錨桿(索)框架梁在半挖半填高邊坡加固中的應(yīng)用

鄒志聰

(福建省閩武長城巖土工程有限公司， 福建 福州 350001)

0 引言

錨桿(索)框架梁應(yīng)用于挖方和填方邊坡的加固具有多種優(yōu)點(diǎn)，且施工經(jīng)驗(yàn)較為成熟[1-5]。但隨著國家建設(shè)的不斷發(fā)展，對(duì)土地利用的要求越來越高，特別是在一些地形起伏較大，存在挖填相互結(jié)合的地方越來越多。半挖半填高邊坡，存在挖方和填方雙重邊坡特點(diǎn)，防護(hù)措施是否經(jīng)濟(jì)合理對(duì)工程投資影響較大。因此，對(duì)半挖半填高邊坡的加固措施進(jìn)行研究，也成為極需解決的問題。

本文結(jié)合福州市閩侯縣荊溪鎮(zhèn)某老宅北側(cè)邊坡，采用錨桿(索)框架梁對(duì)半挖半填邊坡進(jìn)行支護(hù)加固，提出加固設(shè)計(jì)方案的要點(diǎn)，并對(duì)其治理效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)今后類似工程具有重要的指導(dǎo)意義。

1工程概況

福州市閩侯縣荊溪鎮(zhèn)某老宅北側(cè)邊坡長約47.3 m，高約15.5～16.5m，坡腳標(biāo)高為38.0～38.5m，坡頂標(biāo)高為53.50～54.50m。坡頂為某企業(yè)用地，坡腳2m處為老宅（高 1-2F），現(xiàn)狀邊坡為兩階，從上往下，第一階為已建的填方漿砌擋土墻，高度約為7.0-8.0 m（墻底埋深約0.5m，墻體局部地段已經(jīng)出現(xiàn)變形、開裂），第二階為現(xiàn)狀挖方的土質(zhì)邊坡，坡度約為75 -80度，高度為8.5m，局部有沖刷痕跡，第一、二階邊坡之間存在2m寬的平臺(tái)。

據(jù)地質(zhì)勘探資料，該邊坡巖土層主要為素填土、坡積粘性土、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖(砂土狀)、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖(碎塊狀)和中風(fēng)化花崗巖。本邊坡場(chǎng)地地下水主要為上層滯水和風(fēng)化巖層的孔隙、裂隙潛水，穩(wěn)定水位埋藏較深。對(duì)本工程影響較大的主要是降雨入滲的地表水。

2 邊坡加固措施方案

2.1 邊坡不利滑動(dòng)面分析

本邊坡上部為已有填方的擋墻，在填方和原狀土交接面的位置是本工程的一個(gè)薄弱處，該處為地表水下滲的匯集點(diǎn)，土壓力較大，根據(jù)調(diào)查該處是造成擋墻鼓脹開裂的位置。因此，加固上部第一階擋墻，就是重點(diǎn)加固該處交接面以上的土體，防止該處形成一個(gè)貫通的滑動(dòng)面。

同時(shí)，下部為現(xiàn)狀風(fēng)化巖為主的挖方邊坡，由于下部第二階邊坡坡率較陡，加上在上部修建的漿砌的擋墻，加大了坡體下滑力，根據(jù)圓弧搜索，最不利的滑面是從坡腳剪出的圓弧滑面。

2.2 邊坡加固方案

針對(duì)上述的分析：邊坡較高，坡腳、坡頂用地緊張，不能開挖，半挖半填。充分發(fā)揮錨桿(索)框架梁的支護(hù)特點(diǎn)，采用“全長粘結(jié)型錨桿+預(yù)應(yīng)力錨索”相結(jié)合的支護(hù)措施。

第一階邊坡下滑力相對(duì)較小，以填方為主，且已有擋墻已經(jīng)產(chǎn)生變形，不宜施加過大的反力，則采用全長粘結(jié)型錨桿框架梁進(jìn)行加固[6]。依擋墻在坡面設(shè)置2排φ32全粘結(jié)錨桿@3000，長度為15m，錨桿直徑φ=130mm，抗拔力標(biāo)準(zhǔn)值Nak=130 kN；檢修擋墻的泄水孔，必要時(shí)增設(shè)部分泄水孔。

