陳 新 楊 進(jìn) 鄭常磊

（四川省地質(zhì)工程勘察院集團(tuán)有限公司，四川 成都 610000）

西南地區(qū)多山，地形陡峻，公路兩側(cè)邊坡高陡，由于修建時(shí)間過長(zhǎng)，兩側(cè)斜坡體在自身重力和持續(xù)降雨的不斷作用下，發(fā)生一定的變形，形成了大大小小的潛在崩塌體和滑坡體。由于變形體所處位置較高，加之植被覆蓋率很高，難以有效識(shí)別和發(fā)現(xiàn)，因此難以提前進(jìn)行有效治理和防范[1]。

由于該地區(qū)降雨充沛，山體連綿，匯水面積較大，公路所處位置多位于山腳河谷，如遇持續(xù)強(qiáng)降雨，坡面匯水集中沖刷公路兩側(cè)邊坡，極易誘發(fā)坡體發(fā)生變形，突發(fā)性最強(qiáng)的就是公路邊坡崩塌，此類崩塌為覆蓋層崩塌居多，有些為表層強(qiáng)風(fēng)化基巖崩塌[2]。沿公路沿線展布，所處位置一般為公路以上數(shù)十米或數(shù)百米不等，由于所處位置較高，崩塌體動(dòng)能較大，崩塌的土石體從公路上部斜坡直瀉而下，可能掩埋公路及鄰近建構(gòu)筑物，對(duì)公路車輛威脅極大。一旦發(fā)生，短時(shí)間內(nèi)會(huì)造成交通中斷，傳統(tǒng)的應(yīng)急搶險(xiǎn)手段要么花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，要么難以有效控制崩塌[3]。在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)通行的迫切需求下，如何采取一種快速有效的應(yīng)急治理方式，是本文探討的核心。

1 項(xiàng)目背景

2010 年，受強(qiáng)降雨影響，某段公路連續(xù)發(fā)生數(shù)次崩塌，邊坡松散堆積體發(fā)生高位危巖塊體崩塌。為內(nèi)側(cè)邊坡松散堆積體發(fā)生高位危巖塊體垮塌，垮塌方量約150m3～11000m3，造成公路斷道。以上四處崩塌具有共同性：

1.所處位置較高，一般位于公路路面以上40～150m，直接威脅公路。崩塌體的剪出位置位于公路路面以上，公路路面除了受到淺層崩塌體的沖擊，本身并沒有中、深層滑坡變形威脅公路。

2.崩塌體厚度1m～3m，為淺層覆蓋層或表層強(qiáng)風(fēng)化基巖小型崩塌；崩塌體物質(zhì)多為崩坡積形成的松散碎塊石土，其中夾含大量的塊石、孤石。下伏較為完整的基巖面。

3.四處崩塌體主要誘發(fā)因素為持續(xù)強(qiáng)降雨，依據(jù)收集的降雨資料，在崩塌發(fā)生之前，至少都發(fā)生了持續(xù)強(qiáng)降雨，短時(shí)降雨量在50mm 以上。

4.崩塌體所處位置植被覆蓋度高，崩塌前難以通過巡查等手段發(fā)現(xiàn)地面裂縫等變形跡象，因此突發(fā)性較強(qiáng)，難以有效防范。

5.由于該段公路車流量大，車輛無(wú)法繞行，積壓多，搶險(xiǎn)工程必須快捷有效。

2 應(yīng)急搶險(xiǎn)方案的優(yōu)化與創(chuàng)新

本次采取的搶險(xiǎn)治理措施：人工坡面清危+巖縫、凹槽、松散土層注漿加固+主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)（系統(tǒng)自鉆式中空錨桿加固）+隨機(jī)錨桿加固+噴射混凝土。

2.1 人工坡面清危

由于崩塌發(fā)生后坡面還殘留著大量的危巖體、松石，如不予以清理，在地表水沖刷甚至自身重力作用下可能發(fā)生掉塊墜落，公路車流量大，砸中砸壞下部的車輛的可能性和危險(xiǎn)性很大，因此必須予以清理。如采用坡腳搭架進(jìn)行清理時(shí)間不允許較長(zhǎng)，因此本次人工坡面清危采用簡(jiǎn)易式手持式工具，如撬棍、風(fēng)鎬、高壓水槍等進(jìn)行清理。

2.2 主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)（系統(tǒng)自鉆式中空錨桿加固）+隨機(jī)錨桿加固+巖縫、凹槽、松散土層注漿加固

