郭昆鵬

摘 要：錨噴支護(hù)施工技術(shù)作為一項(xiàng)新型的邊坡支護(hù)技術(shù)，在工程建設(shè)中具有非常重要的作用，尤其是針對地質(zhì)條件困難、地理環(huán)境復(fù)雜的條件下的工程就顯得尤為重要。錨噴支護(hù)施工技術(shù)憑借其較小的開挖面積、便捷的施工環(huán)境、時(shí)間較短的工期以及較好的防護(hù)效果等優(yōu)勢，為使工程建設(shè)安全、穩(wěn)定、有效的進(jìn)行創(chuàng)造條件?；诖它c(diǎn)，該文將以西藏自治區(qū)扎曲果多水電站工程為例，就如何在高原條件下切實(shí)有效地進(jìn)行水電站壩下邊坡錨噴支護(hù)施工進(jìn)行分析和研究。

關(guān)鍵詞：高原條件 邊坡錨噴支護(hù) 施工 壩下邊坡

中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）10（a）-0103-02

錨噴支護(hù)技術(shù)是一種有效的巖石邊坡坡面工程防護(hù)措施，其主要依靠錨桿、鋼絲網(wǎng)、噴射混凝土共同負(fù)荷來提高邊坡巖體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗變形剛度，從而增強(qiáng)整個(gè)邊坡的穩(wěn)定性和耐久性，避免陡巖邊坡出現(xiàn)墜石、崩塌、滑落等病害。這充分說明了錨噴支護(hù)技術(shù)具有較高的應(yīng)用性，尤其是在邊坡巖體方面。在我國西藏自治區(qū)扎曲果多水電站建設(shè)的過程中，因?yàn)槭艿乩憝h(huán)境、氣候環(huán)境的影響，使得水電站堤壩邊坡建設(shè)的穩(wěn)定性、安全性受到嚴(yán)重影響[1]。

1 工程概況以及高原地區(qū)環(huán)境簡介

1.1 工程概述

位于西藏自治區(qū)昌都縣的扎曲果多水電站，為扎曲規(guī)劃的第二個(gè)梯級，屬于三等工程，工程規(guī)模為中型。因設(shè)定水電站的壩址以上控制流域面積為33，470 km2，并且壩址多年平均流量303 m3/s，多年平均徑流量95.7億m3，所以果多水電站采用隧洞導(dǎo)流，上、下游圍堰一次攔斷河床的導(dǎo)流方式，導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)為全年10年一遇洪水，流量就會達(dá)到2100 m3/s。導(dǎo)流隧洞一條，布置于左岸，過流斷面尺寸11.5m×14.0m（寬×高），隧洞全長547.00 m，進(jìn)口明渠長48.45 m，出口明渠長72.24 m，進(jìn)出口高程分別為3，362.00 m、3，360.00 m。為了保證扎曲果多水電站可以長期安全、穩(wěn)定、堅(jiān)固的使用，決定對壩下邊坡進(jìn)行支護(hù)施工，提高堤壩的堅(jiān)固性，以便堤壩可以抵抗大流量的洪水[2]。

1.2 工程高原地區(qū)環(huán)境的說明

因?yàn)榇舜嗡娬镜虊沃ёo(hù)工程地處于西藏自治區(qū)，這使得此次工程施工需要面對高原條件，這對工程建設(shè)加大了難度。為了盡量保證后續(xù)工程建設(shè)可以穩(wěn)定進(jìn)行，在此需要詳細(xì)說明工程高原地區(qū)環(huán)境。

1.2.1 水文氣候

根據(jù)昌都?xì)庀笳举Y料統(tǒng)計(jì)，西藏自治區(qū)扎曲果多的水文氣候比較極端化，也就容易出現(xiàn)極端高溫或低溫的情況，高溫能達(dá)到33.4℃，低溫能達(dá)到-20.7℃，并且該地區(qū)晝夜溫差較大，最大溫差可能達(dá)到18.8℃。年日照時(shí)數(shù)為2.289 h，多年平均降水量為449.5 mm，多年平均蒸發(fā)量為1.637 mm。此種水文氣候，對于邊坡錨噴支護(hù)施工作業(yè)的影響較大，所以在具體進(jìn)行工程施工時(shí)應(yīng)當(dāng)慎重考慮水文氣候因素。

