預應力錨索、錨桿和重力式擋土墻聯合支護在邊坡工程的應用

于洪剛

（大連理工大學土木建筑設計研究院有限公司，遼寧，大連，116023）

預應力錨索、錨桿和重力式擋土墻聯合支護在邊坡工程的應用

于洪剛

（大連理工大學土木建筑設計研究院有限公司，遼寧，大連，116023）

本文介紹了采用預應力錨索、錨桿和重力式擋土墻聯合支護應用于高邊坡支護中的設計方案和工藝流程，并通過具體的工程實踐論證了該工藝的安全性、可靠性和經濟性。

預應力；錨索；重力式擋土墻；邊坡

一、工程概況

萬科溪之谷工程位于柳樹村，占地約30萬平方米，一期多層與聯排間臺地根據景觀需要形成3級臺地邊坡，3級臺地邊坡長約284米，邊坡高度 9-17米，坡頂是其開發商開發建設的聯排別墅，3級臺地邊坡下方為是其開發商開發建設的多層建筑，此處邊坡原景觀設計支護方案采用外墻采用瓦房店黃石砌筑的重力式擋土墻，擋土墻采用上下3級，第一級擋土墻高5-8米，第二級擋土墻高4-10米，第三級擋土墻高1.5-4米，三級擋土墻的坡度均為 1:0.3，由于三級擋土墻占用場地土地，并且不能滿足住宅邊坡的穩定要求，根據地質資料得知，本工程第一級邊坡為新近回填土層，回填土層主要由主要為粘性土和碎石構成，碎石含量占 10-30%，第二級邊坡為強化巖板巖夾石英巖和中風化板巖夾石英巖，第三級邊坡也為新近回填土層，回填土成分主要由粘性土和碎石構成。經多方論證，決定第一級邊坡采用衡重力式擋土墻，第二級邊坡采用預應力錨索、錨桿支護，第三級邊坡采用重力式擋土墻聯合支護設計方案。

二、支護設計方案

根據該邊坡周圍環境和地質條件，進行支護設計方案。

第一級邊坡支護設計采用 M10毛石衡重力式擋土墻，外墻坡度為1:0.18，墻頂寬度為0.6米，外墻采用瓦房店黃石砌筑。外墻每隔1.5-2.0米設泄水孔1個，梅花狀布置。

第二級邊坡采用預應力錨索、錨桿噴射混凝土支護設計方案，巖石邊坡設計坡角80度，預應力錨索、錨桿垂直間距1.5米，水平間距2.0米，錨索長度11-13米，錨桿長度5米，錨桿和錨索傾角均為15度，錨索設計極限承拉力為 350KN。坡面采用掛鋼絲網后噴射混凝土再進行景觀塑山石施工，護坡上每隔1.5-2.0米設泄水孔1個，梅花狀布置，第二級邊坡頂部采用鋼筋混凝土預制擋板，給景觀設計提供綠化的空間。

第三級邊坡支護設計采用M10毛石重力式擋土墻，外墻坡度為1:0.2，墻頂寬度為0.5米，外墻采用瓦房店黃石砌筑。外墻每隔1.5-2.0米設泄水孔1個，梅花狀布置。

三、噴錨支護工程施工要點

1、噴射混凝土施工

（1）噴射混凝土施工前先將坡面不穩定的巖石碎塊、殘土清理干凈,尤其是局部存在倒坡現象，該區域巖體按設計坡度給以清除。

（2）噴射混凝土面板內置雙向鋼筋網，采用HPB235級鋼筋（Ф8@200×200）。

（3）噴射混凝土強度等級為C25，混凝土噴射厚度為100mm。噴射混凝土分兩層施工，第一層先噴50mm找平層，然后掛鋼筋網，第二層再噴50mm。

（4）石料為粒徑5～10mm的碎石，級配應合理。應采用堅硬耐久的中砂或粗砂，含水率宜控制在5～7%。

（5）坡面設置泄水孔，菱形排列，間距2.0×1.5m，采用Ф100PVC管，鄰近巖土體一端用透水土工布包裹，并做好反濾層。水流密集處應加密泄水孔。泄水孔外傾 5%，最下排泄水孔距地面或排水溝底面不小于200mm。

2、錨索施工工序

（1）錨索定位和鉆孔

鉆孔施工前按設計圖紙放線確定錨索位置，作上標記；錨索水平方向的孔距偏差不宜大于20mm，偏斜度不應大于5%；錨索位置呈菱形排列，錨索間距2.0×1.5m。鉆孔機具選擇應滿足支護設計對錨索鉆孔參數的要求，鉆孔直徑130mm，嚴格按設計要求的鉆孔角度、孔深及孔徑施工。

（2）錨索的制作與安置

錨索桿體材料采用 3根七股公稱直徑為 15.2mm高強鋼絞線（fpy=1260N/mm），錨索分為錨固段、自由段和外錨段。

（3）錨索注漿

漿液采用純 32.5'普通硅酸鹽水泥漿，注漿體強度等級為 M30，注漿管與鋼絞線一同放入孔中，注漿管距孔底距離小于 200mm，邊注漿邊拔管，直至孔口流漿。注漿方式為壓力注漿，注漿壓力不小于0.8MPa。

