高边坡喷锚超前支护的施工技术难点与应对措施

| 工程技术与应用 | Engineering Technology and Application ·50·
2020年第22期
作者简介：李秋香，女，本科，工程师，研究方向为市政工程施工。

高边坡喷锚超前支护的施工技术难点与应对措施
李秋香
（福建九鼎建设集团有限公司，福建 福州 350814）
摘 要：在道路工程中，高边坡超前支护施工技术是提高施工稳定性和安全性的重要技术之一，而保证此类型技术的合理应用能有效提升工程质量、确保施工安全。

基于此，文章依托实际工程案例，对高边坡喷锚超前支护施工技术的难点进行了分析，并针对案例工程中出现的技术难点提出了应对措施，旨在为相关工作人员提供参考。

关键词：高边坡；喷锚支护；锚杆；超前支护；技术难点中图分类号：U417.1 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）22-0050-02
为防止岩体因施工扰动而出现松动或分离，施工人员必须妥善应用支护技术。

在此环节，不同的岩体状态和边坡高度对边坡稳定性造成的影响存在明显差异，适用的边坡支护技术也各不相同。

在高边坡施工环节，合理应用喷锚超前支护技术，能有效应对技术难点，是保证高边坡路段道路工程施工有效性的关键举措。

1 工程概况
案例工程是一条等级为城市次干道的道路工程，长4.72km 。

这条道路与多条规划道路相连，道路规划红线30m 。

此次工程的主要建设内容包括道路、桥涵、给排水、给排水、综合管线、照明、电力管线、基坑与边坡支护、绿化景观、交通安全设施工程等。

文章重点研究了此次工程开挖挡墙及局部墙后无法稳定时，采用喷锚进行临时支护处理的相关内容。

1.1 场地情况
场地工程的地层主要由素填土、坡积黏土、砂土状强风化花岗岩组成，边坡不存在明显软弱滑动带，地表未发现滑塌、裂缝等不良地质现象，边坡正处于基本稳定状态。

而施工区域内存在不均匀地基，其横向均匀性相对较差。

从水文地质条件来看，施工区域属于亚热带海洋性季风气候，光热丰富且雨水充足，区域内的水系发达，降水量变化主要受季节影响。

由于路堤和路堑边
坡旁无明显地表水系，因此在此区域开展支护施工时受水系影响概率极低。

场地地下土层当中并不存在强透水层，因而地下水也不会对支护工作造成干扰，但降水和生活用水可能会影响边坡施工。

1.2 高边坡支护情况
该高边坡支护工程的施工长度约为50m ，开挖后将形成路堑边坡。

边坡工程的安全等级为1级，重要性系数γ=1.1，坡脚设计标高为8.7～8.9m ，顶部高程为21.469m ，边坡的高度范围在7.7～12.6m 。

在边坡施工及使用期间，相关工作人员必须有效开展防排水工作，以免地下水和地表水对坡体安全造成干扰。

设计要求当地边周边环境发生变化或者地质条件异常，施工人员应该在做好超前支护的基础上开展道路边挡土墙施工。

边坡支护设计断面图如图1所示。

2 喷锚超前支护技术
在支护工程中，喷锚超前支护技术的应用十分广泛。

基于喷锚支护技术，可以在施工区域内利用围岩、锚杆和混凝土喷层打造共同作用体系，从而实现对岩体松动和分离的有效防御。

该工程主要使用高压喷射水泥混凝土和金属锚杆作业：以高压喷射方式使用水泥混凝土，并将金属锚杆打入岩层中，然后基于二者联合达到临时或永久支护的效果。

喷锚支护技术具有极强的深入性、
黏结性、灵活性、高效性和柔性，此方法的密封性和经济性也很高，属于性价比极高的支护方式[1]。

在市政道
注：图中高程单位为m，其他为mm，比例尺为1∶2200。

图1 K1+930边坡支护设计断面图
Engineering Technology and Application| 工程技术与应用 | ·51·2020年第22期
路边坡施工实践应用环节，技术人员必须明确喷锚超前支护技术的使用原理，并且在施工前做好地质、工程资料考察和施工材料预备工作，然后根据标准操作流程和方法高效应用该技术，从而为提高施工安全性提供支持。

3 技术应用难点与解决措施
此次高边坡喷锚超前支护施工的技术难点主要表现在排水施工、锚杆应用、塌孔处理等方面，施工人员针对这些问题制订了针对性的解决方案，为有效应对上述问题做充分准备。

3.1 排水施工
对于边坡施工而言，防排水效果是影响边坡施工的重要因素，若防排水设计和施工不当，就容易导致地表水、地下水以及雨水渗入边坡，将会对边坡的稳定性和支护效果产生直接影响[2]。

由于此次施工区域所处地理位置水系发达、降水充足，因此排水施工成为此次高边坡喷锚超前支护技术应用的难点之一，施工人员应该重点关注截水、泄水装置设计和淋水区段施工处理，进而保证排水施工和喷锚超前支护技术的应用效果。

