郭昆鵬

摘 要：錨噴支護施工技術作為一項新型的邊坡支護技術，在工程建設中具有非常重要的作用，尤其是針對地質條件困難、地理環(huán)境復雜的條件下的工程就顯得尤為重要。錨噴支護施工技術憑借其較小的開挖面積、便捷的施工環(huán)境、時間較短的工期以及較好的防護效果等優(yōu)勢，為使工程建設安全、穩(wěn)定、有效的進行創(chuàng)造條件?；诖它c，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有效地進行水電站壩下邊坡錨噴支護施工進行分析和研究。

關鍵詞：高原條件 邊坡錨噴支護 施工 壩下邊坡

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

錨噴支護技術是一種有效的巖石邊坡坡面工程防護措施，其主要依靠錨桿、鋼絲網、噴射混凝土共同負荷來提高邊坡巖體的結構強度和抗變形剛度，從而增強整個邊坡的穩(wěn)定性和耐久性，避免陡巖邊坡出現墜石、崩塌、滑落等病害。這充分說明了錨噴支護技術具有較高的應用性，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的過程中，因為受地理環(huán)境、氣候環(huán)境的影響，使得水電站堤壩邊坡建設的穩(wěn)定性、安全性受到嚴重影響[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)劃的第二個梯級，屬于三等工程，工程規(guī)模為中型。因設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流，上、下游圍堰一次攔斷河床的導流方式，導流標準為全年10年一遇洪水，流量就會達到2100 m3/s。導流隧洞一條，布置于左岸，過流斷面尺寸11.5m×14.0m（寬×高），隧洞全長547.00 m，進口明渠長48.45 m，出口明渠長72.24 m，進出口高程分別為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、堅固的使用，決定對壩下邊坡進行支護施工，提高堤壩的堅固性，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

因為此次水電站堤壩支護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，這對工程建設加大了難度。為了盡量保證后續(xù)工程建設可以穩(wěn)定進行，在此需要詳細說明工程高原地區(qū)環(huán)境。

1.2.1 水文氣候

根據昌都氣象站資料統(tǒng)計，西藏自治區(qū)扎曲果多的水文氣候比較極端化，也就容易出現極端高溫或低溫的情況，高溫能達到33.4℃，低溫能達到-20.7℃，并且該地區(qū)晝夜溫差較大，最大溫差可能達到18.8℃。年日照時數為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，對于邊坡錨噴支護施工作業(yè)的影響較大，所以在具體進行工程施工時應當慎重考慮水文氣候因素。

1.2.2 地理條件

扎曲果多水電站的進水口基礎所處地層為J1ch2中厚層砂巖、粉砂巖與紫紅色泥巖、粉砂質泥巖互層。從地層結構上來看，巖層中有夾層發(fā)育，這使得巖層的堅固性降低。進水口洞臉邊坡為橫向坡，上游側邊坡為逆向坡，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，開挖后需要及時進行支護處理；進水口下游側邊坡為順向坡、邊坡穩(wěn)定性較差。另外，因為導流隧洞施工穿越了地層，即中厚層砂巖、粉砂巖、紫紅色泥巖、粉砂質泥巖互層，這使得巖層中后段出現斷層的情況。因此，在水電站壩下邊坡錨噴支護施工的過程中，應當慎重考慮地理條件，為使扎曲果多水電站長期有效應用創(chuàng)造條件。

2 邊坡錨噴支護的作用機理

邊坡錨噴支護技術作為一種新型的邊坡支護技術，之所以能夠在邊坡支護中起到非常重要的作用，提高邊坡的穩(wěn)定性、堅固性，主要是邊坡錨噴支護采用錨桿和噴射混凝土面板組成支護與圍巖相連接，促使兩者可以共同形成一個承載結構，調整圍巖的應力分布，避免圍巖變形，使圍巖的穩(wěn)定性、堅固性得以提高。其實，在邊坡錨噴支護技術應用中關鍵是強化圍巖的二次強度，促使圍巖二次應力合理化，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固、穩(wěn)定、安全的運用。

