錨桿格構梁在強風化泥質粉砂巖挖方高邊坡防護中的應用

精品文檔-下載后可編輯錨桿格構梁在強風化泥質粉砂巖挖方高邊坡防護中的應用［摘要］結合工程實例，介紹在強風化泥質粉砂巖挖方高邊坡條件下，采用錨桿格構梁支護的設計要點，為類似工程的設計及施工提供一定幫助。

［關鍵詞］錨桿格構梁強風化泥質粉砂巖挖方高邊坡防護

引言

在道路設計過程中經常遇到強風化泥質粉砂巖挖方高邊坡的情況，若采用漿砌片石防護不僅加大開挖面，造成土方量增加，對自然破壞嚴重，且防護效果不理想。而錨桿格構梁護坡具有支護效果好、操作簡便、占用施工凈空少等優(yōu)點，因而在道路邊坡防護中常常被采用。

1工程概況

澳頭中學（高中新校區(qū)）周邊配套市政工程（校園一路）位于惠州市大亞灣澳頭鎮(zhèn)沿海高速公路西側，場地主要為殘丘、坡地及分布于殘丘之間的坳（沖）溝，地勢起伏很大。道路在K0+460～K0+520段左側存在高達28m的挖方，為確保邊坡的穩(wěn)定性及環(huán)境綠化的要求，設計時對該邊坡采用大放坡＋錨桿格構梁（梁格內填土植草綠化）的支護方式。

2工程地質

根據(jù)工程巖土勘察資料，場地地層從上到下分述如下：

(1）第四系坡洪積層，含碎石亞粘土：褐黃、褐紅色，不均勻含碎石約10-20%，可塑-硬塑狀態(tài)。

(2）強風化泥質粉砂巖：褐黃、灰黃色，巖石因強烈風化而解體，巖芯呈土狀、土夾碎塊狀，局部夾有弱風化巖，合金鉆進較容易。

土層地質參數(shù)如下：

（1）第四系坡洪積層：重度γ＝19kN/m3，c=25kPa，φ＝22°。

（2）強風化泥質粉砂巖：重度γ＝21.5kN/m3，c=50kPa，φ＝28.0°。

3邊坡穩(wěn)定性評價

泥質粉砂巖邊坡的抗剪強度參數(shù)選取是在現(xiàn)場調繪、勘探、測試、室內試驗的基礎上參考《工程巖體分級標準》（GB50218）和工程經驗確定。

邊坡穩(wěn)定性評價采用極限平衡法進行。

邊坡穩(wěn)定性計算采用圓弧穩(wěn)定性計算法，破裂面為圓弧形，采用簡化Bishop法計算。

邊坡穩(wěn)定性計算分成以下三種工況：

（1）正常工況：邊坡處于天然狀態(tài)下的工況；

（2）非正常工況Ⅰ：邊坡處于暴雨或連續(xù)降雨狀態(tài)下的工況；

（3）非正常工況Ⅱ：邊坡處于地震荷載作用下的工況。

邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)滿足表1要求：

本項目區(qū)域地震烈度Ⅶ度，按Ⅷ度設防，邊坡穩(wěn)定性計算時水平地震系數(shù)為0.1,地震作用綜合系數(shù)0.25，地震作用重要性系數(shù)1.0。

4邊坡下滑力計算

采用理正巖土工程軟件5.5計算，邊坡總的下滑力及土體總的抗滑力計算結果見表2.

5錨桿格構梁設計

5.1支護形式

根據(jù)場地工程地質條件、水文地質條件、場地周邊環(huán)境和工程永久性的特點，本著安全可靠、經濟合理、技術成熟的原則，從工程造價、工期、施工可行性等方面綜合考慮，確定本邊坡采用大放坡＋錨桿格構梁（梁格內填土植草綠化）的支護方式。

本邊坡采用臺階式，每個臺階設一寬2m的平臺，共三級邊坡，坡率均為1:1.0，第一、二級邊坡高度均為10米，第三級邊坡按坡率放到自然地面線。

錨桿格構梁護坡立面及剖面圖分別如下圖。

（1）格構梁設計參數(shù)

格構梁采用人字形布置，豎向間距3m，水平間距3m，砼強度等級為C25。

（2）錨索設計參數(shù)

錨孔直徑D=150，傾角20度。錨索長為18m、20m、24m，材料為3×7φ5鋼鉸線，豎向3.0m，水平向3.0m。注漿材料為水泥凈漿，水灰比0.45～0.5，錨固體強度要求大于25MPa，采用強度等級為42.5R普通水泥。錨索設計軸向拉力設計值300kN、320kN、350kN。

5.3邊坡穩(wěn)定性驗算

以K0+480最不利斷面為例，采用理正巖土工程軟件5.5計算，通過程序計算，三種工況下各級邊坡穩(wěn)定性計算結果見表3。

邊坡穩(wěn)定性驗算滿足上述穩(wěn)定性安全系數(shù)的要求。

5.4截、排水措施

路塹邊坡開挖后，地表水的沖刷和侵蝕將直接影響到邊坡的穩(wěn)定性，因此有必要采取有效的排水防護措施。在邊坡坡頂外不小于5m設置截水溝，將流向坡面的山體雨水引導至自然溝渠內，并減輕邊溝的泄水負擔。在邊坡平臺上設置縱向排水溝，將平臺上一級的坡面水排走，以減少雨水對下一級坡面的沖刷和侵蝕。在坡腳設置邊溝，收集坡面雨水，確保雨水不流向路基，保證路基的穩(wěn)定。

5.5坡面綠化

為防止水土流失，保護生態(tài)環(huán)境，在邊坡開挖后應進行坡面綠化。在鋼筋砼格構梁施工完畢后，在格構梁空格內回填10cm種植土，接著進行坡面植草（直接培土植草）。

5.6變形監(jiān)測

山體邊坡滑踏與其內部形變有著緊密聯(lián)系，因此，通過邊坡變形監(jiān)測，可預報山體邊坡滑踏災害發(fā)生的情況，預防災害的發(fā)生。邊坡的監(jiān)測采用人工巡查和儀器監(jiān)測相結合的方法，監(jiān)測可分兩階段進行。

第一階段，施工過程中對坡頂進行位移、沉降觀測，具體要求如下：

（1）沿坡頂每隔20m左右設一個位移觀測點；

（2）變形觀測點應在布設初始建立初讀值，觀測頻率根據(jù)施工的進度及監(jiān)測的情況確定；

（3）變形觀測的技術要求應符合現(xiàn)行的《工程測量規(guī)范》有關變形測量的規(guī)定，觀測精度應滿足不低于二等精度要求；

（4）觀測資料應包括：觀測基準點和觀測點的位置、編號、觀測日期、本次觀測值和累積觀測值；觀測資料應編制成表或繪制成曲線，變形觀測結束應將上述資料匯總并附必要的文字說明。

第二階段，施工完畢后的觀測具體要求如下：

邊坡治理施工完成后，需繼續(xù)進行監(jiān)測，時間定為二年。觀測要求同施工過程中的監(jiān)測要求。在以后的使用期間，根據(jù)邊坡人工巡視的情況，再進行具體的監(jiān)測要求。

監(jiān)測頻率及時間要求如下：

（1）監(jiān)測頻率為每周監(jiān)測2次，可根據(jù)變形情況適當調整監(jiān)測頻率；

（2）竣工后觀測頻率：每十五天一次，三個月后每月一次；可根據(jù)變形速率調整觀測間隔時間；

（3）觀測期為二年。

6結語

本文以強風化泥質