1.2.2 地理?xiàng)l件

扎曲果多水電站的進(jìn)水口基礎(chǔ)所處地層為J1ch2中厚層砂巖、粉砂巖與紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖互層。從地層結(jié)構(gòu)上來看，巖層中有夾層發(fā)育，這使得巖層的堅(jiān)固性降低。進(jìn)水口洞臉邊坡為橫向坡，上游側(cè)邊坡為逆向坡，利于邊坡穩(wěn)定，但可能存在裂隙面與開挖面不利于組合的塊體滑移，開挖后需要及時(shí)進(jìn)行支護(hù)處理；進(jìn)水口下游側(cè)邊坡為順向坡、邊坡穩(wěn)定性較差。另外，因?yàn)閷?dǎo)流隧洞施工穿越了地層，即中厚層砂巖、粉砂巖、紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖互層，這使得巖層中后段出現(xiàn)斷層的情況。因此，在水電站壩下邊坡錨噴支護(hù)施工的過程中，應(yīng)當(dāng)慎重考慮地理?xiàng)l件，為使扎曲果多水電站長期有效應(yīng)用創(chuàng)造條件。

2 邊坡錨噴支護(hù)的作用機(jī)理

邊坡錨噴支護(hù)技術(shù)作為一種新型的邊坡支護(hù)技術(shù)，之所以能夠在邊坡支護(hù)中起到非常重要的作用，提高邊坡的穩(wěn)定性、堅(jiān)固性，主要是邊坡錨噴支護(hù)采用錨桿和噴射混凝土面板組成支護(hù)與圍巖相連接，促使兩者可以共同形成一個(gè)承載結(jié)構(gòu)，調(diào)整圍巖的應(yīng)力分布，避免圍巖變形，使圍巖的穩(wěn)定性、堅(jiān)固性得以提高。其實(shí)，在邊坡錨噴支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中關(guān)鍵是強(qiáng)化圍巖的二次強(qiáng)度，促使圍巖二次應(yīng)力合理化，如此圍巖將再次保持良好的受力狀態(tài)，那么在圍巖上層完成的工程將會長期堅(jiān)固、穩(wěn)定、安全的運(yùn)用。

綜合上文邊坡錨噴支護(hù)技術(shù)作用機(jī)理的分析，可以充分說明此種技術(shù)具有多種優(yōu)點(diǎn)，使其在工程建設(shè)中發(fā)揮作用。邊坡錨噴支護(hù)技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)為：其一，噴層應(yīng)用性強(qiáng)。因錨噴支護(hù)主要利用錨桿和噴射混凝土面板做成支護(hù)，為了使支護(hù)可以與圍巖有效結(jié)合，強(qiáng)化圍巖的承受荷載，在施工中一定要注意提高噴層的高粘附性，促使噴層的應(yīng)用性得以提高。其二，減少巖塊脫落。因錨噴支護(hù)主要是利用混凝土面板來接觸巖層，如此可以使巖層收到面板的保護(hù)，不會受到錨桿的作用，而使巖塊位移或脫落。其三，節(jié)約支護(hù)施工投資成本與勞力。從上文錨噴支護(hù)作用機(jī)理已經(jīng)充分說，錨噴支護(hù)施工比較簡單，并且不需要大量的人力、物力、財(cái)力。這充分說明了錨噴支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用可以有效節(jié)約資金和勞力。

3 邊坡防護(hù)中需要考慮的主要問題

基于以上對西藏自治區(qū)扎曲果多水電站壩下邊坡支護(hù)工程的概述及高原條件說明，在壩下邊坡錨噴支護(hù)工程施工中充分考慮各個(gè)方面，如若考慮不周，工程施工就容易受某些因素影響。

3.1 邊坡穩(wěn)定問題

保證邊坡穩(wěn)定是邊坡錨噴支護(hù)施工的基礎(chǔ)工作。這里所說的邊坡穩(wěn)定，包括邊坡內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及邊坡表面穩(wěn)定。因扎曲果多水電站建設(shè)中采用了異流隧洞方式，這使得地層巖層中后段存在斷層的情況，因此邊坡的穩(wěn)定性并不是很高。另外，受高原條件影響，邊坡表面經(jīng)常會受到雨水沖刷，這使得邊坡在溫度變化的影響下，表面軟巖土風(fēng)化、破碎的情況比較嚴(yán)重，間接影響邊坡的穩(wěn)定性。