綜合上文邊坡錨噴支護技術作用機理的分析，可以充分說明此種技術具有多種優(yōu)點，使其在工程建設中發(fā)揮作用。邊坡錨噴支護技術具有的優(yōu)點，主要表現為：其一，噴層應用性強。因錨噴支護主要利用錨桿和噴射混凝土面板做成支護，為了使支護可以與圍巖有效結合，強化圍巖的承受荷載，在施工中一定要注意提高噴層的高粘附性，促使噴層的應用性得以提高。其二，減少巖塊脫落。因錨噴支護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，不會受到錨桿的作用，而使巖塊位移或脫落。其三，節(jié)約支護施工投資成本與勞力。從上文錨噴支護作用機理已經充分說，錨噴支護施工比較簡單，并且不需要大量的人力、物力、財力。這充分說明了錨噴支護技術的應用可以有效節(jié)約資金和勞力。

3 邊坡防護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工程的概述及高原條件說明，在壩下邊坡錨噴支護工程施工中充分考慮各個方面，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)定是邊坡錨噴支護施工的基礎工作。這里所說的邊坡穩(wěn)定，包括邊坡內部結構穩(wěn)定及邊坡表面穩(wěn)定。因扎曲果多水電站建設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，表面軟巖土風化、破碎的情況比較嚴重，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施工中采用錨噴支護技術，就需要慎重考慮噴射混凝土耐久性問題。因錨噴支護主要運用錨桿和噴射混凝土板面作為支護，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)境保護問題

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

4 邊坡錨噴支護施工的技術保障

4.1 邊坡錨噴支護施工方案分析

為了使邊坡錨噴支護技術可以在扎曲果多水電站工程中得到有效應用，在具體進行工程施工之前，需要結合當地高原條件、輸電站工程實際情況以及技術，制定科學、合理、實用的邊坡錨噴支護施工方案，為后續(xù)有序地、合理地進行邊坡錨噴支護施工做好鋪墊。根據地質條件對邊壁受力狀態(tài)盡可能準確地分析，以及以所掌握的地質情況、水文氣候，規(guī)劃設計施工方案，認為此次工程施工中采用噴錨支護，邊坡比為1∶0.4，布置15層錨桿，成孔孔徑均為55mm，將錨桿與掛網鋼筋綁扎固定，最終呈方型。再利用強度為20的混凝土進行噴射處理，保證其噴射厚度為80 mm，使其與圍巖有效結合，強化圍巖的承載結構。

4.2 邊坡錨噴支護施工工藝

基于以上邊坡錨噴支護施工方案，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→鋼筋網綁扎→噴射速凝細石砼[10]。

4.3 邊坡錨噴支護施工

4.3.1 邊坡邊線定位

邊坡邊線定位是邊坡錨噴支護施工最基礎、最基本的施工環(huán)節(jié)，其看似簡單，但若出現偏差將影響邊坡支護施工效果。所以，在具體進行邊坡邊線定位時施工人員一定要根據設計圖紙及水電站壩下實際情況，合理測量，科學、標準地進行邊坡邊線定位。

4.3.2 修整、清潔邊坡

為了保證噴射速凝細石砼效果良好，在完成邊坡邊線定位后，需要對邊坡進行修整和清潔。即對邊坡凹凸不平的情況，進行挖土填土處理，使邊坡表面平整；對于邊坡清理，則是根據噴射凝細石砼施工要求，對整個邊坡進行清理，為提高邊坡噴射凝細石砼效果良好創(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減少日工作時間，與此同時做好施工現場通風工作及安全防范工作，如若施工人員在修整、清潔邊坡時出現缺氧、生病等情況，及時救治施工人員，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，施工人員應當合理選用機械設備，保證其鉆孔直徑為55 mm，并在鉆孔中能夠適當轉變鉆孔，以便在鉆孔中受到巖石阻礙，及時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、標準的安裝到鉆孔之中，施工人員需要結合施工圖紙及施工要點，明確錨桿長度、強度、質量、材質等方面的要求，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，需要對錨桿表面進行除銹、清油處理；對水泥漿的配置進行嚴格控制，如選擇優(yōu)質的硅酸鹽水泥等。在具體進行錨桿注漿的過程中，施工人員一定要按照施工要求，規(guī)范的運用注漿機對鉆孔中錨桿進行注漿施工。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，使錨桿注漿施工質量降低。為了避免此種情況發(fā)生，在錨桿注漿時施工人員應當做好防雨工作；在錨桿注漿時可以泥漿中添加適量的速凍劑，促進錨桿泥漿快速凝固，降低其受凍的可能性。

