格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)在邊坡工程中的應(yīng)用

楊波++史照德

摘 要：該文結(jié)合某一工程實(shí)例，對(duì)格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)在邊坡工程中的應(yīng)用作了介紹，格構(gòu)護(hù)坡有布置靈活、格構(gòu)形式多樣、截面調(diào)整方便、與坡面密貼、可隨坡就勢(shì)等顯著優(yōu)點(diǎn)，并且框格內(nèi)可進(jìn)行培土和植草，達(dá)到邊坡加固和美化環(huán)境的雙重效果，為同類型的邊坡治理提供參考。近年來，我國(guó)水利、水電、礦山、鐵路、公路、城市建設(shè)事業(yè)發(fā)展迅速，邊坡防治已成為國(guó)家十分重視的研究領(lǐng)域，支擋加固工程作為邊坡防治中的有效方法備受關(guān)注。目前支擋加固措施正向復(fù)合型、輕型化、小型化和機(jī)械化施工方向發(fā)展，格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)正好順應(yīng)了這一發(fā)展趨勢(shì)，而且將護(hù)坡與支擋有機(jī)地結(jié)合在一起。格構(gòu)錨固工程作為邊坡防護(hù)中的有效方法備受關(guān)注。

關(guān)鍵詞：錨桿（索） 格構(gòu)梁 工程應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TV213 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）12（c）-0026-02

該文主要結(jié)合工程案例，對(duì)格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工技巧進(jìn)行分析、總結(jié)，供廣大邊坡治理技術(shù)人員參考、借鑒。

1 格構(gòu)錨固的定義及分類

格構(gòu)錨固是一種將格構(gòu)梁護(hù)坡與錨固工程相結(jié)合形成的新型的抗滑支擋結(jié)構(gòu)，它利用漿砌塊石、現(xiàn)澆鋼筋混凝土或預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土格構(gòu)梁進(jìn)行坡面防護(hù)，同時(shí)由于格構(gòu)梁與坡面接觸面較大，與格構(gòu)梁相連接的錨桿或錨索進(jìn)行深層加固效果很好，使得格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)既能保證深層加固又可兼顧淺層護(hù)坡，很適合土質(zhì)邊坡、松散堆積體滑坡的治理。格構(gòu)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(gòu)結(jié)點(diǎn)處的錨桿或錨索，然后通過錨桿（索）傳遞給穩(wěn)定地層，從而使邊坡坡體在由錨（索）提供的錨固力的作用下處于穩(wěn)定狀態(tài)。因此就格構(gòu)本身來講僅僅是一種傳力結(jié)構(gòu)，而加固的抗滑力主要由格構(gòu)結(jié)點(diǎn)處的錨桿或錨索提供。一般提及到的格構(gòu)加固技術(shù)是一種廣義的術(shù)語，它包含了格構(gòu)本身和錨桿（索）兩部分。此外，格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)可以與綠化防護(hù)措施相結(jié)合，例如在格構(gòu)框架內(nèi)植草，在穩(wěn)固邊坡的同時(shí)，還起到綠化邊坡環(huán)境的作用，因此格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)是一種很有發(fā)展前途的抗滑護(hù)坡結(jié)構(gòu)。

根據(jù)格構(gòu)采用的材料不同，目前我國(guó)在邊坡工程中主要使用漿砌塊石格構(gòu)、現(xiàn)澆鋼筋混凝土格構(gòu)，常用型式有4種：方型、菱型、人字型、弧形。一般截面為矩形，而且至少梁的2/3應(yīng)埋在土里，以保證防護(hù)效果。

漿砌塊石格構(gòu)錨固是采用漿砌塊石格構(gòu)護(hù)坡，錨桿固定，起到固定表層的作用。漿砌塊石的抗彎性能差，甚至無法承受自重，但抗壓性能較好，適用于整體穩(wěn)定性較好，前緣坡度較小的邊坡。

現(xiàn)澆鋼筋混凝土格構(gòu)錨固采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土格構(gòu)梁護(hù)坡，錨桿（索）穿過滑帶來阻滑。鋼筋混凝土梁的抗彎、抗壓性能都較好，與漿砌塊石相比整體剛度有很大的提高，適用于整體穩(wěn)定性較好，但前緣出現(xiàn)溜滑或塌滑，或坡度較大的邊坡整治，因此，被廣泛使用。