第二階邊坡下滑力較大，且處于原狀的挖方邊坡中，主要控制整體滑動(dòng)，采用受力及位移控制較好的預(yù)應(yīng)力錨索框架梁[7]，不宜進(jìn)行大方量開挖，依現(xiàn)狀，在坡面設(shè)置4排錨索6φs15.2 @3000，長度為12-18m，錨桿直徑φ=150 mm，抗拔力標(biāo)準(zhǔn)值Nak= 460kN。按3m*3m梅花形布置軟式透水管，長度為8m。具體加固治理方案如圖1所示。

3 穩(wěn)定性驗(yàn)算

由于本工程處于6度區(qū)，依據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB20330- 2013)，邊坡穩(wěn)定性計(jì)算①正常工況和②飽和工況下的穩(wěn)定性安全系數(shù)。

利用簡化畢肖普法公式，采用復(fù)雜土層計(jì)算模塊，計(jì)算步長為1m，同時(shí)根據(jù)擋土墻的性質(zhì)，等效視為一種具有重度和抗剪強(qiáng)度的土層，根據(jù)驗(yàn)算，該邊坡采用錨桿(索)框架梁加固處理后，可以到達(dá)規(guī)范要求的安全范圍。

圖1 加固設(shè)計(jì)圖

4 處理效果評(píng)價(jià)

目前，該邊坡已經(jīng)竣工2年了，從開始施工至今，經(jīng)歷了多場(chǎng)臺(tái)風(fēng)和暴雨，錨桿(索)框架均未發(fā)生結(jié)構(gòu)變形，原漿砌片石擋墻鼓脹變形也得到完全控制和坡面土體無沖刷的現(xiàn)象。通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，各項(xiàng)量測(cè)結(jié)果均滿足規(guī)范要求，說明該加固方案效果較為理想。

5 結(jié)語

該段半挖半填高邊坡通過采用全長粘結(jié)型錨桿框架梁+預(yù)應(yīng)力錨索框架梁的組合支護(hù)方式，原填方段漿砌擋墻鼓脹變形得到很好的控制，下部挖方段邊坡穩(wěn)定性也加強(qiáng)，整體邊坡的滑移威脅得到很好的解決，坡體未發(fā)現(xiàn)開裂、蠕動(dòng)變形等現(xiàn)象， 且在監(jiān)測(cè)過程中均未出現(xiàn)較大位移，明顯提高了穩(wěn)定性，也大大增加了該邊坡的觀感， 達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。說明該處理方案效果較為理想，對(duì)周邊的環(huán)境影響也較小，為今后類似工程的提供較好的參考價(jià)值。

[1]吳茂明，阮含婷，劉 鷺.預(yù)應(yīng)力錨索在巖土邊坡工程治理中的應(yīng)用[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2010.32(Sup 1)：324-326.

[2]劉欽曙.錨桿框架梁在深路塹邊坡加固中的應(yīng)用[J]. 福建建筑，2008(04)：52-54.

[3]戚玉亮，王光譜.錨桿格構(gòu)梁+土釘植草+鋼管樁擋墻的組合支護(hù)方法在某半巖半土高邊坡加固中的應(yīng)用研究.[J]. 廣州建筑，2017，45(05)：15-18.

[4]呂豐. 錨桿框架梁在高邊坡防護(hù)中的應(yīng)用[J] .科技創(chuàng)新與應(yīng)用, 2013(21) :181.

[5]蘇憶.錨桿框架梁在挖方高邊坡防護(hù)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)鐵道建筑,2012 (09) :104-106.

[6]吳文佑.預(yù)應(yīng)力錨桿框架在漿砌片石擋墻加固中的應(yīng)用[J]. 公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2016(04)：112-113.

[7]張力.預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)合全粘結(jié)錨桿在高邊坡處理中應(yīng)用[J].鐵道建筑技術(shù),2014 (4)：99-102.