锚杆(索)框架梁在半挖半填高边坡加固中的应用

邹志聪

(福建省闽武长城岩土工程有限公司， 福建 福州 350001)

0 引言

锚杆(索)框架梁应用于挖方和填方边坡的加固具有多种优点，且施工经验较为成熟[1-5]。但随着国家建设的不断发展，对土地利用的要求越来越高，特别是在一些地形起伏较大，存在挖填相互结合的地方越来越多。半挖半填高边坡，存在挖方和填方双重边坡特点，防护措施是否经济合理对工程投资影响较大。因此，对半挖半填高边坡的加固措施进行研究，也成为极需解决的问题。

本文结合福州市闽侯县荆溪镇某老宅北侧边坡，采用锚杆(索)框架梁对半挖半填边坡进行支护加固，提出加固设计方案的要点，并对其治理效果进行评价，对今后类似工程具有重要的指导意义。

1工程概况

福州市闽侯县荆溪镇某老宅北侧边坡长约47.3 m，高约15.5～16.5m，坡脚标高为38.0～38.5m，坡顶标高为53.50～54.50m。坡顶为某企业用地，坡脚2m处为老宅（高 1-2F），现状边坡为两阶，从上往下，第一阶为已建的填方浆砌挡土墙，高度约为7.0-8.0 m（墙底埋深约0.5m，墙体局部地段已经出现变形、开裂），第二阶为现状挖方的土质边坡，坡度约为75 -80度，高度为8.5m，局部有冲刷痕迹，第一、二阶边坡之间存在2m宽的平台。

据地质勘探资料，该边坡岩土层主要为素填土、坡积粘性土、强风化花岗岩(砂土状)、强风化花岗岩(碎块状)和中风化花岗岩。本边坡场地地下水主要为上层滞水和风化岩层的孔隙、裂隙潜水，稳定水位埋藏较深。对本工程影响较大的主要是降雨入渗的地表水。

2 边坡加固措施方案

2.1 边坡不利滑动面分析

本边坡上部为已有填方的挡墙，在填方和原状土交接面的位置是本工程的一个薄弱处，该处为地表水下渗的汇集点，土压力较大，根据调查该处是造成挡墙鼓胀开裂的位置。因此，加固上部第一阶挡墙，就是重点加固该处交接面以上的土体，防止该处形成一个贯通的滑动面。

同时，下部为现状风化岩为主的挖方边坡，由于下部第二阶边坡坡率较陡，加上在上部修建的浆砌的挡墙，加大了坡体下滑力，根据圆弧搜索，最不利的滑面是从坡脚剪出的圆弧滑面。

2.2 边坡加固方案

针对上述的分析：边坡较高，坡脚、坡顶用地紧张，不能开挖，半挖半填。充分发挥锚杆(索)框架梁的支护特点，采用“全长粘结型锚杆+预应力锚索”相结合的支护措施。

第一阶边坡下滑力相对较小，以填方为主，且已有挡墙已经产生变形，不宜施加过大的反力，则采用全长粘结型锚杆框架梁进行加固[6]。依挡墙在坡面设置2排φ32全粘结锚杆@3000，长度为15m，锚杆直径φ=130mm，抗拔力标准值Nak=130 kN；检修挡墙的泄水孔，必要时增设部分泄水孔。

第二阶边坡下滑力较大，且处于原状的挖方边坡中，主要控制整体滑动，采用受力及位移控制较好的预应力锚索框架梁[7]，不宜进行大方量开挖，依现状，在坡面设置4排锚索6φs15.2 @3000，长度为12-18m，锚杆直径φ=150 mm，抗拔力标准值Nak= 460kN。按3m*3m梅花形布置软式透水管，长度为8m。具体加固治理方案如图1所示。

3 稳定性验算

由于本工程处于6度区，依据《建筑边坡工程技术规范》(GB20330- 2013)，边坡稳定性计算①正常工况和②饱和工况下的稳定性安全系数。

利用简化毕肖普法公式，采用复杂土层计算模块，计算步长为1m，同时根据挡土墙的性质，等效视为一种具有重度和抗剪强度的土层，根据验算，该边坡采用锚杆(索)框架梁加固处理后，可以到达规范要求的安全范围。

图1 加固设计图

4 处理效果评价

目前，该边坡已经竣工2年了，从开始施工至今，经历了多场台风和暴雨，锚杆(索)框架均未发生结构变形，原浆砌片石挡墙鼓胀变形也得到完全控制和坡面土体无冲刷的现象。通过监测数据显示，各项量测结果均满足规范要求，说明该加固方案效果较为理想。

5 结语

该段半挖半填高边坡通过采用全长粘结型锚杆框架梁+预应力锚索框架梁的组合支护方式，原填方段浆砌挡墙鼓胀变形得到很好的控制，下部挖方段边坡稳定性也加强，整体边坡的滑移威胁得到很好的解决，坡体未发现开裂、蠕动变形等现象， 且在监测过程中均未出现较大位移，明显提高了稳定性，也大大增加了该边坡的观感， 达到了预期的设计效果。说明该处理方案效果较为理想，对周边的环境影响也较小，为今后类似工程的提供较好的参考价值。

[1]吴茂明，阮含婷，刘 鹭.预应力锚索在岩土边坡工程治理中的应用[J].岩土工程学报，2010.32(Sup 1)：324-326.

[2]刘钦曙.锚杆框架梁在深路堑边坡加固中的应用[J]. 福建建筑，2008(04)：52-54.

[3]戚玉亮，王光谱.锚杆格构梁+土钉植草+钢管桩挡墙的组合支护方法在某半岩半土高边坡加固中的应用研究.[J]. 广州建筑，2017，45(05)：15-18.

[4]吕丰. 锚杆框架梁在高边坡防护中的应用[J] .科技创新与应用, 2013(21) :181.

[5]苏忆.锚杆框架梁在挖方高边坡防护中的应用[J].科技创新与应铁道建筑,2012 (09) :104-106.

[6]吴文佑.预应力锚杆框架在浆砌片石挡墙加固中的应用[J]. 公路交通科技（应用技术版），2016(04)：112-113.

[7]张力.预应力锚索结合全粘结锚杆在高边坡处理中应用[J].铁道建筑技术,2014 (4)：99-102.