（4）錨索張拉

錨索張拉宜在錨固體強度大于20MPa，噴射混凝土達到設計強度的80%后進行。錨索超張拉力為設計值的1.05倍。錨索鎖定值為設計值65%。

3、錨桿施工工序

（1）錨桿定位和鉆孔

鉆孔施工前按設計圖紙放線確定錨桿位置，作上標記；錨桿水平方向的孔距偏差不宜大于20mm，偏斜度不應大于5%；錨桿位置呈菱形排列，錨桿間距2.0×1.5m。

（2）錨桿的制作與安置

錨桿桿體材料采用1根直徑為25mm(HRB335)鋼筋，錨桿為全粘結錨桿，錨桿安放時應防止扭壓、彎曲，桿體放入角度應與鉆孔角度一致，每隔2.0m設對中支架，以保證其居于孔中，全長粘結巖石錨桿錨入風化板巖夾石英巖內5m。

（3）錨桿注漿

漿液采用純 32.5'普通硅酸鹽水泥漿，注漿體強度等級為 M30，注漿管與鋼筋一同放入孔中，注漿管距孔底距離小于200mm，邊注漿邊拔管，直至孔口流漿。注漿方式為壓力注漿，注漿壓力不小于0.8MPa。

4、技術要求

（1）噴射混凝土后，坡面避免出現凹凸不平，影響造面景觀施工。

（2）噴射混凝土面設置伸縮縫，伸縮縫間距為15～20m，用20mm厚的瀝青木板填充。

（3）錨索和錨桿鉆孔終孔后孔內殘渣應清理干凈。

（4）漿液中應加入膨脹劑，以防止漿體收縮影響錨桿使用壽命。

5、噴錨支護結構防腐措施

（1）噴射混凝土面板內鋼筋的保護層厚度不小于30mm。

（2）預應力錨索自由段防腐處理采用除銹、刷瀝青船底漆、瀝青玻纖布纏裹兩層。

（3）對預應力錨索，其錨頭的錨具經除銹、涂防腐漆三度后采用 8目鍍鋅鐵絲網罩、現澆混凝土封閉，封閉混凝土強度等級不應低于C30，厚度不應小于100mm，混凝土保護層厚度不應小于50mm。

（4）巖石全長粘結錨桿，鋼筋應預先除銹，錨頭鋼筋錨架或錨具混凝土保護層厚度不應小于50mm。

6、錨桿、錨索的試驗和監測

（1）錨桿、錨索的基本試驗

錨桿、錨索試驗數量分別不得少于3根，基本試驗為破壞性試驗，試驗結束后應及時將試驗數據送設計單位以校核設計。

（2）錨桿、錨索的驗收試驗

錨桿、錨索試驗數量分別不得少于錨桿總數的5%，且不得少于5根。驗收試驗最大試驗荷載不能大于設計值。

四、毛石擋墻施工要點

1、擋土墻基礎持力層為強風化板巖夾石英巖層，地基承載力特征值fak＝560kPa。基礎嵌巖埋置深度大于0.3m。

2、擋土墻砌筑材料：M10水泥砂漿、Mu40毛石。

3、石料砌筑要求：毛石厚度大于200mm，毛石分層臥砌，上下錯縫，內外錯砌，不得采用墻面側立石塊、中間填芯的作法。

4、排水孔采用%%c100PVC管，在泄水孔0.3m范圍內填直徑20mm左右的碎石，外包透水無紡土工布，外圍再填0.2m厚直徑3mm左右的礫石，排水管外傾5%，水平間距為2.0m,垂直間距1.5-2.0m呈梅花形排列，最低一排排水管距外地面不應小于0.2m,作好場區的場地排水，避免場區外的來水流入墻后，每排排水孔下作一層300mm厚的夯實粘土。

5、擋土墻每隔15-20m設20mm厚的伸縮縫,用瀝青木板沿內.外.頂三邊填塞。

6、墻后回填碎石土，回填土碎石含量大于50%，人工夯實，每層虛土250mm，夯擊5遍。

7、做好場區的外排水工程，避免場區外的流水流入墻后土體。

5 結語

實踐證明，預應力錨索、錨桿和重力擋土墻聯合支護體系在萬科溪之谷工程邊坡治理支護中的應用是極其成功的，觀測結果表明，該支護結構體系滿足了邊坡支護的要求，確保了該地區邊坡的穩定和安全，支護效果良好，該項目建成投入使用后，極大的改善了小區的生活環境條件，受到了廣大業主的一致好評，取得了良好的經濟、社會、環境和安全效益。并且，該支護方案還榮獲市優秀勘察設計獎項。

[1] 中華人民共和國建設部. 建筑邊坡工程技術規范 GB50330-2002.北京：中國建筑工業出版社，2002.

[2] 中華人民共和國建設部. 建筑地基基礎設計規范 GB50007-2002.北京：中國建筑工業出版社，2002.

[3] 中華人民共和國建設部.錨桿噴射混凝土支護技術規范 GB50086-2001.北京：中國計劃出版社，2001.

[4] 中華人民共和國建設部.建筑抗震設計規范 GB50011-2001.北京：中國建筑工業出版社，2001.

[5] 中華人民共和國建設部. 混凝土結構設計規范GB50010-2002.北京：中國建筑工業出版社，2002.

TU528

1674-3954（2011）03-0039-02