主動網結合錨桿支護在公路邊坡治理中的應用
摘 要：結合寧波白溪水庫進場公路邊坡治理工程實踐，提出在山坡及溝谷附近進行工程建設時，應注意由于道路或場地建設開挖而引起的邊坡穩定問題，并提出“主動網結合錨桿支護結構”是一種對高陡邊坡進行治理的有效措施，適用于具有崩塌、淺層滑動、風化剝落、危巖落石等潛在地質災害的巖石或土質邊坡加固和防護。
關鍵詞：邊坡治理;錨桿;主動網
一、前言
邊坡位于水利樞紐工程寧波市白溪水庫大壩下方，邊坡總長度約550m，自然山體最大相對高度220m，公路開挖形成人工邊坡高度10～40m。公路修建于1996～1997年間，修建白溪水庫時兼作為施工用道，由于修建后道路邊坡坡度較陡，邊坡裂隙較發育，邊坡面上危巖未進行及時清除，路邊山體邊坡多處發生塌方。由于邊坡崩塌及滑坡隱患的存在，危及行車及人員安全，道路被封，不能通行。白溪水庫管理局考慮水庫管理、運行的需要，擬對該段公路邊坡進行處理后，作為進出白溪水庫大壩及辦公區的通道。
二、邊坡概況
邊坡區位于寧海縣岔路鄉白溪村西北部丘陵的東南山麓。丘陵山體呈北東向展布，最高峰高程296.1m(1985國家高程基準)。山坡自然坡度一般15～20°，山坡下部為公路邊坡，坡度達60～70°，植被發育良好。
前第四紀地層為上侏羅統西山頭組(J3x)灰、深灰色流紋質晶屑玻屑熔結凝灰巖、玻屑熔結凝灰巖，巖石具熔結凝灰結構，塊狀構造。第四紀地層為殘坡積層(Qel-dl)，零星分布于山體表部，巖性以含角礫粉質粘土為主，土質不均，山體頂部厚度薄，山體中下部和坡麓逐漸變厚，厚度一般為0.5～2m。
邊坡巖體內節理發育，主要發育兩組：⑴24～35°∠55～71°，為勘查區內優勢結構面，平直，一般閉合，延伸穩定，間距一般10～40cm，局部地段間距為5cm左右;⑵109°∠64°，平直，延伸短，一般被節理⑴所切割，閉合，間距一般30～50cm。
三、邊坡變形破壞特征及成因分析
3.1邊坡變形破壞特征
本邊坡由于高度較大，坡度較陡，裂隙(特別是順坡向裂隙)較發育，發生過多處塌方，塌方規模均很小，個別塌方規模相對較大，塊體大小多為0.02～0.05m3左右，最大者為0.5m3左右，公路路邊分布許多小塊石，均是邊坡上部裸露基巖發生崩落掉塊的結果。根據現場勘查，目前在坡體上局部巖塊由于受開挖時爆破、卸荷、雨水等影響，有張開松動現象，隨時存在崩塌的可能。
3.2邊坡變形破壞成因分析
該處出現巖質崩塌，主要有以下幾個原因：
(1)地質構造因素：巖體中存在順坡陡傾結構面，另外還存在陡傾的側向結構面，使這些結構面相互切割，使巖石呈大小不等的塊體，再加上邊坡近于直立，從而容易引發崩塌地質災害。
(2)人為因素：道路修建開挖時人為開挖出高陡邊坡，且對邊坡的裸露巖體未作及時處理，邊坡節理裂隙發育的巖體處于臨空狀和突出孤立狀。
(3)誘發因素：前期的冰凍、降雨天氣對巖體產生凍縮熱脹和雨水入滲濕潤的作用，使巖石裂縫擴大、易于滑動和出現新的開裂現象。
四、邊坡破壞模式及穩定性評價
治理區陡傾裂隙較發育，其中結構面產狀為24～35°∠55～71°的順坡向結構面對邊坡的破壞起決定作用，該結構面在坡體下部多為一般呈閉合狀態，在坡體上部局部有松動張開現象。其它幾組陡傾結構面主要起側向切割作用，使邊坡巖體呈現為鑲嵌結構。巖質邊坡破壞的主要模式為沿順坡向陡傾坡外結構面發生順層式崩塌或滑塌破壞，由于邊坡陡立，造成該組結構面多處臨空，因此存在較多滑塌或崩塌隱患，邊坡局部穩定性較差。破壞類型主要是沿上述結構面產生滑塌和崩塌(見圖2)。