（1）截水沟。

截水沟主要用于截流地表水，从而避免水体渗入边坡，对边坡施工造成干扰。

在实践中，施工人员需要将地表截水沟布设在边坡开挖的坡顶周围，然后根据地形特点来设置急流槽或跌水。

比如，在坡顶3～5m处，以M7.5浆砌片石砌筑截水沟，然后采用厚度为3cm的砂浆完成抹面。

在陡坡处，应将截水沟沟底设计成台阶式，从而为降低流速、减缓冲刷奠定基础。

截水沟设计和施工人员还应保证地表水可以通过截水沟顺利外排，不会对坡体进行冲刷或渗透。

（2）泄水孔。

泄水孔可以为支护结构体后的水体排泄提供渠道，能够为提升边坡稳固性和施工安全性提供极大保障。

在此次喷锚护坡超前支护环节，施工人员不仅合理布设了截水沟，还采用Φ80mm的软式透水管来制作泄水孔，达到了全面排水的效果。

另外，还可采用规格为2m×2m、长度为6m的Φ80mm软式透水管以梅花形式布设在边坡范围内。

此时，对于水平钻机钻进孔径为Φ110mm的钻孔，在应用透水管时应将其以无纺土工布紧包。

为保证排水效果，钻孔时应根据边坡的实际水文情况合理设计排水孔位置，保证出水率超过50%。

（3）淋水区段施工。

由于案例工程所在区域水系发达，在施工环节容易遇到大面积淋水区段。

大面积淋水区域的喷锚超前施工技术难度相对较高，施工人员必须制订紧急应对方案。

比如，以降低水压、集中疏排、高效凝结和喷射的顺序作业方式完成排水和混凝土喷射，让高边坡喷锚超前支护技术得以顺利应用。

同时，在面对淋水问题时，施工人员也可以采用化学注浆堵水的方式封堵淋水，从而为保障喷锚超前支护施工质效奠定基础。

3.2 锚杆超前预支施工
在高边坡喷锚超前支护技术应用环节，锚杆的超前预支施工是难点也是重点。

此次工程中，当挡墙被挖开以后，局部墙体存在不稳定的状态，必须基于喷锚支护的方式完成临时支护。

此次工程采用的材料及相关参数如下：HRB400钢筋、Φ25mm钢筋、锚固土层全风化花岗岩、喷射面层厚800mm、坡率为1∶0.3、锚杆倾角为20°、设计拉应力为100kN。

这一施工环节的主要技术难点主要表现在塌孔处理和金属锚杆偏心问题上。

施工人员需要重点关注以下施工环节：
第一，成孔施工。

成孔施工时应切实完成锚杆孔钻进和校验工作，先通过垃圾清理和高压水冲洗的方式修饰坡面，使其平整且岩面具有湿润度，然后在测量放线后，采用潜孔冲击钻机开展钻进钻孔。

此时，必须保证钻机固定且孔洞倾角与孔位符合标准，其偏斜度误差不大于2%。

实际施工时，基于工程实际情况要求合理选择钻进方式。

该工程以干钻法钻孔，避免了对边坡岩体造成干扰；严格控制钻进速度，避免了施工故障的出现。

若施工环节出现塌孔问题，则必须立即停止并拔出钻具后以0.4MPa压力开展水泥注浆，然后在强度超过70%后再次进行钻进[3]。

此外，在校验钻孔时，应基于设计孔径和钻杆参数完成验孔。

第二，锚杆安装与注浆。

锚杆安装前，需要对锚杆的各项参数和性能进行核验，并确认锚杆孔的编号，保证准确无误后再安装锚杆。

为避免金属锚杆因偏心而导致锚杆受力不均，施工人员应优先选用防偏心锚杆或安装防偏固件。

比如，在金属锚杆本体的锚固段上安装与之垂直连接的防偏固件，安装数量不得小于2个。

安装完毕后，可开展注浆工作，此时应基于边坡支护单元的安装结果进行注浆，以免因岩层破碎而导致窜浆，依照自下向上的顺序逐排注浆。

注浆前，施工人员需要利用高压气清孔、均匀搅拌浆液，并在注浆时保证集中供浆。

比如，以HS-4型双缸灰浆泵为工具开展高边坡喷锚超前支护的注浆工作。

在此环节，应保证砂浆饱满、无杂质且可在初凝前被全部注入孔洞。

若需暂停施工，则再次开始注浆时，应以水润滑注浆泵，避免出现机器故障。

第三，混凝土喷射。

此次工程采用C20细石混凝土作为喷射混凝土的原料，在应用时通过湿式喷射机作业。

喷射时，应自下而上地进行分段和分片式喷射，保证供料均匀连续，喷射厚度一致。

为保证压实最大化和回弹最小化，喷射角度应控制在90°左右，喷嘴与受喷面间距控制在1.5～2m。

在应用高边坡喷锚超前支护技术时，施工人员需要妥善开展混凝土养护工作，这样才能保证该技术得到有效的应用。

养护混凝土需要重点把控时间和温度，禁止使用洒水养护方式开展混凝土养护工作。

4 结束语
综上所述，在高边坡路段，道路工程的施工难度明显加大，施工安全性也会受到严重干扰。

面对这种情况，施工人员深入了解工程地质条件以及高边坡支护周边和地底情况，从而合理设计施工方案。

在实践中，相关工作人员还应该合理规划施工流程，明确施工技术的应用难点和应对措施，从而为提高支护工程质量提供保障。

参考文献：
[1]仇明,张胜,夏鑫,等.浅埋偏压隧道进洞方案优化与边坡
稳定性分析[J].湖南城市学院学报(自然科学版),2019, 28(4):1-5.
[2]余颂莉,张鼎,张云毅,等.高速公路拓宽路堑高边坡支护
方案优化设计及稳定性研究[J].土工基础,2020,34(5): 533-536+540.
[3]旷启德.大直径夯管超前支护施工技术[J].工程技术研
究,2020,5(11):80-81.。