1、特殊地质条件下的锚杆挡墙施工技术作者：苟红明【摘要】 通过动态设计施工的方法，对边坡施工过程进行了观测、分析，确定防护方案，提出相应的施工方法，防止了在软岩地层地带，因局部塌滑产生的拉动效应造成山体大滑坡的发生，达到了边坡防护的工程效果。【关键词】特殊地质 锚杆挡墙 施工技术1 工程概况1.1 阿尔及利亚东西高速公路中标段 M3 标，PK136802965 段路堑挡墙防护施工，位于该国北部，大西洋东侧，北临地中海。技术标准和主要工程量：边坡防护类型：全长粘结式锚杆；边坡坡率：6：1，边坡高度：8m，台阶宽度：4m ；锚杆长度：8m（二级以下坡面时，一级、二级边坡防护，三级坡面时三级边坡防护）
2、；12m（三级坡面时，一级边坡防护） ；16m（三级坡面时，二级边坡防护） ；布置形式：2m*2m。喷射混凝土强度：Rn20,设双层钢筋网片，规格分别为：TSHA6 10cm*10cm 和 TSHA6 15cm*15cm。主要工程量：挖方：86200m3，坡面防护面积：2300m2 ，8m 锚杆 255 根，12m 锚杆 128 根，16m 锚杆 128 根，8m 仰斜式排水孔 8个，12m 仰斜式排水孔 9 个，16m 仰斜式排水孔 9 个，0.4m 泻水孔360 个，Rn20 喷射混凝土 391m3，TSHA6 10cm*10cm 和15cm*15cm 钢筋网片各 2300m2。1.2 自
3、然条件:工程区域位于低山、丘陵区，呈谷地相间特征，地形起伏较大，土壤地质构造属于阿特拉斯阿尔卑斯褶皱带，褶带断裂，构造发育，为泥质页岩软岩地带，为特殊地质条件下的施工，其特征为：大范围岩体强度低，呈酥松结构，遇水极敏感，易失稳，塌滑严重；该区域属于地中海式气候，全年分为旱季（5-9 月）和雨季（1-3 月和 11-12 月） 。2 工程措施和施工方法2.1 工程措施：2008 年 10 月整修便道，清表层，施工第一个坡面；2009 年 7 月 19 日施工第二坡面（因地质勘探和 137525907段滑坡 9.7 万 m3 影响，修改边坡，坡比由 1：1.5 改为 6：1，坡面由无防护改为锚杆挡
4、墙防护，台阶宽度由 3m 改为 4m） 。2009 年 8 月 23 日第一次坡面塌滑，部位：2 级坡面上部分，面积 60m*1.5m。2009 年 9 月 25 日施工第三坡面，防护类型未变，台阶宽度未变，二级和三级边坡坡比由 6：1 改为 1：1.25。2010 年 1 月 10 日第二次坡面滑动，部位：2 级坡面（已施工喷射混凝土）中、下部分，面积 70m*2m，最大裂缝宽 34cm。2010 年 1 月 22 日施工第四次增设锚杆，在坡面滑动及影响范围内增设 1 倍的锚杆数量，长度均为 16m，其余未变。2010 年 4 月 8 日施工结束。调整边坡和防护类型见图 1。2.2 施工方法
5、：采用预开挖和分台阶、小断面、跳槽开挖的施工方法，防护工程紧跟开挖施工，开挖成型一段及时防护一段；同时采用动态设计施工的方法。3 锚喷施工工艺和工艺要点3.1 流程见图 2。136+8.25497PKZTNRO0/.ECHS图 1：调整边坡和防护类型图（文件类型：CAD2007 版本）图 2：锚杆施工工艺流程图3.2 工艺要点3.2.1 测量放样边坡施工要求边挖边加固，即开挖一级，防护一级，不得一次开挖到底。按设计立面图要求，将锚杆孔位置准确测量放线在坡面二次喷混凝土锚杆检验一次挂网注 浆锚杆锚固路堑跳槽开挖钻 孔高压风清孔成 孔 检 验安放锚杆测 量 放 样搭设施工平台制作试件制作试件钢筋网
6、制作锚杆制作初喷混凝土二次挂网三次喷混凝土制作试件上，孔位误差不得超过20mm 。锚杆的位置须按等分坡面的长度进行放样，其间距可适当调整。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时，需经设计监理单位认可，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚孔定位。3.2.2 钻孔设备钻孔机具的选择，根据锚固地层的类别、锚杆孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。岩层中采用 C6Z01107 潜孔钻机冲击成孔；在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。3.2.3 钻机就位根据坡面测放孔位，准确移动并固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚杆孔开钻就位纵横误差
7、不得超过20mm，倾角允许误差：2.0。3.2.4 钻进方式采用潜孔钻机风动钻孔，严禁水冲钻进，如遇岩层较破碎松散易塌孔时采用钢套筒跟管钻进，以防止坍孔。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。3.2.5 钻进过程钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速） 、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理，待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。钻孔完成后采用高压风清孔，清除孔内岩粉和积水。3.2.6 孔径孔深锚固孔钻孔质量指标主要是钻孔弯曲率和岩芯采取率。因此，钻孔时要求每次采取率达到