2 工程實(shí)踐（以建德某邊坡治理工程為例）

2.1 工程概況

建德市某邊坡原為一低緩山坡，由于工程建設(shè)，需要對(duì)坡體開挖，因開挖邊坡過陡，邊坡上部發(fā)生滑坡。現(xiàn)地面高程41～42m，開挖邊坡3～30m高。頂部覆蓋層厚度約2～4m，全強(qiáng)風(fēng)化層厚度一般為9.80～12.90m。

滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后，松散堆積體極不穩(wěn)定，滑坡后緣存在拉張裂隙，坡面出露巖土體松散破碎，在特大暴雨及連續(xù)暴雨等災(zāi)害性天氣情況下，有可能再次發(fā)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，威脅下方建筑物及人員安全。

根據(jù)滑坡體現(xiàn)狀、地表裂縫調(diào)查及鉆探、物探揭露，綜合分析確定滑移面后緣由兩條明顯的裂縫隙組合構(gòu)成，沿著強(qiáng)風(fēng)化基巖下界面滑移，前緣剪出口在高程45～55m間。

2.2 設(shè)計(jì)原則

該工程中邊坡的最大高差30m，擬建建筑屬一般建設(shè)項(xiàng)目，破壞后果嚴(yán)重，設(shè)計(jì)安全等級(jí)定為二級(jí)，采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)法。結(jié)合場(chǎng)地地質(zhì)環(huán)境條件、邊坡的穩(wěn)定性狀況及當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)經(jīng)濟(jì)條件，優(yōu)先采用技術(shù)可靠、施工簡(jiǎn)便、投入少的防治方法，按永久性邊坡進(jìn)行設(shè)計(jì)，消除安全隱患。主要遵循的原則如下。

（1）治理措施應(yīng)及時(shí)、經(jīng)濟(jì)合理，并使受損的地質(zhì)環(huán)境得到較大的改觀，力求與周邊的自然環(huán)境相互融合、相互協(xié)調(diào)。

（2）確保邊坡安全，地質(zhì)災(zāi)害隱患消除，坡腳場(chǎng)地及人員安全得到保障。

（3）邊坡治理前應(yīng)做好相應(yīng)的防護(hù)措施，避免施工過程中引發(fā)次生災(zāi)害，即便有巖體松動(dòng)或脫離坡面下落，也應(yīng)在防護(hù)措施的控制范圍內(nèi)。

（4）安全第一的前提下，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、降低治理費(fèi)用。

2.3 設(shè)計(jì)方案

根據(jù)上述設(shè)計(jì)原則并結(jié)合該工程的邊界條件，支護(hù)方案具體如下。

對(duì)邊坡進(jìn)行分級(jí)削坡，設(shè)置一級(jí)平臺(tái)。上部邊坡削坡線基本沿著主裂縫，將已經(jīng)滑動(dòng)的坡體削除，坡率1：1，下部邊坡削坡線按照坡腳用地紅線規(guī)劃進(jìn)行控制，坡率1：0.75～1：1.5。

待削坡完成后，上部邊坡由于覆蓋層及全強(qiáng)風(fēng)化較厚，采用錨桿（錨索）+格構(gòu)進(jìn)行支護(hù)，錨索立面間距6m（水平）×2m（豎直），錨桿立面間距2m（水平）×2m（豎直）。錨桿和錨索布置在格構(gòu)梁節(jié)點(diǎn)處。

下部邊坡以中風(fēng)化基巖為主，采用鋼筋錨桿進(jìn)行系統(tǒng)錨固。

削坡后，坡頂基本已達(dá)分水嶺或匯水面積較小，因此不再設(shè)置截水溝。平臺(tái)上及坡腳修建排水溝，并通過坡面縱向排水溝進(jìn)行連接，將匯水收集后，統(tǒng)一排入到排水管道中。

為美化邊坡，恢復(fù)受損的生態(tài)環(huán)境，待邊坡支護(hù)完成后進(jìn)行綠化。坡面格構(gòu)間采用噴混植生工藝復(fù)綠，坡腳修建矮漿砌石擋土墻，墻后回填土并種植灌木群。

2.4 主要施工說明及要求

2.4.1 削坡

（1）削坡應(yīng)自上而下、分段跳槽方式施工，嚴(yán)禁通常大斷面開挖。開挖棄渣不得隨意堆放在滑坡的推力段，以免誘發(fā)坡體滑動(dòng)或引起新的滑坡。

