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摘 要：采用锚杆和主动网的施工方法对高大护坡病害进行综合整治，不仅可以加强护坡的稳定性，降低了病害的复发，更重要的是提供了对护坡病害整治的新思路。
关键词：锚杆；主动网；高大护坡；稳定性
近年来铁路沿线高大护坡病害一直困扰着我们铁路工作者，尤其是进入汛期以后，铁路周边高大护坡地段更成为我们防洪工作的重点。那么如何才能对既有病害进行强有力的整治，提高它的稳定性，减少病害的重复发生呢？下面就太原铁路局原平工务段北同蒲线高大护坡病害整治方法来进一步探讨高大护坡病害整治的新思路。
1 既有线地质及病害情况概况
北同蒲K177+700～K177+900段位于凤凰村至长畛区间，此处地质复杂，岩体表面疏松，且风雨集中，温差较大，山体风化破损严重。
1.1 地质及现场概况 该段路基为半堤半堑形式，地势左高右低，左侧为路堑，右侧为路堤，既有路堑最大护坡高度约36.2m。既有路堑一级护坡最大高度约为11m；二级护坡最大高度为10.7m；三级护坡最大高度为8.3m；三级护坡均采用浆砌片石护坡防护护坡坡率1：0.4～1：0.7；三级护坡顶部至路堑堑顶最大高差9.9m。一级护坡分级平台宽度为1.8m，二级平台分级宽度为1.3m，所有平台均采用浆砌片石砌筑。
1.2 现场病害简介
1.2.1 既有线左侧路堑浆砌片石护坡水泥砂浆风化掉落并发生膨胀，一级护坡水泥砂浆风化掉落严重但鼓胀不严重，裂缝不明显，二级护坡鼓胀较严重，裂缝明显，部分甚至有掉块现象。具体位置及破坏情况如下：K177+840～K177+870第二级护坡中部外鼓240㎡；K177+790～K177+815第二级护坡中部外鼓75㎡；K177+755～K177+770第二级护坡中部外鼓75㎡；K177+850～K177+880第一级护坡中部外鼓120㎡；K177+825～K177+840第一级护坡中部外鼓30㎡；K177+800～K177+810第一级护坡中部外鼓20㎡。
既有线左侧路堑护坡破坏情况图如下所示。
胀掉块
1.2.2 既有线左侧路堑护坡平台开裂严重并有部分下沉。
2 病害原因分析
①护坡年久风化失修，导致雨水渗入，受水压及温度冻胀影响而破坏。②浆砌片石砌缝因风化作用，强度降低，产生剥落。③既有泄水孔失效，导致墙背积水破坏。
3 病害整治工程方案介绍
3.1 施工方案一（传统思路） ①对护坡重新进行抹面勾缝处理，水泥砂浆标号采用M10。②拆除既有一、二级护坡平台浆砌片石，拆除完成后底面铺设0.1m厚中粗砂，中间夹铺两布一膜防渗土工膜，其上重新砌筑0.4m厚浆砌片石。③K177+755～K177+775段、K177+785～K177+825段及K177+835～K177+875段拆除二级浆砌片石护坡，重新采用M10浆砌片石变截面护墙加固，护墙顶宽0.4m，胸坡1：0.75，背坡1：0.7，自一级护坡平台往上没隔2～3m设泄水孔一处。
3.2 施工方案二（新思路） ①对护坡重新进行抹面勾缝处理，水泥砂浆标号采用M10。②拆除既有一、二级护坡平台浆砌片石，拆除完成后底面铺设0.1m厚中粗砂，中间夹铺两布一膜防渗土工膜，其上重新砌筑0.4m厚浆砌片石。③K177+755～K177+775段、K177+785～K177+825段及K177+835～K177+875段拆除二级浆砌片石护坡，采用锚杆框架梁重新加固二级护坡，框架梁间距3×3m，采用C30钢筋混凝土浇筑，锚杆采用2根直径为22mm的钢筋组成，长度为10m。自一级护坡平台往上没隔2～3m设泄水孔一处。④在原有护坡表面增设GPS2主动柔性防护网。
