框架锚杆在路堑边坡中的应用

2015-10-29刘喜远甘肃省交通科学研究院有限公司甘肃兰州730070

中国科技纵横 2015年11期

刘喜远（甘肃省交通科学研究院有限公司，甘肃兰州　730070）

框架锚杆在路堑边坡中的应用

刘喜远
（甘肃省交通科学研究院有限公司，甘肃兰州730070）

框架锚杆在甘肃该公路边坡治理工程中的实际应用，得到了优化设计的结果，从而为支护结构提供了一种既经济又合理的结构计算方法。在路堑边坡的防护中，常采用框架锚杆技术，在施工的过程中，首先在边坡的岩土上面钻孔，钻孔深度取决于钻孔的基岩的深度，钻孔直至稳定基岩区，再将锚杆锚入孔中，采用一定配合比的水泥砂浆进行稳固，使得结为整体。同时，只有采取恰当的施工措施，才能确保工程质量，本文主要是对框架锚杆在公路路堑边坡防护中的施工要点和计算重点进行了分析，以此希望能够提高工程质量。

框架锚杆防护路堑边坡

在路堑边坡的防护中，常采用框架锚杆技术，在施工的过程中，首先在边坡的岩土上面钻孔，钻孔深度取决于钻孔的基岩的深度，钻孔直至稳定基岩区，再将锚杆锚入孔中，采用一定配合比的水泥砂浆进行稳固，使得结为整体。若岩石边坡破碎，则可采用喷浆或者挂网喷浆的方法，确保岩石面的整体性，提高防护能力。

1　工程概况

图1　土压力模型及系数调整

表1　基本信息

所选治理边坡为道路开挖所致，该段路堑边坡长705.4米，路基面以下4.5米范围内为强风化破碎岩石，原来的设计坡率为1：0.5，按原设计进行施工后，出现了裂缝，而且个别地方出现了塌方。分析其原因，主要还是由于长期下雨等外部因素所导致，边坡总体上还是处于稳定的状态。经过相关方案论证，采用框架锚杆的形式对公路边坡进行加固。

表2　放坡信息

表3　土层信息

表4　内力取值

表6　锚杆自由段长度计算

2　框架锚杆挡土墙的边坡设计分析

根据该边坡的地质条件，成份复杂，局部呈松散，稍密结构，力学结构不均匀，自稳承载力较好。结合边坡的地形、地质条件，从经济、实用、安全、美观、施工方便的原则出发，根据开挖实际土层构造，具体信息：如图1，表1—表6所示。

根据相关的公式对其工程进行计算，工况1得出：

注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。

Ks= 3.235＞= 1.200，满足规范要求。

工况2：

注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。

Ks= 3.353＞= 1.200，满足规范要求。

按《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99单支点结构计算支（1）按ea1k= ep1k确定出支护结构弯矩零点hc1= 5.856

点力和嵌固深度设计值hd：

（2）支点力Tc1可按下式计算：

hT1=8.000m

Tc1=633.282 kN

（3） hd按公式：hp∑Epj+ Tc1（hT1+hd） - βγ0ha∑Eai＞=0确定

β=1.200，γ0=1.000

hp=8.898m，∑Epj= 10335.984 kPa

ha=14.253m，∑Eai= 6581.320 kPa

得到hd= 24.756m，hd采用值为：12.000m

3　坡顶及坡段构造要求

（1）考虑到场地的限制，对于边坡的放坡系数应该根据实际情况进行调整，桩顶以上放坡坡度做如下：一级坡度1：0.5，坡高2.0m；二级坡与三级坡约为1：0.86，坡高分别为7m。（2）对于边坡的开挖顺序应该严格要求，按照上一层支护完成后方可进行下一层的支护，确保土层的整体稳定性。（3）对于三级坡，应该设置两排锚杆及一排锚索加格构梁，对于二级边坡，应该设置一排锚杆在加一排锚索加格构梁进行支护。（4）锚杆及锚索均采用二次或多次重复高压注浆。锚固体注浆采用0.4～0.5水灰比的纯水泥浆，注浆压力为1.5-2MPa，采用普通硅酸盐水泥，水泥强度不低于42.5MPa，注浆体强度≥30MPa。结合锚孔施工利用二次或多次高压注浆对土体进行注浆，以改善填土的性能，提高土体的强度。（5）坡面的排水系统如下布置：坡面排水系统设计的好坏直接影响都了雨水对坡面基层的影响和边坡的稳定，可在竖向排水系统中设置跌水沟加坡面踏步，同时考虑雨水经过坡脚排水后流入市政管道中。（6）坡面AB段与BC段节点处跌水沟旁设一道伸缩缝，内塞沥青麻丝充填。（7）锚杆（索）杆体保护层厚度≥20mm。