纵梁有机结合，形成一片框架；上级坡与下级坡会铸造宽度为2cm的石块平台，在该装置上方还配制了挡水梁，以有效防止水损害等问题；坡脚入岩深度应控制在50cm 以内，布设框梁时，坡脚步入岩量接近30cm，以此充分保证框架梁在使用中有充足的稳定度。

3.6 钢筋绑扎

（1）钢筋绑扎时一般依据“纵梁在前、横梁在后”的顺序展开，要尽力将各部分安装到指定部位。

（2）在坡面上方布设短钢筋锚钉，钢筋绑扎结束后应使用砂浆垫块垫起，并连接到短钢筋锚钉之上。

（3）锚杆尾部会进入纵梁内部，由于锚杆没有预应力，所以设置时无须外露，使整个流程更为方便。

3.7 模板安装

选择模板时要严格按照要求进行，安装之后的模板必须有较强的稳定性，为此可以利用脚手架钢杆进行支撑，以保证浇筑的全过程不出现胀模等情况。在设置框架主筋保护层时，厚度至少要在50mm 以上，同时务必确保箍筋净保护层的厚度在35mm以上。

3.8 混凝土浇筑

选取合适的纵横梁，使其构成框架梁，严格按照一次到位的标准展开施工。在浇筑每一片框架时，务必要保证连续性，不能中断。每片留下2cm左右的伸缩缝，这一部分可以使用浸入沥青的木板进行充填。为防止边坡框架出现裂缝，浇筑之后应立即进行养护，其间依据混凝土的具体情况以及实际气温进行洒水。

4 公路路基高边坡锚杆防护对策分析

为保证公路路基高边坡锚杆防护的效果，需要采取一系列防护对策，包括路基防冲刷措施、施工植被防护带、护面墙防护以及路边支挡，以此提高路基高边坡的稳定性。

4.1 路基防冲刷措施

考虑雨水冲刷作用较强的特点，在高边坡锚杆防护施工中，有必要采取路基防冲刷措施，具体根据现场施工条件选择直接防护措施或间接防护措施。防护形式多样，例如钢丝笼防护、抛石防护等。可根据路基的防护需求而定，但无论何种防护措施，均要实现防护稳定可靠、施工便捷高效的目标。

4.2 施工植被防护带

植被防护带是高边坡锚杆防护中的附属设施，在较短的坡道中尤为适用，若能够合理应用植被防护带的方法，可以达到防护效果好、美观环保、经济高效的多重目标。得益于植被防护带的优势，其已经成为现阶段高边坡防护施工中应用较为广泛的一种细分技术手段。

4.3 护面墙防护

在路基高边坡锚杆防护施工中，护面墙防护是一种综合应用效果较好的方法，其施工原理较为简单、施工效率高且成型的护面墙稳定可靠。随着工程技术的发展，护面墙施工技术已经形成体系，其涵盖诸多细分的技术形式，常见的有拱式、实体式以及窗孔式。各自的结构特点存在差异，适用的工程场景也不尽相同，需要结合实际情况进行合理的选择。在确定具体的防护方式后，还需制定可行的施工方案，配备材料和机械设备，以便高效施工，将护面墙建设成型，充分发挥护面墙在高边坡防护领域的作用。

4.4 路边支挡

纵观公路路基高边坡防护施工，路边支挡也是一种较为主流的方法，其在维持公路路基基本形状方面的应用效果较好。在应用路边支挡施工技术时，主要采用石块、挡土墙两类结构，通过对路边的支撑作用组成结构相对完整、受力稳定可靠的墙体。依托该墙体结构，有利于提高路基的整体强度，使其在公路施工以及使用阶段均保持稳定，避免路基局部沉降、塌陷等问题。需注意的是，路边支挡施工技术存在诸多细节，因此，必须由具有资质的施工人员参与其中，按照特定的流程有序施工，加强对各处细节的检查与控制，在确认本道工序无质量问题后方可进入下一道工序。施工人员应规范施工，合理应用各类材料以及机械设备，由此切实保证护面墙的成型质量，为高边坡施工提供安全保障。

5 结语

综上所述，随着社会经济的发展，公路的建设规模也在逐步扩大，但随着路线的延伸，常遇到特殊地质条件，路基高边坡容易失稳，潜在诸多质量隐患和安全隐患。作为工程人员，首先要重视路基高边坡防护工作，再采取高边坡锚杆防护施工技术或其他可行性技术，保证高边坡的稳定性，为公路事业的发展助力。本文着重分析了高边坡锚杆防护施工技术的应用要点，最终取得了良好的施工效果，保证了该工程路基高边坡的稳定性，希望能够为同类工程提供参考。