（2）削坡應(yīng)采用機(jī)械開挖，不宜采用普通爆破法施工，坡率滿足設(shè)計(jì)要求，endprint

（3）施工影響區(qū)段設(shè)立警示標(biāo)志，作業(yè)面影響范圍內(nèi)人員撤離。

（4）削坡過程中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，須每天觀測(cè)，以確保施工安全。

2.4.2 鋼筋錨桿

（1）鋼筋錨桿采用Φ25mmⅢ級(jí)螺紋鋼筋制作，6.5mm鋼筋對(duì)中支架，鉆機(jī)成孔90mm，為全長(zhǎng)粘結(jié)型錨桿，傾角20°，立面間距2m×2m。

（2）錨桿孔距允許誤差±100mm，成孔傾角偏差±5%，鉆孔深度超出錨桿設(shè)計(jì)長(zhǎng)度不小于0.5m。錨桿安裝前清除孔內(nèi)巖粉、積水等雜物；鋼筋應(yīng)除繡、調(diào)直，錨桿體每間隔1.5m設(shè)一對(duì)中支架，以確保桿體砂漿握裹厚度。

（3）注漿采用M30水泥砂漿，配合比宜試驗(yàn)確定，注漿壓力0.3～0.5MPa。注漿用水泥采用強(qiáng)度等級(jí)為42.5R的普通硅酸鹽水泥。

（4）錨桿施工時(shí)，應(yīng)自上而下施工，下坡錨桿需在上坡錨桿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%方可施工。

2.4.3 預(yù)應(yīng)力錨索

（1）錨索鉆孔直徑137mm，采用鉆機(jī)成孔，成孔后用空機(jī)清孔。

（2）預(yù)應(yīng)力錨索長(zhǎng)度20m，錨固段長(zhǎng)8m，設(shè)計(jì)荷載為1000kN。

（3）錨索下傾20°，由6根φ15.2mm的鋼絞線組成，灌漿材料采用M30水泥砂漿，配比宜按試驗(yàn)確定，灌漿壓力0.4MPa。鉆孔須達(dá)到設(shè)計(jì)深度，傾斜角度偏差不得大于1°。

（4）錨索制作前應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，量出錨固段和自由段長(zhǎng)度。錨索須涂一層防銹漆并套以波紋管進(jìn)行防銹。安裝錨索時(shí)應(yīng)用對(duì)中支架固定，錨固段每1m設(shè)置一個(gè)對(duì)中支架。

（5）錨索注漿分兩次進(jìn)行，第一次為錨固段注漿，第二次為錨索張拉后自由段的防腐注漿。

（6）預(yù)應(yīng)力錨索分二次張拉，第一次張拉為設(shè)計(jì)荷載的50%，必須等每根錨索張拉完成后，再進(jìn)行第二次張拉。每次張拉分級(jí)進(jìn)行，前4級(jí)張拉荷載分別為設(shè)計(jì)應(yīng)力的25%、50%、75%、100%，每級(jí)荷載施加后須穩(wěn)定5分鐘，最后一級(jí)荷載為設(shè)計(jì)荷載的110%，穩(wěn)定時(shí)間為30 min。

（7）錨索張拉完畢后采用鋼筋混凝土錨墩進(jìn)行封頭。

2.4.4 鋼筋砼格構(gòu)

（1）格構(gòu)尺寸為40cm（寬）×40cm（高）。

（2）每隔10～20m設(shè)置伸縮縫一道，縫寬2～3cm，縫中填塞瀝青麻筋或其他有彈性的防水材料。

（3）格構(gòu)梁砼強(qiáng)度等級(jí)C25，鋼筋混凝土保護(hù)層厚度50mm。

（4）格構(gòu)梁埋入巖土體中30cm。

（5）為保證格構(gòu)梁砼的強(qiáng)度和質(zhì)量，格構(gòu)梁混凝土宜采用現(xiàn)澆而慎用噴射混凝土方法。為降低施工難度和加快施工進(jìn)度，要規(guī)劃好混凝土的豎向運(yùn)輸方法和作業(yè)平臺(tái)。

鋼筋砼格構(gòu)梁施工順序：測(cè)線定位→梁槽開挖→鋼筋制安、錨桿頭制安→支?！翰蹆?nèi)現(xiàn)澆混凝土→拆?！B(yǎng)護(hù)。

3 結(jié)語

格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)是一種近年來廣泛用于邊坡支擋和滑坡治理等方面的主動(dòng)防護(hù)結(jié)構(gòu)體系，該結(jié)構(gòu)由錨桿（索）和格構(gòu)梁共同組成，能充分挖掘巖土體的自身潛力，并產(chǎn)生強(qiáng)大的支護(hù)作用，加之其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自重較輕、節(jié)省材料、便于坡面綠化，具有良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)價(jià)值，值得推廣應(yīng)用。

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