1.主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)（GPS2 型）：常用于坡面崩塌、風(fēng)化剝落、溜坍、溜滑或塌落類地質(zhì)災(zāi)害的加固防護(hù)，其明顯特征是采用系統(tǒng)錨桿固定，通過支撐繩和縫合張拉（鋼絲繩網(wǎng)或鐵絲格柵）來(lái)對(duì)柔性網(wǎng)部分實(shí)現(xiàn)預(yù)張拉，從而對(duì)整個(gè)邊坡形成連續(xù)支撐，其預(yù)張拉作業(yè)使系統(tǒng)盡可能緊貼坡面，并形成了抑制局部巖土體移動(dòng)或在發(fā)生局部位移或破壞后將其裹縛（滯留）于原位附近的預(yù)應(yīng)力，從而實(shí)現(xiàn)其主動(dòng)防護(hù)（加固）功能[4]。該系統(tǒng)在施工工藝上為確保其盡可能緊貼坡面，錨桿孔口應(yīng)開鑿孔口凹坑。由于主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)安裝的快捷性，同時(shí)對(duì)坡面殘留而難以清除突出的巖體塊石可以進(jìn)行有效包裹，比較適宜于該崩塌的搶險(xiǎn)治理，單張網(wǎng)片尺寸一般為4.5m×4.5m。

2.創(chuàng)新思路：坡面區(qū)域大部分出露的是崩坡積或者殘坡積的碎塊石土，土質(zhì)松散，如先成孔，再安裝主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)配套的鋼繩錨桿，容易塌孔，安裝鋼繩錨桿困難，減慢了施工進(jìn)度，同時(shí)影響注漿質(zhì)量?；诖?，決定采用自鉆式中空注漿錨桿，錨桿長(zhǎng)度2m～3m，直徑25mm，通過手持式鉆機(jī)一次性成孔安裝注漿，極大地加快了施工進(jìn)度。

隨機(jī)錨桿長(zhǎng)3m～5m，主要是布置于少數(shù)區(qū)域危巖體較為發(fā)育、需要進(jìn)行局部加強(qiáng)加固的地方。

針對(duì)巖腔、巖縫及部分凹槽采用注漿加固處理；注漿加固后，對(duì)表層松散土體進(jìn)行噴漿硬化，水灰比1：0.5。

2.3 噴射混凝土

主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)施工完成后進(jìn)行邊坡面層混凝土噴射，材料采用C20 細(xì)石混凝土，噴射厚度10cm。

2.4 主要工程內(nèi)容

1.人工坡面清危：坡體表面孤石（塊石）較多，雜亂分布于坡面上，粒徑大致在0.2m～1.5m 之間，孤石之間為松散狀態(tài)的砂質(zhì)粉土，粘粒含量少。采用蜘蛛人高空作業(yè)，采用風(fēng)鎬、撬棍等工具進(jìn)行清理，清危面積約3000m2，清危方量920m3。

2.主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)：在人工坡面清危的基礎(chǔ)上鋪設(shè)主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)，主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)面積約9000m2，網(wǎng)片固定錨桿沒有選擇常用的鋼繩錨桿，而是采用直徑25mm 自鉆式中空錨桿，長(zhǎng)度3m，另外在危巖體較為發(fā)育的地方布設(shè)隨機(jī)錨桿110 根，長(zhǎng)度3m～5m；針對(duì)巖腔、巖縫及部分凹槽采用注漿加固處理。

3.在主動(dòng)網(wǎng)及隨機(jī)錨桿等工程施工完畢的基礎(chǔ)上，坡面層混凝土噴射面積5000m2，部分完整基巖出露面不進(jìn)行混凝土噴射?？紤]到有效性，故需將防護(hù)面積適當(dāng)擴(kuò)寬，使防護(hù)網(wǎng)的邊緣錨點(diǎn)位于兩側(cè)及上部穩(wěn)定區(qū)域。

3 技術(shù)要求

1.主動(dòng)網(wǎng)錨桿及隨機(jī)錨桿施工保證孔位的準(zhǔn)確性、孔深要求以及是否進(jìn)入完整坡面的驗(yàn)收，方可進(jìn)行下一步的主動(dòng)網(wǎng)施工。

2.主動(dòng)網(wǎng)鋪設(shè)必須緊貼坡面，縱橫鋼繩需要施加一定的預(yù)應(yīng)力使得網(wǎng)片能夠緊緊兜住坡體，部分突出危巖體在下部增設(shè)錨桿以加強(qiáng)主動(dòng)網(wǎng)對(duì)危巖體的束縛作用。

3.巖腔、巖縫及凹槽灌漿材料要注意水灰比的控制，水灰比采用1：0.5，采用純水泥漿，水泥采用P.O42.5。

4.做好施工監(jiān)測(cè)，采用人工巡視、無(wú)人機(jī)航拍等方式等整個(gè)施工過程進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，并在下方設(shè)置了安全圍欄進(jìn)行防護(hù)。

