格構(gòu)梁錨桿（索）在邊坡治理工程的實(shí)踐應(yīng)用

■于　波（廣東省環(huán)境地質(zhì)勘查院廣東廣州510080）

格構(gòu)梁錨桿（索）在邊坡治理工程的實(shí)踐應(yīng)用

■于波
（廣東省環(huán)境地質(zhì)勘查院廣東廣州510080）

當(dāng)前格構(gòu)梁錨桿（索）在邊坡治理工程中被廣泛應(yīng)用，具有施工方便、結(jié)構(gòu)形式多樣、截面易于調(diào)整、布置靈活、貼坡面緊密、造價(jià)成本較低、防護(hù)效果好等特點(diǎn)。文章主要通過(guò)對(duì)某邊坡的實(shí)地勘察，結(jié)合其具體特征及周邊自然環(huán)境進(jìn)行綜合探討。設(shè)計(jì)針對(duì)相應(yīng)的地質(zhì)條件采用對(duì)應(yīng)的錨桿（索）格構(gòu)梁支護(hù)治理方案以達(dá)到治理效果，希望給相關(guān)人士提供參考。

格構(gòu)梁錨桿（索）邊坡治理工程實(shí)踐應(yīng)用

1　引言

格構(gòu)梁錨桿（索）是邊坡治理工程中一種常見的支護(hù)加固方案,該方法具有型式多樣、布置靈活、隨坡就勢(shì)、框架梁可緊貼坡面、截面調(diào)整容易方便等優(yōu)勢(shì)，格構(gòu)內(nèi)可進(jìn)行植被綠化或掛網(wǎng)噴砼。并且,該方案由于邊坡不易變形,成本較低、工期短、安全防護(hù)效果好,被普遍應(yīng)用于邊坡治理工程中。本文結(jié)合參照以下邊坡治理實(shí)例對(duì)格構(gòu)梁錨桿（索）在邊坡治理工程的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)分析。

2　邊坡概況

邊坡長(zhǎng)約80m，走向近東西向，坡向西北，高度10m左右，現(xiàn)場(chǎng)主要為巖土質(zhì)邊坡斜坡區(qū)，見圖1。距坡頂6-10m有9層混凝土結(jié)構(gòu)建筑，邊坡目前用石砌擋墻支護(hù)，由于受場(chǎng)地條件（坡頂民房密集及用地邊界線限制，邊坡沒(méi)有足夠的放坡空間，邊坡坡度較陡坡度角在60°-70°之間，處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。地層組成主要為雜填土、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖（砂土狀）、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖（碎塊狀），下伏為中風(fēng)化花崗巖，地表未發(fā)現(xiàn)滑塌、地裂縫等不良地質(zhì)現(xiàn)象。

3　格構(gòu)梁錨桿（索）在邊坡治理工程中發(fā)揮的具體作用

在自然狀態(tài)環(huán)境下，坡體本身有著較強(qiáng)的穩(wěn)定性，因?yàn)楣こ淌┕ぜ皻夂蛞蛩厥沟闷麦w穩(wěn)定性下降，存在安全隱患。為此，設(shè)計(jì)方案在邊坡巖土體內(nèi)部設(shè)置了錨桿（索），坡面上采用格構(gòu)梁將錨桿（索）聯(lián)接成一體，使錨桿（索）提供的錨固力能夠維持坡體的穩(wěn)定。格構(gòu)梁錨桿（索）的作用具體有以下幾點(diǎn)：（1）錨桿（索）鉆孔內(nèi)的巖土體被注漿體所置換，進(jìn)而使坡體強(qiáng)度有所增強(qiáng)。（2）錨桿（索）是通過(guò)桿體與地層間的錨固力來(lái)提高其抗滑力的一種傳力桿件。并且通過(guò)施工錨桿（索）可大大提高巖土體和錨固體之間的粘結(jié)，滑移面上的抗剪強(qiáng)度也顯著增強(qiáng)，避免坡體因變形而產(chǎn)生位移。而框架梁錨桿（索）具體是指利用框架梁節(jié)點(diǎn)處的錨桿（索），將坡體的土壓力及下滑剩余力向穩(wěn)定地層進(jìn)行傳遞，錨桿（索）的錨固力使邊坡的坡體穩(wěn)定性得到顯著增強(qiáng)。

