錨桿擋土墻在公路巖石邊坡中的應(yīng)用

張鑫

摘 要：錨桿擋土墻指的是利用錨桿技術(shù)，使其形成擋土墻結(jié)構(gòu)物，從而增加邊坡的穩(wěn)定性。錨桿是一種受拉構(gòu)件，錨桿與擋土墻結(jié)構(gòu)聯(lián)合使用所起到的效果十分理想，在施工中，將錨桿的一端設(shè)置在工程結(jié)構(gòu)物中，再將另一端錨固在地層中，這種利用錨桿和地層的錨固力的方式增加了邊坡的穩(wěn)定性。因此在巖土工程中，錨桿擋土墻得到了極為廣泛的應(yīng)用?；诖耍恼聦﹀^桿擋土墻的特性及作用進行了總結(jié)，對巖土工程中錨桿擋土墻的應(yīng)用要點分析，概述了施工流程，從而更好的確保公路巖石邊坡的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：錨桿擋土墻;公路;巖石邊坡

中圖分類號：U417.11 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）19-0093-02

0 引言

在公路工程修建過程當(dāng)中，經(jīng)常會遇到一些比較特殊的地形和地質(zhì)，在這些比較復(fù)雜地質(zhì)條件下，通常選用比較穩(wěn)固與承載能力比較強的質(zhì)量均勻的錨桿擋土墻施工，通常情況下可以抵抗側(cè)面方向上的土體產(chǎn)生的壓力，主要用在支撐路基填土、防止產(chǎn)生填土坍塌問題，同時又可以防止公路路基受到周圍水體的沖刷;其還是一種是方便施工與快速施工的有效方式，也是增加墻體使用壽命和減少以后運營維修工作量和維修成本，主要是對錨桿擋土墻施工工藝和施工進度加以提升，保證工程施工可以更加高效和保證施工很高的施工質(zhì)量，提升對錨桿擋土墻施工前期準備工作、施工過程中的安全監(jiān)理，充分保證擋土墻施工質(zhì)量安全，對工程有著重要的影響。同時在錨桿擋土墻施工過程中，對堆石混凝土的運用非常普遍，可以在一定程度上提升了工程施工的穩(wěn)定性，當(dāng)然在錨桿擋土墻擋墻的使用中還得結(jié)合工程成本和公路等級綜合考慮。某高速公路巖土邊坡，坡度較陡，為了確保邊坡的穩(wěn)定性，采用錨桿擋土墻對其進行處理。

1 錨桿擋土墻的特性及作用

1.1 特性

很多工程設(shè)計都會遇到建筑高差大、施工場地不平等問題，這些狀況都增加了施工難度，因此在施工過程中既要考慮減少工作量又要顧及建筑場地的實用性及美觀性，有效的降低工程成本及縮短工期。針對這些問題，建筑工作者對巖土工程中擋土結(jié)構(gòu)進行了深入研究，同時取得了較大的進展，經(jīng)過多次的對比分析可知，錨桿擋土墻是一種新型支擋結(jié)構(gòu)，它具有體積小、施工簡單、安全性高、牢固性好等特點，從而使其在高邊坡防護工程中得到了廣泛的應(yīng)用。

1.2 作用

錨桿結(jié)合擋土墻結(jié)構(gòu)能夠提高地基的承載力，錨桿與擋土墻對地基的承載力都有提升作用，同時降低地面建筑的壓力;隨著我國工程建設(shè)的快速發(fā)展，很多工程建設(shè)項目的設(shè)計缺乏科學(xué)性及合理性，從而使得滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害時間頻繁發(fā)生。在傳統(tǒng)施工中，錨桿與重力擋土墻都是分開型結(jié)構(gòu)，但是受到錨桿與擋土墻結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性的影響使其也存在一些缺陷;對于這兩種結(jié)構(gòu)，一些單位依然無法做出精準的計算，因此我國一些地區(qū)仍然因為擋土墻出現(xiàn)缺陷而使地基出現(xiàn)問題，而錨桿聯(lián)合擋土墻會在很大程度上提升地基承載力，從而有效降低事故的發(fā)生率，在新時期的建筑工程建設(shè)施工中的高邊坡防護方面發(fā)揮了極大的作用。