3.3 施工方案的选择 经过仔细研讨后，最终决定采用第二种施工方案。虽然第二种施工方案较第一种花费较多，但是考虑到日后的维修管理及重复施工情况，认为它更加切合实际。第一种施工方案虽然花费较少，但是它只是对既有护坡病害进行了表面化整治处理，未能从根源上解决问题，护坡稳定性差，容易导致病害重复发生。而第二种施工方案在拆除既有浆砌片石护坡的基础上，采用锚杆防护和挂设防护网的办法对破损护坡进行整体加固，使得被加固地段护坡成为钢性整体。护坡抗风化与抗侵蚀性得到有效提升，稳定性得到进一步加强，有效的消除了病害的重复发生。
3.4 施工方案的优化与补充 为了进一步提高施工方案的整治效果，确保病害整治施工的顺利进行，特对上述施工方案提出以下补充要求：①锚杆混凝土框架梁更换为锚杆槽钢框架梁，只在二级护坡增设主动柔性防护网。②锚杆采用对接的方式穿入。③为防止高空坠物，影响行车，在二级平台临时增设硬隔离防护。④为防止槽钢积水、锈蚀，采取扣入法施工，对锚杆头部进行封堵，并对槽钢涂刷油漆防腐处理。
4 病害整治工程
4.1 护坡浆砌片石护坡及平台修复 ①拆除既有一级与二级护坡鼓胀开裂部分，清理干净护坡背后松散土渣，之后重新砌筑护坡。砌筑材料采用M10浆砌片石，现场施工根据实际情况拆除铺砌，分段分块施工。②对所有护坡重新进行抹面勾缝处理，水泥砂浆标号采用M10。③重新砌筑泄水孔。④拆除既有一、二级护坡浆砌片石平台，拆除完成后底面铺设0.1m厚中粗砂，中间夹铺两布一膜防渗土工膜，其上重新砌筑0.3m厚浆砌片石，并于一级平台上新设0.4m×0.4m截水沟。
4.2 锚杆加固防护 二级护坡设锚杆防护。锚杆长度10m，间距3mX3m，锚杆采用1根直径为32mm的钢筋。腰梁采用25b型槽钢。沿坡面方向距离二级护坡坡脚0.8m处设该级护坡的第一道锚杆。锚杆与主动网施工配合衔接。
①锚孔：锚孔直径85mm，成孔后的孔径不得小于该值。锚孔孔位应按设计要求放于坡面，锚杆位置最大偏差±100mm；考虑沉渣的影响，为确保锚孔深度，实际钻孔深度应大于设计锚杆长度0.2m。锚杆钻孔必须采用风动钻进，钻孔完成后使用高压风清孔，清除孔内岩粉和积水。严禁水冲钻进。②注浆：锚孔孔内注浆为一次注浆，采用孔底返浆法，灌注M30水泥砂浆，使用PO42.5级普通硅酸盐水泥。③腰梁：采用25b型槽钢做腰梁，25b型槽钢于既有护墙沉降缝处断开，两道沉降缝之间槽钢进行焊接连接。腰梁纵坡与一级平台纵坡相同防止槽钢内积水，腰梁上对应锚杆处开直径38mm的锚孔，外焊200mmx200mmx20mm钢垫板作为锚垫板。于锚垫板上焊接直径25mm的钢筋弯钩，用于安装主动防护网的支撑绳。④锚杆：锚杆采用直径32mm的HRB400钢筋。为保证施工安全，锚杆钢筋可以截断采用连接套连接至需要长度。⑤锚杆工程质量检验及验收：本工程锚杆抗拔力设计值为150kN，验收试验的锚杆数量不得少于锚杆总数的5%，且不得少于3根。
4.3 主动防护网 二级护坡挂设GPS2主动柔性防护网。主动防护网的双绞六边形网置于槽钢底部。于锚垫板上焊接直径25mm的钢筋弯钩，用于安装主动防护网的支撑绳。
4.4 截水沟 在山顶和一级平台顶部分别设置截水沟，将该段汇水引入附近涵洞。
现场整治效果如图：
北同蒲线K177+700～K177+900段护坡病害综合整治效果图。
5 总结
北同蒲线K177+700～K177+900段高大护坡整治工程于2014年6月3日正式开工，8月20日完工。该施工项目的顺利完工，极大的提升了我段北同蒲线K177+700～K177+900段护坡稳定性和抗风化破损的能力，为该段管内高大护坡病害的整治工作提供了宝贵的经验。