3.2 噴射混凝土耐久性問題

水電站壩下邊坡支護(hù)施工中采用錨噴支護(hù)技術(shù)，就需要慎重考慮噴射混凝土耐久性問題。因錨噴支護(hù)主要運(yùn)用錨桿和噴射混凝土板面作為支護(hù)，而噴射混凝土容易受到氣候環(huán)境的影響，日溫度差過大或天氣過于寒冷都會影響噴射混凝土耐久性。而在高原上這兩種水文氣候卻是時(shí)常存在的。因此，慎重考慮噴射混凝土耐久性是非常必要的。

3.3 環(huán)境保護(hù)問題

在我國越來越注重環(huán)境保護(hù)的今天，工程建設(shè)應(yīng)盡量降低對環(huán)境的影響，盡可能避免自然環(huán)境受到工程建設(shè)的破壞。所以，高原條件下進(jìn)行邊坡錨噴支護(hù)施工是非常必要的。

4 邊坡錨噴支護(hù)施工的技術(shù)保障

4.1 邊坡錨噴支護(hù)施工方案分析

為了使邊坡錨噴支護(hù)技術(shù)可以在扎曲果多水電站工程中得到有效應(yīng)用，在具體進(jìn)行工程施工之前，需要結(jié)合當(dāng)?shù)馗咴瓧l件、輸電站工程實(shí)際情況以及技術(shù)，制定科學(xué)、合理、實(shí)用的邊坡錨噴支護(hù)施工方案，為后續(xù)有序地、合理地進(jìn)行邊坡錨噴支護(hù)施工做好鋪墊。根據(jù)地質(zhì)條件對邊壁受力狀態(tài)盡可能準(zhǔn)確地分析，以及以所掌握的地質(zhì)情況、水文氣候，規(guī)劃設(shè)計(jì)施工方案，認(rèn)為此次工程施工中采用噴錨支護(hù)，邊坡比為1∶0.4，布置15層錨桿，成孔孔徑均為55mm，將錨桿與掛網(wǎng)鋼筋綁扎固定，最終呈方型。再利用強(qiáng)度為20的混凝土進(jìn)行噴射處理，保證其噴射厚度為80 mm，使其與圍巖有效結(jié)合，強(qiáng)化圍巖的承載結(jié)構(gòu)。

4.2 邊坡錨噴支護(hù)施工工藝

基于以上邊坡錨噴支護(hù)施工方案，所制定的施工工藝流程主要為：邊坡邊線定位→邊坡修整、清理→錨桿成孔→錨桿安裝→鋼筋網(wǎng)綁扎→噴射速凝細(xì)石砼[10]。

4.3 邊坡錨噴支護(hù)施工

4.3.1 邊坡邊線定位

邊坡邊線定位是邊坡錨噴支護(hù)施工最基礎(chǔ)、最基本的施工環(huán)節(jié)，其看似簡單，但若出現(xiàn)偏差將影響邊坡支護(hù)施工效果。所以，在具體進(jìn)行邊坡邊線定位時(shí)施工人員一定要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及水電站壩下實(shí)際情況，合理測量，科學(xué)、標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行邊坡邊線定位。

4.3.2 修整、清潔邊坡

為了保證噴射速凝細(xì)石砼效果良好，在完成邊坡邊線定位后，需要對邊坡進(jìn)行修整和清潔。即對邊坡凹凸不平的情況，進(jìn)行挖土填土處理，使邊坡表面平整；對于邊坡清理，則是根據(jù)噴射凝細(xì)石砼施工要求，對整個(gè)邊坡進(jìn)行清理，為提高邊坡噴射凝細(xì)石砼效果良好創(chuàng)造條件。在此需要說明的是，因此次工程施工是在高原條件下進(jìn)行，施工人員需要克服低溫、缺氧、天氣多變等自然條件，所以在工程施工中適當(dāng)減少日工作時(shí)間，與此同時(shí)做好施工現(xiàn)場通風(fēng)工作及安全防范工作，如若施工人員在修整、清潔邊坡時(shí)出現(xiàn)缺氧、生病等情況，及時(shí)救治施工人員，避免施工人員生命安全受到威脅。

