預應力錨索格構梁在建筑邊坡防治中的應用

余清華

（福建省環資巖土工程有限公司， 福建 福州 350000）

0 引言

隨著我國城鄉建設的迅猛發展，特別是在山區工程建設中涉及到比較多的建筑邊坡問題，邊坡破壞后可能危及人的生命、造成經濟損失、產生社會不良影響等問題。如何對高邊坡進行正確的認識分析、合理的設計、有效的處理，是工程設計人員必須考慮的問題。同時，高邊坡病害也成為困擾工程建設、設計、施工的難點問題之一。

1 錨索格構梁加固技術

1.1 加固原理

錨索框架加固邊坡的機理是主要依靠錨索穿過潛在滑動的不利結構面錨固于穩定可靠的巖土層中，通過格構框架使錨索群體受力，控制邊坡變形，充分調動巖上體自穩能力，從而達到加固邊坡的目的，而格構框架的主要作用是將邊坡坡體的剩余下滑力或土壓力、巖石壓力分配給格構框架結點處的錨索，然后傳遞給穩定地層，從而使邊坡坡體在由錨索提供的錨固力作用下處于穩定狀態。同時，格構框架技術美化環保，利用框格護坡，同時在框格之內種植花草可以達到極其美觀的效果。

錨索格構梁是一種將格構梁護坡與錨固工程相結合形成的新型抗滑支擋結構，它既能保證深層加固又可兼顧淺層護坡，很適合坡度較陡、節理發育、易受自然應力影響、導致大面積碎落以及局部小型崩塌、落石的類土質邊坡。錨索格構加固目前在國內建筑邊坡、公路邊坡防護應用很普遍。

1.2 適用條件

錨索格構梁加固技術主要適用于：①、對邊坡變形要求嚴格時；②、邊坡在施工期穩定性差時；③、高度較大的土質邊坡；④、對有外傾結構面的巖質邊坡及滑坡等均較適宜。

2 錨索框架在工程中的應用

2.1 邊坡概況

邵武市城南經濟開發區 B12地塊邊坡位于邵武市城南經濟開發區，316國道南側，坡頂9m處有高壓電塔（電塔采用獨立基礎，基礎埋深為3.0m），邊坡坡頂最高處設計標高為254.0m，坡底整平標高為225.0m，邊坡高度為10～29m。

2.2 邊坡地質及水文情況

邊坡表層2～3m為坡積粉質粘土，3～8m為全風化砂巖，8m至坡底為砂土狀強風化砂巖，坡底以下為碎塊狀強風化砂巖；

根據勘察報告，邊坡開挖深度范圍內地下水較貧乏。坡頂匯水面積較小。

2.3 邊坡巖土層設計參數

根據勘察報告，分析影響邊坡穩定性的各種因素，所獲得的邊坡設計參數如下表1：

表1 穩定驗算力學指標表

2.4 支護方案

根據用地紅線及周邊規劃環境，邊坡按三級進行削坡。自下而上：第一階坡高10m，坡率1:0.5，平臺寬2m；第二階坡高10m，坡率1:0.75，平臺寬2m；第三階坡高9m，坡率1:1.25。該邊坡開挖高度大，變形要求高（坡頂有電塔），綜合考慮第一～三階坡均采用錨索格構梁支護，錨索豎向及水平間距按2.5m設計。

本次根據不利斷面采用簡化畢肖普圓弧滑動法對加固前和加固后的邊坡進行穩定性計算，詳見下表2及圖1～2：

表2 穩定驗算安全系數表

該邊坡工程安全等級為一級，Fs應大于1.3。根據上表及圖可知，邊坡未加固時，欠穩定，故應對其進行防護加固，采用錨索格構梁加固后邊坡的安全系數大于1.3，滿足規范要求。

2.5 預應力錨索施工

2.5.1 施工程序

施工應嚴格按"開挖一階，加固一階"的原則進行。其單階施工工序如下：錨索格構梁的施工順序為：施工準備→邊坡上部土方開挖、修坡→錨索成孔、穿錨筋、二次注漿→格構梁施工并養護至設計強度的 80%以上→錨索張拉鎖定→泄水孔或軟式排水管施工→施工下一階坡面。

2.5.2 施工工藝

（1）施工準備：錨索施工前，應進行錨索基本試驗，根據錨固地層、錨固噸位做破壞性試驗，以驗證錨固體與巖土體極限粘結強度標準值。每種試驗土層錨索試驗數量不少于3根。基本試驗錨索最大試驗荷載不得超過桿體標準值的0.85倍。

（2）錨孔成孔：成孔要求采用干鉆成孔，孔內粉塵應吹干凈。

（3）錨筋制安：錨筋下料應整齊準確，誤差不大于±50mm，預留張拉段鋼絞線長度1.5m。

（4）錨索注漿：錨固體采用低壓二次注漿工藝，自孔底往外注漿，第一次注漿壓力1.0～2.0MPa，第二次注漿壓力2.0～5.0MPa。

（5）格構梁施工：采用C30現澆格構梁。

（6）錨索張拉：在注漿漿體與臺座混凝土強度達到設計強度80%以上時，方可進行張拉鎖定作業。錨索的預應力分 5級按有關規范或規定施加，即設計荷載的25%，50%，75%，100%和110%。在張拉最后一級荷載時，應持荷穩定10～15min后卸荷鎖定。錨索鎖定后48小時內，若發現明顯的預應力損失現象，則應及時進行補償張拉。

（7）封錨：錨索張拉完成后應及時封錨。

2.6 邊坡監測、質量檢驗及驗收

邊坡施工過程中應進行監測，竣工后的監測時間不應少于二年。邊坡施工期監測項目包括邊坡水平位移和垂直位移、地表裂縫、錨索拉力、支護結構變形、支護結構應力和地下水、滲水與降雨關系。

邊坡質量檢驗及驗收應符合《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2013)和《建筑工程施工質量驗收同一標準》（GB50300）的有關規定。

3 結語

錨索格構梁支護能充分地調動和提高巖土體的自穩能力和自身強度，大大減小結構物體體積和減輕結構物自重，尤其是對邊坡變形要求高及施工期穩定差的邊坡較適宜。并以其施工速度快、對場地要求低、安全可靠等特點，具有廣闊的發展應用前景。