关键词：锚杆；主动网；高大护坡；稳定性
近年来铁路沿线高大护坡病害一直困扰着我们铁路工作者，尤其是进入汛期以后，铁路周边高大护坡地段更成为我们防洪工作的重点。那么如何才能对既有病害进行强有力的整治，提高它的稳定性，减少病害的重复发生呢？下面就太原铁路局原平工务段北同蒲线高大护坡病害整治方法来进一步探讨高大护坡病害整治的新思路。
1 既有线地质及病害情况概况
北同蒲K177+700～K177+900段位于凤凰村至长畛区间，此处地质复杂，岩体表面疏松，且风雨集中，温差较大，山体风化破损严重。
1.1 地质及现场概况 该段路基为半堤半堑形式，地势左高右低，左侧为路堑，右侧为路堤，既有路堑最大护坡高度约36.2m。既有路堑一级护坡最大高度约为11m；二级护坡最大高度为10.7m；三级护坡最大高度为8.3m；三级护坡均采用浆砌片石护坡防护护坡坡率1：0.4～1：0.7；三级护坡顶部至路堑堑顶最大高差9.9m。一级护坡分级平台宽度为1.8m，二级平台分级宽度为1.3m，所有平台均采用浆砌片石砌筑。
1.2 现场病害简介
1.2.1 既有线左侧路堑浆砌片石护坡水泥砂浆风化掉落并发生膨胀，一级护坡水泥砂浆风化掉落严重但鼓胀不严重，裂缝不明显，二级护坡鼓胀较严重，裂缝明显，部分甚至有掉块现象。具体位置及破坏情况如下：K177+840～K177+870第二级护坡中部外鼓240㎡；K177+790～K177+815第二级护坡中部外鼓75㎡；K177+755～K177+770第二级护坡中部外鼓75㎡；K177+850～K177+880第一级护坡中部外鼓120㎡；K177+825～K177+840第一级护坡中部外鼓30㎡；K177+800～K177+810第一级护坡中部外鼓20㎡。
既有线左侧路堑护坡破坏情况图如下所示。
1.2.2 既有线左侧路堑护坡平台开裂严重并有部分下沉。
2 病害原因分析
①护坡年久风化失修，导致雨水渗入，受水压及温度冻胀影响而破坏。②浆砌片石砌缝因风化作用，强度降低，产生剥落。③既有泄水孔失效，导致墙背积水破坏。
3 病害整治工程方案介绍
3.1 施工方案一（传统思路） ①对护坡重新进行抹面勾缝处理，水泥砂浆标号采用M10。②拆除既有一、二级护坡平台浆砌片石，拆除完成后底面铺设0.1m厚中粗砂，中间夹铺两布一膜防渗土工膜，其上重新砌筑0.4m厚浆砌片石。③K177+755～K177+775段、K177+785～K177+825段及K177+835～K177+875段拆除二级浆砌片石护坡，重新采用M10浆砌片石变截面护墙加固，护墙顶宽0.4m，胸坡1：0.75，背坡1：0.7，自一级护坡平台往上没隔2～3m设泄水孔一处。
3.2 施工方案二（新思路） ①对护坡重新进行抹面勾缝处理，水泥砂浆标号采用M10。②拆除既有一、二级护坡平台浆砌片石，拆除完成后底面铺设0.1m厚中粗砂，中间夹铺两布一膜防渗土工膜，其上重新砌筑0.4m厚浆砌片石。③K177+755～K177+775段、K177+785～K177+825段及K177+835～K177+875段拆除二级浆砌片石护坡，采用锚杆框架梁重新加固二级护坡，框架梁间距3×3m，采用C30钢筋混凝土浇筑，锚杆采用2根直径为22mm的钢筋组成，长度为10m。自一级护坡平台往上没隔2～3m设泄水孔一处。④在原有护坡表面增设GPS2主动柔性防护网。