4　邊坡治理施工要求

邊坡的施工過(guò)程也是邊坡工程地質(zhì)信息逐步被詳細(xì)、全面揭示的過(guò)程。在此過(guò)程中,施工地質(zhì)情況的掌握是不可少的。勘察單位在勘察、地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)等階段必須進(jìn)行有效的工程地質(zhì)等的研究。邊坡的施工信息化控制及動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)包括兩方面的含義，其一是邊坡施工過(guò)程的規(guī)范化,以保證工程質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖為目的。由于邊坡巖土工程的特殊性,尤其是邊坡開挖的不可逆特點(diǎn),使開挖控制尤為關(guān)鍵。其二是對(duì)在鉆、爆、挖、護(hù)的每一步邊坡施工過(guò)程中,跟蹤揭示的各種邊坡工程地質(zhì)條件的變化,據(jù)此驗(yàn)證已有認(rèn)識(shí),優(yōu)化原有的邊坡治理方案,指導(dǎo)后續(xù)施工。

5　邊坡穩(wěn)定性分析

據(jù)地質(zhì)情況，邊坡以圓弧形滑動(dòng)為主，選擇典型剖面，依據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50330-2013）中公式進(jìn)行邊坡開挖后的穩(wěn)定性計(jì)算，邊坡穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算公式如下：

式中：Ks——邊坡穩(wěn)定性系數(shù)；Ci——第i計(jì)算條塊滑動(dòng)面上巖土體的粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）；αi——第i計(jì)算條塊滑動(dòng)面上巖土體的內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）；li——第i計(jì)算條塊滑動(dòng)面長(zhǎng)度（m）；θi——第i計(jì)算條塊底面傾角（°）；Gi——第i計(jì)算條塊單位寬度巖土體自重（kN/m）；Gbi——第i計(jì)算條塊滑體地表建筑物的單位寬度自重（kN/m）；Pwi——第i計(jì)算條塊單位寬度的動(dòng)水壓力（kN/m）；Ni——第i計(jì)算條塊滑體在滑動(dòng)面法線上的反力（kN/m）；Ti——第i計(jì)算條塊滑體在滑動(dòng)面切線上的反力（kN/m）;Ri——第i計(jì)算條塊滑動(dòng)面上的抗滑力（kN/m）。

5.1穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)

計(jì)算參數(shù)如所示：

表1　邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)

5.2設(shè)計(jì)剖面

將表1各巖土層參數(shù)代入公式（1）（2）（3）（4），計(jì)算并布置如下剖面：

圖2　格構(gòu)梁錨索支護(hù)剖面圖

6　邊坡治理的施工工藝及技術(shù)要求

施工前要做好邊坡的清表，施工平臺(tái)采用鋼管支架搭設(shè)，鉆孔要按照設(shè)計(jì)所要求的深度、直徑進(jìn)行，最后，將錨桿（索）放入并注漿封閉，根據(jù)需要選擇是否施加預(yù)應(yīng)力。（1）鉆孔。錨桿（索）鉆孔多采用風(fēng)動(dòng)鉆進(jìn)方式進(jìn)行，完成鉆孔后，采用高壓風(fēng)方式清孔，對(duì)孔內(nèi)積水及碎巖進(jìn)行清除。嚴(yán)格禁止水沖鉆進(jìn)以及高壓水清孔方式。水平面和鉆孔的向下夾角應(yīng)在15度至20度的范圍內(nèi)。依照設(shè)計(jì)的要求，準(zhǔn)確的在坡面上放置錨孔孔位,錨孔的孔斜度在±2度的范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)孔深應(yīng)小于鉆孔的實(shí)際深度0.2m。孔位誤差應(yīng)在±0.2米內(nèi)，嚴(yán)禁水沖，鉆孔過(guò)程中如果地層破碎松散，容易出現(xiàn)坍孔，可采用跟管鉆進(jìn)技術(shù)，在坍孔狀況嚴(yán)重時(shí)，及時(shí)停鉆，采用灌漿固壁進(jìn)行處理，水泥砂漿在初凝之后，再次掃孔及鉆進(jìn)，確保鉆進(jìn)進(jìn)度及成孔質(zhì)量。（2）成孔及裂隙水處理。在已整修好得邊坡孔位布置于設(shè)計(jì)中指定的位置，鉆機(jī)調(diào)試后就位，鉆桿向下傾斜15度，即可進(jìn)行鉆孔。通過(guò)空氣壓縮機(jī)風(fēng)管對(duì)清理成孔后的孔穴，保障根部和孔內(nèi)壁的干凈，使其無(wú)廢土殘留。成孔后，如果水泥砂漿未進(jìn)行灌注，孔內(nèi)存在裂隙水，可將孔徑相同的海綿或棉紗等吸水材料包裹在竹竿上，吸出裂隙水。（3）材料的質(zhì)量控制以及錨桿（索）的入孔對(duì)中支架。鋼筋和鋼絞線只有經(jīng)檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)后，才能進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，投入使用。錨桿（索）在入孔過(guò)程中，應(yīng)將支架朝上并沿著孔壁向內(nèi)緩慢滑動(dòng)，通過(guò)管鉗將錨桿（索）位置轉(zhuǎn)到指定位置，防止孔壁被擾動(dòng)，保障位置和方向的準(zhǔn)確性。（4）灌注水泥沙漿。錨固水泥砂漿設(shè)計(jì)大多情況下應(yīng)設(shè)計(jì)為M30的強(qiáng)度，采用普通硅酸鹽水泥，通過(guò)孔底返漿法對(duì)錨孔內(nèi)注漿進(jìn)行一次注漿。進(jìn)行注漿前，對(duì)砂子進(jìn)行清洗，并對(duì)砂子中的大顆粒進(jìn)行清除，防止輸漿管路堵塞。水、砂、水泥按照一定的比例進(jìn)行均勻攪拌，水泥砂漿攪拌好后，利用濾網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾，放置在儲(chǔ)漿桶里，為供壓漿提供使用。在使用水泥砂漿前，仍需要保持低速攪拌，避免流動(dòng)損失。（5）灌漿方法。壓力灌漿與重力灌漿相配合。錨桿（索）砂漿灌注過(guò)程中，將內(nèi)徑5厘米的灌漿膠管插入，錨孔底與錨桿（索）之間有10厘米的距離，用0.3MPa灌漿壓力的壓漿泵，將儲(chǔ)漿桶經(jīng)灌漿膠管的水泥砂漿壓入錨桿（索）孔內(nèi)，灌進(jìn)隨漿液后，勻速緩慢將灌漿管拔出，膠管口通常情況下保持始終埋入1.5-2米的砂漿范圍內(nèi),將飽滿均勻的砂漿由孔底緩慢灌入孔口。直至孔口溢出為止，壓漿泵壓力同時(shí)為零，防止形成孔口噴漿。避免孔內(nèi)出現(xiàn)氣墊現(xiàn)象，使儲(chǔ)漿桶內(nèi)保持一些砂漿。當(dāng)灌漿管孔口拔出后，及時(shí)將已制作好的封口板的孔口塞好，才算完成灌漿。

