浅析岩土锚固技术在公路边坡治理中的应用

摘要：随着我国公路建设的高速发展，不同类型的公路岩土边坡大量涌现，其稳定性分析与综合治理在山区和丘陵地区高等级公路建设中也日益引起重视。而边坡锚固技术能够主动调用并提高岩土的自身强度和自稳能力，大大减轻结构物自重，节约工程材料，具有显著的经济效益和社会效益。因此，锚固技术已经被广泛应用于公路边坡整治加固工程中并取得显著的效果。鉴于此，岩土锚固技术对经济而高质量地建设公路边坡显得十分必要，同时具有重要的理论与工程实际意义。

关键词：公路；边坡治理；岩土锚固技术

中图分类号： U416.1+4 文献标识码： A 文章编号：

0 引言

岩土工程作为一门技术学科被国际学术界公认至今只有50年的历史，它作为一门工程专业学科被引入我国仅有20余年的时间，但我国岩土工程领域的技术研发和应用发展迅速，目前在该领域内的综合技术水平在世界上名列前茅，其应用领域也最广泛。在保证岩土工程成功和安全的所有措施中，岩土锚固技术无疑是可供选择的最成熟和最经济可靠的技术之一。

近些年来，岩土锚固已成为岩土工程领域的一个重要分支。该技术是以锚喷支护为主要技术措施，在岩土体的利用、整治和改造中，有效控制岩土体的稳定性，并使之具有服务功能的加固技术的总称。随着中国工程建设事业的蓬勃兴起，岩土锚固技术也得到了迅速的发展，在铁路隧洞、岩土边坡、基坑支挡、坝基稳定、结构抗倾与抗浮等工程领域内进行了广泛的应用，尤其是在公路边坡治理过程中起到了非常好的效果。

公路边坡治理原则

（1）坚持以工程地质条件为依据。重视滑坡定性评价， 辅以定量评价。定量评价一定要符合定性评价。

（2）安全性：根据防治对象重要程度，设计使用年限。地震条件、地下水条件合理地拟定滑坡推力计算的安全系数。

（3）技术经济合理性：充分利用一切地形、地质条件，因地制宜地采取有效工程措施，加强滑坡的整体稳定性，做到工程措施、技术、经济合理性。

（4）实施的可能性：充分考虑施工过程和顺序，以e保证滑体逐步趋于稳定，确保施工人员安全。

（5）重视社会人文因素：制定工程措施和施工顺序时，应注意协调施工与当地居民生活的关系，尽量不影响当地居民正常生活。

（6）对于性质复杂的大型滑坡，可以绕避对应尽量绕避。当绕避有困难或在经济上显著不合理时，应视滑坡规模、公路与滑坡的相互影响程度、防治与治理费用等条件，设计几种方案比选。

（7）对于可能突然发生急剧变形的滑坡，应采取迅速有效的工程措施；对于变形缓慢的大型滑坡，易全面规划整治，仔细观察每期工程的效果，以采取相应的治理措施。

（8）对于性质简单的中小型滑坡，一般情况下可进行整治，路线不必绕避。但应注意调整路线平、纵面位置，以求整治简单、工程量小、施工方便、经济合理。

（9）路线通过滑坡的位置，一般滑坡上缘或下缘比滑坡中部好。滑坡下缘的路基易设成路堤形式，以减轻滑体自重；对于窄长而陡峭的滑坡，可用旱桥通过。 （10）整治滑坡之前，一般应先做好临时排水系统，以减缓滑坡的发展，然后针对引起滑坡滑动的主要因素，采取相应的措施。

2、岩土锚固技术整治公路边坡的优缺点

2.1优点

岩土锚固工程技术简言之就是一种将受拉杆件埋入地层，对构筑物进行加固的技术。其优点为：提供作用于构筑物上以承受外部倚载的抗力、对锚固地层产生压应力区(对岩石起到加筋作用)；加强地层强度；施工快捷，不用立模板．不用捣筑；较之其他防护工程，具有高效、稳定、耐久性等特点；且整治完工后，不需花大量的人力、物力来养护维修；在高陡边坡的整治中，利用预应力锚索加固高陡边坡，与其他方案相比，可降低造价20％～30％，缩短工期50％。