3.3 施工方案的选择 经过仔细研讨后，最终决定采用第二种施工方案。虽然第二种施工方案较第一种花费较多，但是考虑到日后的维修管理及重复施工情况，认为它更加切合实际。第一种施工方案虽然花费较少，但是它只是对既有护坡病害进行了表面化整治处理，未能从根源上解决问题，护坡稳定性差，容易导致病害重复发生。而第二种施工方案在拆除既有浆砌片石护坡的基础上，采用锚杆防护和挂设防护网的办法对破损护坡进行整体加固，使得被加固地段护坡成为钢性整体。护坡抗风化与抗侵蚀性得到有效提升，稳定性得到进一步加强，有效的消除了病害的重复发生。
3.4 施工方案的优化与补充 为了进一步提高施工方案的整治效果，确保病害整治施工的顺利进行，特对上述施工方案提出以下补充要求：①锚杆混凝土框架梁更换为锚杆槽钢框架梁，只在二级护坡增设主动柔性防护网。②锚杆采用对接的方式穿入。③为防止高空坠物，影响行车，在二级平台临时增设硬隔离防护。④为防止槽钢积水、锈蚀，采取扣入法施工，对锚杆头部进行封堵，并对槽钢涂刷油漆防腐处理。
4 病害整治工程
4.1 护坡浆砌片石护坡及平台修复 ①拆除既有一级与二级护坡鼓胀开裂部分，清理干净护坡背后松散土渣，之后重新砌筑护坡。砌筑材料采用M10浆砌片石，现场施工根据实际情况拆除铺砌，分段分块施工。②对所有护坡重新进行抹面勾缝处理，水泥砂浆标号采用M10。③重新砌筑泄水孔。④拆除既有一、二级护坡浆砌片石平台，拆除完成后底面铺设0.1m厚中粗砂，中间夹铺两布一膜防渗土工膜，其上重新砌筑0.3m厚浆砌片石，并于一级平台上新设0.4m×0.4m截水沟。
4.2 锚杆加固防护 二级护坡设锚杆防护。锚杆长度10m，间距3mX3m，锚杆采用1根直径为32mm的钢筋。腰梁采用25b型槽钢。沿坡面方向距离二级护坡坡脚0.8m处设该级护坡的第一道锚杆。锚杆与主动网施工配合衔接。
①锚孔：锚孔直径85mm，成孔后的孔径不得小于该值。锚孔孔位应按设计要求放于坡面，锚杆位置最大偏差±100mm；考虑沉渣的影响，为确保锚孔深度，实际钻孔深度应大于设计锚杆长度0.2m。锚杆钻孔必须采用风动钻进，钻孔完成后使用高压风清孔，清除孔内岩粉和积水。严禁水冲钻进。②注浆：锚孔孔内注浆为一次注浆，采用孔底返浆法，灌注M30水泥砂浆，使用PO42.5级普通硅酸盐水泥。③腰梁：采用25b型槽钢做腰梁，25b型槽钢于既有护墙沉降缝处断开，两道沉降缝之间槽钢进行焊接连接。腰梁纵坡与一级平台纵坡相同防止槽钢内积水，腰梁上对应锚杆处开直径38mm的锚孔，外焊200mmx200mmx20mm钢垫板作为锚垫板。于锚垫板上焊接直径25mm的钢筋弯钩，用于安装主动防护网的支撑绳。④锚杆：锚杆采用直径32mm的HRB400钢筋。为保证施工安全，锚杆钢筋可以截断采用连接套连接至需要长度。⑤锚杆工程质量检验及验收：本工程锚杆抗拔力设计值为150kN，验收试验的锚杆数量不得少于锚杆总数的5%，且不得少于3根。
4.3 主动防护网 二级护坡挂设GPS2主动柔性防护网。主动防护网的双绞六边形网置于槽钢底部。于锚垫板上焊接直径25mm的钢筋弯钩，用于安装主动防护网的支撑绳。
4.4 截水沟 在山顶和一级平台顶部分别设置截水沟，将该段汇水引入附近涵洞。
现场整治效果如图：
北同蒲线K177+700～K177+900段护坡病害综合整治效果图。
5 总结
北同蒲线K177+700～K177+900段高大护坡整治工程于2014年6月3日正式开工，8月20日完工。该施工项目的顺利完工，极大的提升了我段北同蒲线K177+700～K177+900段护坡稳定性和抗风化破损的能力，为该段管内高大护坡病害的整治工作提供了宝贵的经验。