浅析喷锚网支护在工程中的应用

高边坡的稳定性问题一直以来是土木工程中一个重要的问题，边坡的失稳会给人民的生命财产带来不可估量的损失。国内的边坡支护主要有重力式挡土墙、喷锚网支护、抗滑桩等结构支护形式。喷锚网支护是靠锚杆(索)、钢筋网和混凝上层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，减小岩(土)体侧向变形，增强边坡的整体稳定性。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡。

2 设计方案

焦作开元化工边坡高13.5m，地层以强风化泥质页岩为主，强度低，部分位置已出现裂缝，且边坡上部有永久建筑物。综上条件，本工程边坡的安全等级为一级，采用预应力锚杆结合非预应力锚杆支护方式，梅花形布置，预应力锚杆钻孔直径150mm，非预应力锚杆钻孔直径100mm。喷射混凝土厚度150mm，第一次喷射厚度80mm，第二次喷射厚度70mm。边坡设排水孔，间距6000×6000，深度500mm。

2·1 构造设计方案

(1)喷射混凝土厚度采用15 cm，分两次喷射，喷射混凝土标号为C20细石混凝土。

(2)本工程共布设八排锚杆：第二排采用预应力锚杆采用Φ25钢筋，直径150mm，锚杆总长30m，自由端长度为12m，采用梅花型布置，水平、垂直间距均为1.5m，非预应力锚杆采用Φ25钢筋，直径100mm，第一排长度12m，第三、四排长度11m，第五、六排长度9m，第七、八排长度7m。

(3)钢筋网的孔眼尺寸采用25cmX25cm的菱形孔，钢筋采用Φ6.5。加强筋采用Φ14。

(4)锚杆注浆采用二次注浆，配合比为0.45-0.5。

2.2 材料的选取

(1)水泥：应优先选用425#普通硅酸盐水泥;也可选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥，性能符合现行水泥标准。

(2)砂：砂选用质地坚硬、细度模数大于2.5的粗、中砂。使用时，含水率控制在5%～7%。

(3)骨料：应采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不宜大于15 mm;当采用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石材。

(4)外加剂：应选用符合质量要求的速凝剂，掺速凝剂后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。

(5)水：混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质，不得使用污水以及pH值小于4的酸性水和含硫酸盐量按SO 计算超过水重1%的水。

3 施工措施

喷锚网支护的施工程序是：预应力锚杆、锚杆施工一制作安装设施排水孔一挂网、第一次喷射混凝土一挂网、第二次喷射混凝土一张拉锁定、封锚。现把各工序的施工方法及技术措施简述如下：

3.1 锚杆施工

(1)锚杆钻孔采用气腿式凿岩机钻孔，孔径150mm,钻孔要垂直边坡面。锚杆采用25 mmⅡ级普通螺纹钢筋，间排距150cm，梅花型布置。

(2)如遇岩石过于坚硬须采取加水的方式钻孔，钻孔时必须随机钻速度钻进，不能强加压力冲钻，以免影响边坡岩石的稳定。

(3)采用压力泵将1：1的水泥砂浆注入锚孔。如遇空洞不能加压太大，要保持0.1 MPa的工作压力。水泥浆强度等级不低于20MPa。

(4)施工顺序采取先插杆后注浆的锚杆，先插入锚杆(束)和注浆管，锚杆(束)应插入孔底并对中，注浆管插至距离孔底50~100mm，当浆液至孔口，溢出浓浆后缓慢将注浆管拔出。

3.3 喷射混凝土作业

网喷采用强度等级为C20混凝土，喷射厚度15cm。其中网喷混凝土在喷射前布设钢筋网，钢筋直径为ф6.5mm，钢筋网采用在现场加工营地将钢筋调直断料后，运至施工部位现场帮扎编制成网，间距为250mm;为减少对环境的污染，喷射方法选用干喷法。混凝土喷射分两次进行，第一次挂网后喷混凝土厚度80mm，第二次挂网后再喷射厚度70mm。

混凝土喷射前应对机械设备，风、水管路和电线等进行全面检查及试运转。并用清水将坡面冲刷干净，湿润岩层表面，以确保喷射混凝土与岩层之间的良好粘结。

喷射作业应分段分片依次进行。喷射顺序自上而下;按地形条件和风向从左至右，或从右至左依次进行。喷射时，应控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。

3.5挂网

(1)先将圆盘钢筋(直径Φ6.5mm)调直，按边坡形状尺寸取料加工，按网孔250mm×250mm的规格编织好钢筋网，分布要均匀，绑扎要牢固。

(2)编好钢筋网后，与锚杆交接处必须进行焊接，以保证喷射混凝土时钢筋不晃动。

(3)钢筋网必须紧贴混凝土表面，以保证钢筋网保护层厚度。

4 现场质量管理与检测

4.1 现场质量检测

(1)强度检测。喷射混凝土必须做抗压强度试验，试块在工程施工中抽样制取，在标准养护条件下养护7d后，将混凝土加工成边长为100 mm的立方体试块。继续在标准条件下养护至28d龄期后，进行抗压强度试验。本工程共计试件20组，经测试，结果C20=17.5MPa，满足要求。

(2)厚度检测

用凿孔法检测。根据《锚杆喷射混凝土支护技术规范》，“每个断面上，全部检查孔处的喷层厚度，60%以上不应小于设计厚度;最小值不应小于设计厚度的一半;同时，检查孔处厚度的平均值，不应小于设计厚度值。”本工程共检测30点，结果平均值X=15.8cm>10cm;最小值Xmin，=12.3cm>0.5X15=7.5cm，符合要求。

(3)锚杆间排距检测

锚杆间排距是锚杆施工质量的一项主要考核指标，是锚杆能否发挥支护作用的保证条件之一。在本工程中，我们在锚杆被喷射混凝土覆盖前，主要采用在工作面用尺直接量恻的方式进行检测，共检查13点，其中12点合格，符合《锚喷支护工程质量检测规程》(MT/5015一96)的规走要求。

5 结束语

本工程采用喷锚网支护结构型式，其重点是施工的质量，难点也是施工。因此，边坡支护首先要有合适的设计方案，在设计方案的基础上首先保证施工的质量，其次是加强施工监测，最终才能确保边坡的安全。

参考文献

1 高大钊.岩土工程标准规范实施手册，中国建筑工业出版社，1997

2 铁道部第一勘测设计院。铁路工程设计技术手册：路基。中国铁道出版社，1992

3 曾廉.崩塌与防治。西南交通大学出版社，1990

4 王祖和，王明远等。锚喷支护工程质量检测，煤炭工业出版社，1996

5 万代雄。高边坡锚杆(索)支护技术的应用研究，华侨大学硕士论文，2009