2.2缺点

(1)采用岩土锚固技术整治高陡边坡时，需高度的安全保障措施，否则容易造成人员伤亡。

(2)采用岩土锚固技术整治边坡所用的设备较多，花费的工程成本较大。

(3)施工中隐蔽工程较多，质量控制和检查具有较高难度，稍有不慎就会造成工程质量事故的发生。

(4)工程施工中工艺较为复杂，特别是采用预应力锚索加固时，在高陡边坡的整治过程中，工程施工难度较大。

3、岩土锚固技术的施工工艺

3.1施工工艺流程

施工准备造孔锚杆制作与安放注浆锚杆张拉和锁定。

3.2施工工艺要点

(1)在钻孔过程中．对锚固区段的位置和岩土分层厚度进行验证，如计划的锚固地层过分软弱，则要采取注浆加固和变更锚固地层。

(2)根据不同的岩土条件．应选用不同的钻机和钻孔方法，以保证在杆体插入和注浆过程中孔壁不至于塌陷；钻孔直径符合设计要求，以使孔壁不至于过分扰动。

(3)钻孔时，应采用固结灌浆以改良地层，或采用无水钻孔法；为提高锚杆锚同力，下锚前应进行清孔。

(4)施工过程中若有地下水从钻孔内流出，必要时采取注浆堵水，以防止锚固段浆液流出而影响锚杆的锚固力。

(5)钻孔过程中，应经常检查钻孔的直线度，一般偏离钻孔轴线的允许误差为钻孔长度的2％。

(6)锚杆间距：根据《岩土锚杆(索)技术规程》中规定，锚杆间距宜大于1.5 m；根据《建筑边坡工程技术规范》：锚杆挡墙支护中锚杆上下排垂直间距小宜小于2.5 m，水平间距不宜小于2m；岩石锚喷支护中，锚杆间距宜为1.25～3m，且不应大于锚杆长度的一半。

(7)锚固段长度：根据《岩土锚杆(索)技术规程》中规定：岩石锚杆的锚固段宜采用3～8 m，土层锚杆的锚固段宜采用6～12 m；而根据《建筑边坡工程技术规范》：土层锚杆的锚固段长度不应小于4 m，且不宜大于10 m；岩石锚杆的锚固段长度不应小于3m，且不宜大于45D和6.5m。

(8)锚杆杆体的制作与安装。杆体材料有：普通钢筋、螺纹钢筋、高强螺丝、钢绞线。安装时要防止杆体扭转、抖动，要平顺缓慢推送；注浆管应随锚杆一起放入钻孔，其头部距孔底50～100 mm；杆体插入孔内深度应不小于锚杆长度的95％。

(9)锚杆的注浆，①注浆材料常用水泥浆和水泥砂浆。②泵送的砂浆应具有流动性，当选用水泥砂浆时，灰砂比为：l：1～l：2，水泥砂浆只能用于一次注浆；为改善水泥浆体在施工中的性能．可掺加适当的外加剂，如早强剂、缓凝减水剂、减水剂、膨胀剂、抗泌水剂等。③注浆时，注浆管用内径φ12～φ25 PVD塑料管，随着锚杆体一起下入孔内(距孔底100 mm)，然后泵送浆液、注浆压力取决于管路流动阻力和对浆柱的上托力和泵量，注浆管直径、浆液粘度和孔深、锚孔顶角有关，一般为0.1～O.8 MPa。④高压注浆：一次高压注浆：应采用1.5～2.5 MPa高压灌浆20 min，以保证浆液有效渗入底层或挤密孔壁；二次高压注浆：先向锚杆的锚固段灌注水泥砂浆，待其固结后对锚同段进行张拉，然后再向非锚固段灌注低强度浆液。

4、岩土锚固在公路中的应用

4.1公路边坡稳定工程

在公路建设的边坡处理中，由于岩土锚固能将滑动体锚固在稳定的岩体上并且能提高滑动体与稳定岩体间的摩擦力，其作用效果明显。因此在路基滑动边坡的治理过程中都可以采用岩土锚固这种方法。在路基上边坡防护中，目前多采用圬工防护，其缺点较为明显，主要体现在：圬工体自身强度低，且只作用于坡面，因此对于岩土体层理、节理、易风化、膨胀等地质缺陷发育的边坡，采用常规方法起不到防护效果。而应用岩土锚固工程的“锚杆+挂网喷浆”技术，由于锚固的悬吊、组合梁、挤压加固等作用原理，能提高边坡岩土体自身强度，从而可有效地保证边坡的稳定。