8、 90%（采用实心冲击钻时无此要求） ，要求锚固孔圆直，不得弯曲，钻孔施工中，要及时测斜，必要时每5m 测一次，如发现孔斜应立即纠正。实际钻孔应比设计钻孔长度大于 0.2m。钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。为确保锚杆孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。3.2.7 锚杆孔清理钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻 12 分钟，防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压空气将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度，不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可下安锚杆与注浆，必要
9、时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体，一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。3.2.8 锚杆孔检验锚杆孔钻孔结束后，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验孔长度满足设计锚杆孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。3.2.9 锚杆体制作及安装预应力锚杆采用 32 螺纹钢，单根长度分别为：8m，12m，16m，孔外约 0.2m 其余位于
10、孔内。锚孔直径 130mm。沿锚杆轴线方向每隔 5m 设置一个对中器(定位支架)绑于或焊接于杆体，以保证锚杆有足够的保护层。锚杆尾端防腐采用刷漆、涂油等防腐措施处理，当采用超钻时不再作防腐处理。施工时，若锚杆与其余钢筋、箍筋相干扰，可局部调整钢筋、箍筋的间距，竖、横钢筋网片交叉点必须绑扎牢固，搭接 20cm。安装前，要确保每根钢筋顺直，安装锚杆前再次认真核对锚孔编号，确认无误后再用高压风吹孔，人工缓缓将锚杆放入孔内，用钢尺量出孔外露出的锚杆长度，计算孔内锚杆长度，确保锚固长度，其中 8m，12m 锚杆用单根钢筋刻丝制作而成，16m 用两根钢筋刻丝后再用套筒连接制成，套筒尺寸为：d1=26mm，
11、D=42mm，L=120mm 。3.2.10 锚固注浆注浆采用一次注浆，采用孔底返浆法。实际注浆量一般要大于理论的注浆量，或以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。如一次注不满或注浆后产生沉降，要二次补充注浆，直至注满为止；注浆压力满足设计要求。注浆材料由实验室通过实验确定，选择水泥砂浆强度不低于 30Mpa/28d。3.2.11 挂网、打锚钉：在坡面上铺双层 TSHA6（6mm ）10cm*10cm 、和15cm*15cm 网片，按 2m*2m 间距梅花形布置锚钉，锚钉头要高于设计坡面 5cm，作为施工控制坡面用。钢筋网在设计锚杆施作后安设，钢筋网根据被支护岩面的实际起伏状
12、铺设，并在初喷砼后进行，与被支护岩面间隙约 3cm，钢筋网连接处、与锚杆连接用细铁丝绑扎在一起，使钢筋网在喷射时不易晃动。钢筋网安设时应注意：施作前，初喷 35cm 厚砼形成钢筋保护层；制作前进行校直、除锈及油污等，确保施工质量。3.2.12 喷射砼施工喷射砼采用强制式拌合机分次投料拌合，喷射砼时采用湿喷机施工。坡面防护施工中，喷射砼分初喷和复喷分次进行。初喷在分段分层开挖完成后立即进行，以尽早封闭暴露坡面，防止坡面下滑、崩塌。复喷砼在锚杆、挂网完成后进行，尽快形成喷锚支护，以抑制坡面变位。凹槽间用砼喷平，喷射砼分段、分片由下而上顺序进行，每段长度不超过 10m，一次喷射厚度控制在 5cm 以
13、下，一次喷射最大厚度不大于 10cm，后一层喷射在前层砼终凝后需用空压机冲面后再进行，新喷射的砼在初凝后洒水或覆盖养护，养护时间不少于 7 天。4 监测4.1 监测桩埋设：在坡顶外约 2m、10m 处设（位移和沉降）监测桩，沿线路走向的间距 20m。监测桩埋设 16mm 钢筋一根，长 0.6m，埋入表层以下 0.55m，顶刻十字丝，用水泥保护。4.2 监测项目和方法监测内容 监测方法 检测目的水平位移监测 全站仪、光电测距仪垂直变形监测 水准仪观测地表位移、变形发展情况地表监测 裂缝监测 标桩、直尺或裂缝计 观测裂缝发展情况地下位移监测 （必要时） 测斜仪探测相对于稳定地层的地下岩体位移，证实
14、和确定正在发生位移的构造特征，确定潜在滑动面的深度，判断主要滑动方向，定量分析评价边（滑）坡加固工程效果4.3 观测的频率（观测期限开挖之日起，公路通车之日结束）：在施工期间 1 次/1 天；各种原因暂时停工期间，前 2 天每天监测一次，以后每 3 天测试一次；施工完成后 1 次/3 天；测值稳定后 1 次/7 天。观测后及时绘制“挖土高时间沉降量/位移”关系曲线图，进行沉降及位移结果分析。4.4 注意事项及紧急情况处理当监测到边坡变形较大，变形速率及变形值超过警戒值（竖向位移 10cm/天，横向位移 5mm/天）时，应及时通报，以便于采取相应的处理措施，可考虑采用的应急处理措施有：停止边坡开
15、挖和路基填筑；坡脚进行反压；坡顶进行卸载；设置支挡措施；用防水材料做好临时排水和坡面封闭；对支护结构进行临时加固；其他对邻近结构物的加固措施等。5 质量保证措施5.1 施工前编制实施性施工组织设计（或施工方案） ，并进行安全、技术交底；按照有关现行行业标准、规范制订严格的施工内控标准，并按内控标准进行工序检查，及时完善质量保证资料，实行层层签字制度。5.2 施工前先行核对边坡地质和现场实际情况是否与设计相符，若相符，则按设计和施工要求进行施工；若不相符，则提出设计变更方案，力保边坡防护的合理性和稳定性；施工中实行严格的过程控制手段。5.3 严格控制路基各部尺寸和外观质量，达到路基各部尺寸准确，表面平整，边坡平顺。5.4 自检人员须监控各个施工环节的施工质量，随时进行放线测量、材质试验、工序与工艺检查、质量检测等工作，保证质量检查控制的及时性、准确性。5.5 安排专人负责现场技术工作。抽调施工能力强的专业队伍，