4.3.3 錨桿成孔

因邊坡錨桿支護(hù)施工方案中要求錨桿成孔直徑為55 mm，所以在錨桿成孔施工的過程中，施工人員應(yīng)當(dāng)合理選用機(jī)械設(shè)備，保證其鉆孔直徑為55 mm，并在鉆孔中能夠適當(dāng)轉(zhuǎn)變鉆孔，以便在鉆孔中受到巖石阻礙，及時(shí)選擇適合的鉆頭加以處理。

4.4.4 錨桿安裝

為保證錨桿可以合理的、標(biāo)準(zhǔn)的安裝到鉆孔之中，施工人員需要結(jié)合施工圖紙及施工要點(diǎn)，明確錨桿長度、強(qiáng)度、質(zhì)量、材質(zhì)等方面的要求，并按照此要求選用適合的錨桿。為保證錨桿注漿后可以使錨桿固定在鉆孔中，需要對錨桿表面進(jìn)行除銹、清油處理；對水泥漿的配置進(jìn)行嚴(yán)格控制，如選擇優(yōu)質(zhì)的硅酸鹽水泥等。在具體進(jìn)行錨桿注漿的過程中，施工人員一定要按照施工要求，規(guī)范的運(yùn)用注漿機(jī)對鉆孔中錨桿進(jìn)行注漿施工。在此需要說明的是，高原條件下錨桿注漿容易受到低溫或大雨的影響，使錨桿注漿施工質(zhì)量降低。為了避免此種情況發(fā)生，在錨桿注漿時(shí)施工人員應(yīng)當(dāng)做好防雨工作；在錨桿注漿時(shí)可以泥漿中添加適量的速凍劑，促進(jìn)錨桿泥漿快速凝固，降低其受凍的可能性。

4.3.5 鋼筋網(wǎng)綁扎

利用掛網(wǎng)鋼筋與錨桿綁扎成鋼筋網(wǎng)是整個(gè)邊坡錨噴支護(hù)施工中最重要的施工環(huán)節(jié)之一。為了保證錨桿與掛網(wǎng)鋼筋綁扎，在具體施工的過程中掛網(wǎng)鋼筋全坡面需要由鋼筋綁扎而成，為了增加面板的整體強(qiáng)度，橫向設(shè)1Φ16 Ⅱ級鋼筋加強(qiáng)筋、縱向設(shè) 1Φ16 Ⅱ級鋼筋加強(qiáng)筋，縱橫向加強(qiáng)筋與錨桿焊接。在鋼筋網(wǎng)綁扎施工中，筆者需要說明的是橫向和縱向鋼筋的等級要求不同，在具體進(jìn)行鋼筋網(wǎng)綁扎施工之前，工作人員一定要根據(jù)施工要求，選擇適合等級的鋼筋；在鋼筋布設(shè)時(shí)施工人員要詳細(xì)分析錨桿的錨固力及其在整個(gè)鋼筋網(wǎng)上的分布，從而保證錨桿的錨固力可以均勻的分布在鋼筋網(wǎng)上，提高整個(gè)鋼筋網(wǎng)的應(yīng)用性。

4.3.6 噴射速凝細(xì)石砼

在向鋼筋網(wǎng)進(jìn)行噴射速凝細(xì)石砼施工的過程中，施工人員應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)控制兩方面：其一是噴射混凝土耐久性的強(qiáng)化。其二就是噴射速凝細(xì)石砼施工的控制。

（1）噴射混凝土耐久性的強(qiáng)化。

為了保證噴射混凝土耐久性滿足施工要求，根據(jù)設(shè)計(jì)要求及高原條件，選擇優(yōu)質(zhì)的混凝土材料。也就是在配制混凝土材料的過程中，計(jì)算骨膠比時(shí)結(jié)合高原多年凍土特點(diǎn)，來合理調(diào)整水泥和骨料的比例，確保兩者用量適中，以此來提高混凝土強(qiáng)度，增強(qiáng)其抗凍能力；選用優(yōu)質(zhì)的且適量的防凍劑，添加到混凝土中，可以提高混凝土抗裂性能；為了使噴射混凝土與凍土圍巖緊密結(jié)合，在混凝土中摻加纖維材料，如聚丙烯纖維網(wǎng)，可以增加噴射混凝土與圍巖的粘結(jié)強(qiáng)度。