4 工序安排

4.1 工序安排

現(xiàn)場(chǎng)施工條件較差，需要修建施工邊坡，主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)、錨桿等材料需要轉(zhuǎn)運(yùn)至坡面上部斜坡，再由上至下的施工安裝。

施工工序主要見圖1：

圖1 施工工序流程圖

4.2 工期計(jì)劃

本搶險(xiǎn)工程規(guī)定的工期為7 天達(dá)到通車條件，未達(dá)到此條件，按照天來(lái)安排工期。（見表1）

表1 施工工期計(jì)劃表

5 工程效果分析

1.工期：按照預(yù)定工期完成了應(yīng)急施工，極大地緩解了因道路中斷造成的交通壓力。

2.工程質(zhì)量：通過應(yīng)急搶險(xiǎn)治理后，整個(gè)崩塌區(qū)域在工程有效期內(nèi)，沒有出現(xiàn)崩塌、掉塊或墜落等情況，下部公路通行得到了臨時(shí)通行安全保障。

6 創(chuàng)新及意義

該公路邊坡崩塌搶險(xiǎn)項(xiàng)目的成功處理，為今后的類似項(xiàng)目提供了思路和經(jīng)驗(yàn)，實(shí)施中的創(chuàng)新性的思路和手段，對(duì)類似的淺層覆蓋層公路邊坡崩塌應(yīng)急搶險(xiǎn)具有一定的借鑒意義。

6.1 主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)+噴射混凝土相結(jié)合替代原有的鋼筋網(wǎng)片網(wǎng)噴工程

將主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)防護(hù)和噴射混凝土噴護(hù)有效地結(jié)合起來(lái)，主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)相對(duì)傳統(tǒng)的鋼筋網(wǎng)片護(hù)坡，對(duì)邊坡的平整度要求不高，對(duì)崩塌體有一定的約束和裹縛作用，格柵網(wǎng)、鋼絲繩、柔性網(wǎng)、柔性錨桿都是加工好的成品，安裝簡(jiǎn)便迅捷，用于應(yīng)急搶險(xiǎn)工程較為適宜；但主動(dòng)網(wǎng)沒有隔絕崩塌體和空氣，土石可能受地表水的沖刷，或者差異風(fēng)化，造成碎屑物質(zhì)從網(wǎng)眼中漏出來(lái)，形成凹腔，危及主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)的穩(wěn)定，而噴混凝土可以有效地解決以上問題。因此將主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)和噴射混凝土相結(jié)合，即利用主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)迅速對(duì)崩塌殘留體形成防護(hù)約束作用，再利用噴射混凝土增加工程一定的耐久性。

6.2 自鉆式中空注漿錨桿替代鋼繩錨桿，有效加快施工進(jìn)度，提高注漿錨固質(zhì)量

應(yīng)用自鉆式中空注漿錨桿可以有效地減少施工時(shí)間，提高錨固質(zhì)量，被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)使用的是鋼繩柔性錨桿，長(zhǎng)度2m，在覆蓋層或者強(qiáng)風(fēng)化巖層成孔過程中，容易塌孔，而主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)的錨孔都是用手持式鉆機(jī)成孔，無(wú)法跟管，因此一旦塌孔，使得鋼繩錨桿難以安裝到位，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度和注漿錨固質(zhì)量。本次工程屬于搶險(xiǎn)工程，時(shí)間非常緊張，采用自鉆式中空注漿錨桿替代原有的鋼繩柔性錨桿，并在頂部安裝穿線環(huán)便于后期被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)穿繩安裝，采取一次性鉆孔、安裝和注漿，不需要拔鉆桿再安裝錨桿注漿，因此施工速度大幅加快，注漿質(zhì)量得到保障。

6.3 隨機(jī)錨桿、巖縫灌漿、松散土層注漿對(duì)整個(gè)防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)

由于坡面沒有進(jìn)行統(tǒng)一的平整和削坡，坡面危巖凹凸不平，裂縫、凹腔十分發(fā)育，本次搶險(xiǎn)治理針對(duì)性地進(jìn)行加強(qiáng)加固。首先是針對(duì)裂縫、松散土層進(jìn)行了灌漿、注漿處理。對(duì)于在大塊石和危巖下部的凹槽凹腔部位，增加隨機(jī)錨桿，長(zhǎng)度在3m 以上，可以有效增加主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)的約束和裹挾作用。

綜上，采用主動(dòng)網(wǎng)+噴射混凝土?xí)r間快、功效好，質(zhì)量可以得到有效保障，對(duì)淺層的公路邊坡崩塌具有較好的實(shí)用性。