五、治理設計方案
邊坡大部分區段崩塌或順層滑塌的塊體體積較小，一般小于1m3;如修建護坡墻需要占用較大地塊，且安全性能也不足;如采用削坡方式，由于邊坡坡度陡、高度大，削坡方量較大，而且削坡后，巖坡裸露面積加大，影響視覺和生態環境。故只能采用其他治理手段，其中處理巖體崩塌或順層滑塌較常用的手段為以錨桿(或錨索)為主結合SNS柔性主動防護網或者錨桿掛網噴射混凝土的方案(同時輔以邊坡外圍截水溝進行排水)。考慮到治理區位于風景區，采用錨桿掛網噴射混凝土視覺效果差，最終決定采用錨桿結合SNS柔性主動防護網為主的護坡方式，具體方法為：系統錨桿+SNS柔性主動防護網+清危巖+隨機錨桿+漿砌塊石襯砌+截水溝。
六、主要施工要求
6.1 GTC-65A型柔性主動防護網
首先清除邊坡頂部松散的殘坡積層、全風化層和松動巖石。然后對巖質邊坡面采用GTC-65A型柔性主動防護網進行防護，防護網伸出坡頂邊界1～2m。錨桿安裝時外露長度為10～15cm，桿頭加工螺紋，并采用SNS柔性防護網配套的螺母及錨墊板采用M30水泥砂漿灌注，最后施加預應力不小于40kN。
6.2加固錨桿
①孔徑不小于90mm，錨桿桿體采用HRB335鋼筋，直徑為28mm，長度8m。內側下傾15～20°施工，有順坡向主要結構面時，垂直于主要結構面施工。
②注漿采用標號為M30水泥砂漿，水灰比一般為0.45～0.5，采用42.5R普通硅酸鹽水泥，選用粒徑不大于3mm的中細砂，施工時應確保漿液飽滿，在進行下一道工序前注漿養護不少于3天。
③外部采用C30壓板進行封錨。封錨時需采取合理工藝做好防腐措施，確保錨桿不會產生銹蝕。
④局部地段采用隨機錨桿進行加固，隨機錨桿位置根據具體情況布置，其施工工藝同加固錨桿。
6.3截排水溝
在開挖坡頂修建一截排水溝，以攔截邊坡外圍的地表水，溝道采用矩形溝，底寬40cm，深40cm，采用M7.5水泥砂漿砌筑塊石，塊石強度不小于30MPa。
另外，對危巖體頂部的裂縫應用M30砂漿進行封閉，以阻止地表水進入危巖體內部。
6.4襯砌
在凹坡部位采用M7.5水泥砂漿砌筑塊石襯砌，塊石強度不小于30MPa。
七、觀測方案
由于該治理工程規模不大，且為巖質邊坡，破壞模式主要為崩塌，故對該邊坡施工過程中及施工完成后的一個水文年中主要采用簡易的肉眼觀測為主，發現問題及時反饋有關部門。
八、結語
(1)本邊坡治理工程從2007年7月初開始施工，至2007年10月底結束。施工過程中及施工后經歷2008～2012年數次臺風暴雨考驗，觀測結果證實邊坡支擋效果良好，表明采用“主動網結合錨桿”方法治理本邊坡是合理的，此種結構型式特別有利于在具有崩塌、淺層滑動、風化剝落、危巖落石等潛在地質災害的巖石或土質邊坡加固和防護。
(2)在山坡及溝谷附近進行工程建設時，應注意由于場地及道路開挖而引起的邊坡失穩問題。在地質條件復雜地段治理邊坡時，應重視地質勘查工作，根據地質條件分析可能的破壞模式。
(3)護坡結構設計應根據可能的破壞模式進行針對性設計，確保治理設計盡可能符合邊坡實際條件，必要時采用多種設計方式聯合支護的形式。
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