4.3.5 鋼筋網綁扎

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

4.3.6 噴射速凝細石砼

在向鋼筋網進行噴射速凝細石砼施工的過程中，施工人員應當重點控制兩方面：其一是噴射混凝土耐久性的強化。其二就是噴射速凝細石砼施工的控制。

（1）噴射混凝土耐久性的強化。

為了保證噴射混凝土耐久性滿足施工要求，根據設計要求及高原條件，選擇優(yōu)質的混凝土材料。也就是在配制混凝土材料的過程中，計算骨膠比時結合高原多年凍土特點，來合理調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度，增強其抗凍能力；選用優(yōu)質的且適量的防凍劑，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合，在混凝土中摻加纖維材料，如聚丙烯纖維網，可以增加噴射混凝土與圍巖的粘結強度。

（2）噴射速凝細石砼施工的控制。

噴射速凝細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，利用噴射機來噴射混凝土，使噴射混凝土粘結在凍土圍巖上。因此，在噴射速凝細石砼施工中，應注意控制以下幾點。

其一，選用適合的噴射機。正常工程建設中選用的噴射機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，實現低溫啟動，效率不下降，速凝劑計量添加系統(tǒng)能自動加熱，并且健康、安全運行的噴射機械。

其二，噴射混凝土的攪拌。因為西藏氣候寒冷，即便是暖季施工，氣候溫度也在0℃左右。在此種情況下，保證噴射混凝土施工質量達標，就應當對噴射機中混凝土的溫度予以控制，使混凝土溫度不會過高，噴射混凝土導致凍土融塌；混凝土溫度不會過低，導致混凝土凍裂。所以，根據施工圖紙設計要求，嚴格控制噴射混凝土攪拌物的溫度。

其三，加強強度檢查。監(jiān)督檢查人員根據《錨桿噴射混凝土施工支護技術規(guī)范》中的規(guī)定，對每噴射20 m制取噴射大板試件進行嚴格的檢查、驗收，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。

5 邊坡錨噴支護施工技術及質量保證措施

在技術方面要進行提高和強化需要對高邊坡的位置以及相關的地形地勢進行觀察分析，全面落實測量工作，尤其針對位移部分和一些沉降觀測點部分的設置，必須按照工程的相關規(guī)定和設計計劃進行。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方法，然后對邊坡的外形進行觀察，以此來推進支護工作的開展和其他施工工作的進行。在施工工作開始之前，需要對進場的材料進行檢驗，分別從材料的質量、規(guī)格和生產日期上進行檢查，并且對一些材質特殊的施工材料，需要進行化驗，只有合格的產品才能被利用。

在質量方面，施工中需要設計關于錨噴支護的方案。因此在工程施工開始以前，需要對方案進行分析和研究。由工程的總負責人和項目管理人員對資料以及設計圖紙進行檢查校驗，確認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行隨意更改。只有這樣才能準確的保證水準點和工程坐標的位置。

6 結語

綜合以上對高原條件下邊坡錨噴支護施工的研究，筆者認為錨噴支護技術的確可以在高原條件下切實有效地應用于工程中，提高邊坡的穩(wěn)定性、堅固性。但要想使錨噴支護技術可以在邊坡支護施工中發(fā)揮作用，要求施工單位結合高原條件及錨噴支護技術的特點，合理規(guī)劃施工方案，進而按照施工方案、施工圖紙、施工要求，有序、合理地進行施工，這必然會提高高原條件下邊坡錨噴支護施工質量。

參考文獻

[1] 張鐘凱.錨噴支護技術在深挖方邊坡防護工程中的應用[J].科技致富向導，2014（5）：164.

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