（2）噴射速凝細(xì)石砼施工的控制。

噴射速凝細(xì)石砼施工的控制則是施工人員要按照施工要求，采用噴射方法制備的混凝土，利用噴射機(jī)來噴射混凝土，使噴射混凝土粘結(jié)在凍土圍巖上。因此，在噴射速凝細(xì)石砼施工中，應(yīng)注意控制以下幾點(diǎn)。

其一，選用適合的噴射機(jī)。正常工程建設(shè)中選用的噴射機(jī)并不適用于西藏工程中，因此為了適用于高原地區(qū)缺氧、抵押環(huán)境，需選用能在高寒缺氧情況下，實(shí)現(xiàn)低溫啟動，效率不下降，速凝劑計(jì)量添加系統(tǒng)能自動加熱，并且健康、安全運(yùn)行的噴射機(jī)械。

其二，噴射混凝土的攪拌。因?yàn)槲鞑貧夂蚝?，即便是暖季施工，氣候溫度也?℃左右。在此種情況下，保證噴射混凝土施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)，就應(yīng)當(dāng)對噴射機(jī)中混凝土的溫度予以控制，使混凝土溫度不會過高，噴射混凝土導(dǎo)致凍土融塌；混凝土溫度不會過低，導(dǎo)致混凝土凍裂。所以，根據(jù)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格控制噴射混凝土攪拌物的溫度。

其三，加強(qiáng)強(qiáng)度檢查。監(jiān)督檢查人員根據(jù)《錨桿噴射混凝土施工支護(hù)技術(shù)規(guī)范》中的規(guī)定，對每噴射20 m制取噴射大板試件進(jìn)行嚴(yán)格的檢查、驗(yàn)收，確保噴射厚度、回彈量、圍巖凍土坍落度等方面都在控制范圍內(nèi)。

5 邊坡錨噴支護(hù)施工技術(shù)及質(zhì)量保證措施

在技術(shù)方面要進(jìn)行提高和強(qiáng)化需要對高邊坡的位置以及相關(guān)的地形地勢進(jìn)行觀察分析，全面落實(shí)測量工作，尤其針對位移部分和一些沉降觀測點(diǎn)部分的設(shè)置，必須按照工程的相關(guān)規(guī)定和設(shè)計(jì)計(jì)劃進(jìn)行。另外，對變形觀測的方案需要更加全面的掌握，清楚方案中所涉及到的技術(shù)方法，然后對邊坡的外形進(jìn)行觀察，以此來推進(jìn)支護(hù)工作的開展和其他施工工作的進(jìn)行。在施工工作開始之前，需要對進(jìn)場的材料進(jìn)行檢驗(yàn)，分別從材料的質(zhì)量、規(guī)格和生產(chǎn)日期上進(jìn)行檢查，并且對一些材質(zhì)特殊的施工材料，需要進(jìn)行化驗(yàn)，只有合格的產(chǎn)品才能被利用。

在質(zhì)量方面，施工中需要設(shè)計(jì)關(guān)于錨噴支護(hù)的方案。因此在工程施工開始以前，需要對方案進(jìn)行分析和研究。由工程的總負(fù)責(zé)人和項(xiàng)目管理人員對資料以及設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行檢查校驗(yàn)，確認(rèn)方案的可行性以后投入使用，并在此以后不能對施工方案進(jìn)行隨意更改。只有這樣才能準(zhǔn)確的保證水準(zhǔn)點(diǎn)和工程坐標(biāo)的位置。

6 結(jié)語

綜合以上對高原條件下邊坡錨噴支護(hù)施工的研究，筆者認(rèn)為錨噴支護(hù)技術(shù)的確可以在高原條件下切實(shí)有效地應(yīng)用于工程中，提高邊坡的穩(wěn)定性、堅(jiān)固性。但要想使錨噴支護(hù)技術(shù)可以在邊坡支護(hù)施工中發(fā)揮作用，要求施工單位結(jié)合高原條件及錨噴支護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)，合理規(guī)劃施工方案，進(jìn)而按照施工方案、施工圖紙、施工要求，有序、合理地進(jìn)行施工，這必然會提高高原條件下邊坡錨噴支護(hù)施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 張鐘凱.錨噴支護(hù)技術(shù)在深挖方邊坡防護(hù)工程中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?014（5）：164.

[2] 朱寶君，宋運(yùn)波.淺談高海拔地區(qū)陡峭邊坡錨噴支護(hù)施工技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2014（31）：1657-1659.