2 巖土工程中錨桿擋土墻的應(yīng)用要點分析

2.1 計算巖土壓力

在設(shè)計錨桿擋土墻時，必須開展土壓力計算。擋土墻的側(cè)向壓力值大小與墻基巖土力學(xué)的性質(zhì)、墻體高度、墻體支護結(jié)構(gòu)特點及支護結(jié)構(gòu)的位移大小及方向等因素有關(guān)，而錨桿擋土墻的構(gòu)造較為特殊，側(cè)向壓力值受到的影響因素更為復(fù)雜;現(xiàn)階段，理論上還缺少精確的計算方式來真實的反應(yīng)出不良影響因素。現(xiàn)在一些執(zhí)行規(guī)范中通常采用土壓力系數(shù)來反映出錨桿擋土墻的側(cè)向作用力;在增大或減小系數(shù)時都是憑著工作經(jīng)驗來決定，因此在實際中還需要深入的研究。

2.2 巖土工程中錨桿擋土墻的設(shè)計方案

首先確定好錨桿擋土墻的設(shè)計方案。錨桿所選擇的鋼絞線強度等級為1960MPa，間距為3m（垂直）*3m（水平）;錨桿成孔直徑為130mm，傾角為25°，錨固段長度6-10米，錨固地層為基巖。第二、本文中所設(shè)計的方案采用C20混凝土，例如在面層施工中采用澆灌C20混凝土，將鋼筋網(wǎng)設(shè)置在邊坡的上下層，其厚度設(shè)定為300mm。對錨桿端部施工時采取現(xiàn)澆C20混凝土，同時對錨桿底墩給予防腐處理，從而確保錨桿底墩的質(zhì)量;在實施框架柱施工時，也要澆筑C20混凝土，框架柱梁截面尺寸為400mm*400mm，同時在水平、豎向框架梁的交叉點布置錨桿。第三、對于豎向框架梁的施工，要對坡頂懸臂部分進行設(shè)計，當(dāng)坡頂懸臂高度超過2.5米時，在構(gòu)造上設(shè)置一排土釘，目的是為了防止變形的發(fā)生;所使用的土釘為1φ25鋼筋釘，間距為3米，直徑為100mm，長度為12米;此外，為了確保框架梁的質(zhì)量，可在框架梁方格中設(shè)置排水管。

2.3 錨桿結(jié)構(gòu)物的計算

（1）計算面層及框架梁時，可采取彈性理論進行計算，分析面板上的實際荷載情況，設(shè)置對應(yīng)的系數(shù);永久荷載以土壓力為主，分項系數(shù)取值1.2;在計算對測壓力時，要對地面荷載加以分析，取值1.4。（2）確定錨桿后，必須合理選擇錨桿材料及長度。這是由于錨桿的作用非常關(guān)鍵，因此一旦出現(xiàn)問題，就會嚴重影響工程質(zhì)量，存在安全隱患。按照相關(guān)規(guī)定將錨桿的安全系數(shù)設(shè)定為K=2.2。選擇鋼筋材料時，既要考慮安全系數(shù)、質(zhì)量等問題，還要全面考慮錨桿的銹蝕問題。（3）上文所選的案例為公路邊坡，因此設(shè)計重點應(yīng)放在安全性上，必須做好防震處理。原定防裂度為7°，通過研究后將其提高到9°。此外，還要計算偶然荷載系數(shù)，再充分考慮水平及垂直荷載的系數(shù)值。

