锚杆+喷射混凝土在破裂岩质边坡防护中应用.docVIP

锚杆+喷射混凝土在破裂岩质边坡防护中应用 　　【摘 要】 本文介绍了锚喷防护的技术发展情况边坡防护的基本要求和条件，锚喷防护在边坡施工中的适用性，以及它的运作机理和存在的一些缺点，并提出建立一种新的防护堤坡技术，通过现场施工来总结经验、收集相关的数据资料，完善其边坡防护的技术和理论体系。 【关键词】 破裂岩质 锚杆+喷射 注防护浆 复合土体 1 引言 工程施工中锚喷混凝土的应用已经有五十年的历史了，锚喷混凝土在过去主要用于地下的加固工程和修补工程，很少用于破裂岩质的防护。近年来，高等级公路建设的难度加大，公路建设的地质条件比较差，土质疏松等，使锚喷混凝土开始在高级公路和地质条件特殊的山区道路建设上普遍使用。 在防护效果明显的情况下，采取经济合理的破裂岩质边坡防护方案显得至关重要。在山区，公路边的破裂岩质防护工程所花取的费用要占公路修建费用的5%左右，部分路段的防护费用更高，在山区的高等级公路的维修量工程量大，防护工程量也大，对岩石裂缝的地方通常采用混泥土挡墙、浇筑、砌石、种植植物和混凝土预制块防护等措施。根据边坡所在的岩石地质特点和坡度情况，选择采用锚喷混凝土进行防护是一个值得研究的问题。 2 边坡防护的要求 边坡防护是防止风化的岩石碎片在风雨的作用下掉下来堵住边沟或者掉在路面上给行车带来不便。公路的设计就是保证机动车辆能够快速的在公路上畅通的行驶，对路边松散的岩石进行加固，消除路面的不稳定性，不能出现整体性的滑坡和路面的坍塌现象。因此，要对路面边坡的设计要合理、经济、使用。由于路面长期受到风雨、气温、地质、冰冻等自然力的侵害、剥蚀，要根据实际情况选用不同的防护类型。 3 边坡稳定的条件 破裂岩质边坡防护稳定方法包括自然稳定、外（内）力稳定和表面防护稳定。自然稳定是指根据岩石的地质构造情况采用比较合适的施工方法，保护岩体完整，减少表面土质的风化，额可以采用比较坚硬的岩石作边坡护堤；外（内）力稳定是通过设置支架来保护边坡的稳定性，如设置锚杆或者当挡墙等措施；表面防护稳定是采用防护措施防止雨水等自然灾害引起的对岩石边坡产生迫害作用，如混凝土浇灌和砌石等方法。 4 锚喷混凝土的适用性 锚喷混凝土是将拉筋嵌入岩石内部，将拉筋与混泥土粘结，在坡面上挂钢筋网并喷射混凝土形成钢筋混泥土边坡防护层结构。 4.1 锚喷混凝土的作用机理 土的抗剪强度较底，抗拉强度几乎可以忽略，但土体有一定的整体性，是边坡能够保持较陡的坡度。当岩石的坡度在外力或者超过重力时将会发生坍塌，岩石的整体性会遭到破坏。 锚喷混凝土则是在岩石中插入一定长度和密度的拉筋，与岩石同为一体，来增加岩石松散土质的硬度，拉筋与岩土构成了一个复合土体，这种方式提高了土体的整体刚度，降低了土质的松性。通过相互作用，充分发挥了土体自身的结构强度，防止岩土的变形和裂质，显著地提高了整体稳定性。锚喷混凝土对边坡稳定的作用主要表现在以下几方面：（1）注浆锚杆改变土体性质。自然的岩土有一定的强度和刚度，但加了注浆拉筋的土体提高了边坡的强度和硬度，在岩土的锚孔中注浆可以采用加压注浆，浆液会顺着岩土的裂缝注入到沿途中去，与岩土形成网状胶结，加强了坡体的稳定性；（2）分担作用。在复合土体内，拉筋与岩土共同承担外荷载和岩土自重应力拉筋起着分担作用。当土体进入塑性状态后，应力将会顺着拉筋方向转移，当岩土开裂时，拉筋的作用更加突出，在其内部出现拉剪、弯剪等复合应力，浆体将会破碎、钢筋断裂、岩土松动，此时坡体的破坏是一个渐进的过程；（3）应力的传递与扩散作用。在荷载作用相同下，加筋后的边坡土质比较硬，不容易在外力的作用下开裂或变形；（4）坡面变形的约束作用。钢筋网喷射混凝土面主要是钢筋成为岩土压力的承受者，能够防止边坡受到破坏，也防止拉筋受到风化腐蚀。 4.2 锚喷防护的优缺点 锚喷混凝土是以内外力与表面防护共同作用使得边坡稳定，在防护受力上具有特点。锚杆通过自有抗剪强度和传递岩（土）体抗剪强度（抗拔力）形成对岩（土） 体抗滑力，以抵抗岩（土）体剪切破坏和沿软弱夹层发生位移。钢筋网与喷射混凝土依靠自身强度使下滑力得到分解，并扩散在整个坡面防护体中，同时使岩土体内应力重新得到分解，并扩散在整个坡面防护体中，使岩土体内应力重新分配，形成岩（土）体、锚杆与混凝土共同受力，达到整坡稳定。锚喷防护具有以下优点：（1）在坡面处理时，局部超、欠挖边坡可进行表面整修，不需大量刷坡，减小了刷坡工程量和放坡征地面积；（2）由于坡面全封闭，消除了水害影响，边坡水稳定性较好，软弱夹层避免受侵害；（3）无局部塌方、碎落、冲刷，边沟内很少有堆积物，建成后维护量小；（4）喷射混凝土表面具有一定的粗糙度，可以吸收汽车行驶产生的噪音反射，减小车辆行驶噪音；