7　邊坡治理的最后監(jiān)測(cè)工作

邊坡的監(jiān)測(cè)方法有人工巡視和位移監(jiān)測(cè)。為了節(jié)省開支，有的工程監(jiān)測(cè)工作可分期進(jìn)行，開始可采用簡(jiǎn)單的觀測(cè)方法觀測(cè)，如發(fā)現(xiàn)邊坡有移動(dòng)的可能后,增設(shè)精度高、范圍廣的儀器進(jìn)行監(jiān)測(cè)。（1）人工巡視。包括對(duì)植物狀態(tài)、支護(hù)結(jié)構(gòu)狀態(tài)及土體狀態(tài)的觀測(cè)。觀測(cè)密度在施工期間要求不少于每星期一次，竣工后半年內(nèi)要求每半個(gè)月觀測(cè)一次，以后每一個(gè)月觀測(cè)一次。根據(jù)邊坡人工巡視的情況，再確定具體的監(jiān)測(cè)要求。（2）位移監(jiān)測(cè)。在坡頂及平臺(tái)處每隔大約25m設(shè)置一個(gè)變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)水平位移及垂直位移;施工期間，每半個(gè)月監(jiān)測(cè)1次，施工結(jié)束后每?jī)蓚€(gè)月監(jiān)測(cè)1次，總監(jiān)測(cè)期為兩年,遇臺(tái)風(fēng)暴雨季節(jié)應(yīng)加密監(jiān)測(cè)頻率。

8　結(jié)語(yǔ)

格構(gòu)梁錨桿（索）在邊坡治理工程施工中的實(shí)際應(yīng)用，能夠使邊坡坡體出現(xiàn)斜坡滑移（蠕動(dòng)、變形和開裂等)跡象顯著減少，大大的提高了坡體的穩(wěn)定性。這表明通過(guò)采用格構(gòu)梁錨桿（索）加固支護(hù)技術(shù)，能夠有效的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。格構(gòu)梁錨桿（索）防治措施廣泛適用于巖體破碎、地質(zhì)體不良、發(fā)育不良地質(zhì)現(xiàn)象的巖質(zhì)路塹邊坡結(jié)構(gòu)面、軟硬質(zhì)巖互層及順層淺層地段等邊坡的坡面治理工程，具有工期短、成本低、效果顯著的特點(diǎn)，適宜在邊坡工程治理中廣泛推廣。

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P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-1-333-2