3 錨桿擋土墻的施工流程

錨桿擋土墻具體施工流程為：土方開挖、鉆孔、制作錨桿、安裝并灌漿、安裝鋼筋網(wǎng)片及泄水管、噴射混凝土;并且需要從上至下分層逆作施工。土方開挖前要放樣并核實原始地面數(shù)據(jù)，避免超挖或欠挖。土方開挖要按照先上后下的順序進行，同時需根據(jù)巖土層的情況來確定分層開挖的深度，在完成機械挖掘后再由人工對坡面實施修整，以便將平整度控制在規(guī)定范圍內(nèi)。鉆孔：鉆孔施工前在邊坡表面鋪設(shè)3cm厚度的混凝土，當(dāng)鉆機送達預(yù)訂機位后，逐步調(diào)整鉆桿、鉆頭的位置，確保鉆頭運行軌跡滿足設(shè)計要求，同時做好鉆進深度記錄工作;當(dāng)鉆孔完工后，還需使用空壓機對孔中碎屑進行清理。錨桿的制作、安裝及灌漿：制作錨桿的全部材料都要在現(xiàn)場檢驗，在得到監(jiān)理確認后方能使用，要集中制作錨桿，妥當(dāng)存放，切忌直接放置在地面上，以免生銹;錨桿制作進度要與鉆孔和錨桿安裝進度相一致;最后錨桿制作完成后必須測量、檢驗錨桿的長度、直徑及套絲情況，確認符合要求后才能進行安裝。錨桿的安裝：進場的錨桿材料必須經(jīng)過監(jiān)理驗收合格并簽字后使用，為了確保錨桿的準確度，在安裝前應(yīng)預(yù)先安裝對中支架。成孔后，組織施工人員立即安裝錨桿，安裝的錨桿需漏出地面部分不低于12cm并且超過噴射混凝土面5cm以上。注漿施工：注漿前必須對材料實施配試，嚴格控制材料水灰比及減水劑的使用量，同時確保管路的暢通性;一般情況注漿分為主體和輔助兩個階段;首次注漿時，必須使用細篩網(wǎng)過濾漿液，將大顆粒去掉后使用;注漿時使用注漿泵及管路將注漿液輸送到孔底，注漿與拔管要同時進行，當(dāng)孔口益漿或排氣管無氣體排出后停止注漿。第一次注漿硬化后，檢查所有注漿孔，如有未注滿的孔道應(yīng)給予二次補漿。安裝鋼筋網(wǎng)片、泄水管及噴射混凝土：鋼筋網(wǎng)片的安裝要牢固可靠，實際施工時可采取固定插入土中的鋼筋，并將架立鋼筋作為支架，保護層厚度要大于3cm。利用鋼筋將泄水孔固定在邊坡上，按照施工圖紙將泄水管坡度控制在7%以內(nèi);在噴射混凝土施工時要將裸露在外的管口臨時堵塞，以防混凝土進入管道造成堵塞。噴射混凝土：混凝土從噴頭中出來后垂直噴射到作業(yè)面上，速度非?？欤瑖娚溥^程伴隨水泥骨料的撞擊、擠壓，無需振搗也會使其密實度良好。

4 結(jié)語

本文對錨桿擋土墻在公路施工擋土墻的運用分析，從中可以總結(jié)出在當(dāng)前工程施工中，錨桿擋土墻的有效運用，對工程施工的質(zhì)量與效率方面都有著非常明顯的提升，這項施工工藝在未來的發(fā)展歷程中有著非常廣闊的前景。相關(guān)的施工單位和管理部門，必須要對錨桿擋土墻施工技術(shù)加以重視，不斷的進行研究和開發(fā)，這對推動我國建筑行業(yè)發(fā)展以及保證社會經(jīng)濟長遠發(fā)展都有著至關(guān)重要的意義?？傊畬㈠^桿擋土墻應(yīng)用于巖土工程中，能夠解除地形與高邊坡的限制，提高工程質(zhì)量，還能節(jié)約工程造價，安全性高，因此被廣泛的應(yīng)用于各種工程中，使用前景極其廣闊。

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