锚索肋板墙在山区公路高边坡塌方治理中的应用

罗劲松 何蛟

摘要：文章结合某山区公路高边坡塌方治理工程实例，对锚索肋板墙在山区公路高边坡塌方治理中的应用进行探讨，介绍了锚索肋板墙的治理原理、应用优势、尺寸拟定、锚固验算、应用方法、治理效果及施工要点，为锚索肋板墙在山区公路高边坡塌方治理中的应用与推广提供相关参考经验。

关键词：锚索肋板墙;山区公路;高边坡塌方治理

0 引言

山区公路在我国交通路网中分布广泛，发挥着重要的作用，为我国的交通事业，特别是山区的交通发展作出了极大贡献。山区公路由于山高林密、地势险峻、雨水充沛、不良地质等原因，时常会产生高边坡塌方，给公路施工与运营带来巨大的安全隐患及经济损失。对山区公路高边坡塌方进行治理，有利于消除此类安全隐患。山区公路高边坡塌方的治理方案多种多样，本文将着重阐述锚索肋板墙在山区公路高边坡塌方治理中的一些具体应用，为山区公路高边坡塌方治理提供参考经验。

1 工程概况

广西某山区四级公路，由于地形陡峻无法展线，同面坡内多次采用回头弯，且高差较大，施工中发现某路段的下边坡发生塌方，即为下行线的上边坡发生塌方，上下行线路面的高差约为16m。该部分塌方边坡，

其地质情况主要为堆积侵蚀地貌，残破积黏土层较厚，约为3.5～4.5m;下伏基岩为泥质粉砂岩、砂岩，边坡基岩风化严重，节理发育较为破碎。

2 锚索肋板墙的治理原理與应用优势

高边坡塌方的治理方案多种多样，主要根据实地具体情况制定出最适宜的治理方案。针对该边坡的具体塌方情况，拟定三种治理方案进行方案比选，其中第一种是锚索肋板墙方案，第二种是护面墙方案，第三种是路堑墙方案。三种治理方案的大体设置如下页图1所示。

锚索肋板墙方案在施工工艺上稍为复杂，工程造价较高，但塌方治理效果最佳;护面墙方案施工难度一般，造价最低，但其构造形式较差，治理效果较差;路堑墙方案施工工艺简单，造价居中，但挡墙上填土段难以采用大型机械碾压，采用小型夯实机或人工夯实又费时费工，在具体施工和工期上处于劣势。考虑到锚索肋板墙方案的塌方治理效果最佳，能较好地消除塌方隐患，及防止上边坡的落石危害，综合考虑后确定采用锚索肋板墙方案。

锚索肋板墙的治理原理是：通过预应力锚索施加张拉力，连同肋板墙一道对边坡岩土体施加压力，以达到限制边坡岩土体变形的相对稳定状态。预应力锚索杆件主要承受拉应力，依赖钻孔及注浆体凝结而将钢绞线锚固于边坡岩土体的稳定基岩中。当预应力锚索杆件被张拉并锚定时，会使肋板墙产生持续稳定的预压力，限制了边坡岩土体的变形趋势从而达到稳定的目的。锚索肋板墙的应用优势在于其有预应力的施加，对于较为破碎的岩土体塌方有较强的稳定作用，且长期保持有预应力，对正在发展的塌方体或者未完全脱落的塌方体，有着较强的限制变形作用。

3 锚索肋板墙的尺寸拟定与锚固验算

本路段锚索肋板墙的具体方案如下：边坡脚设置一道高2.2m的浆砌片石基础，按1∶0.75坡率往上修筑两幅锚索肋板墙，两幅锚索肋板墙之间设置一个2m宽的平台。肋板墙厚度为0.4m，每隔3m设一道肋，肋宽0.6m，高0.3m。锚索由6根15.2mm钢绞线结束而成，锚具采用OVM15-6型，钢绞线采用1860级15.2mm高强度、低松弛预应力钢绞线。锚索设计荷载为400kN，锁定荷载为300kN。锚索钻孔130mm，锚索总长18m，其中锚固段长度为9m，自由段长度为7m，沉渣段长度为1m。注浆浆体采用水泥砂浆，水灰比为0.4～0.45，砂浆强度≥30MPa，注浆压力采用0.6～0.8MPa。预应力锚索结构图见图2。

锚索肋板墙方案中最主要的验算为预应力锚索的锚固验算。本路段预应力锚索的锚固验算采用安全系数计算法，辅助计算软件采用理正岩土。主要的验算步骤为：（1）控制参数输入;（2）坡面信息输入;（3）土层信息输入;（4）筋带信息输入;（5）计算条件设定;（6）计算结果输出。本塌方路段预应力锚索的锚固验算，其滑裂面形状采用圆弧滑动法;圆弧稳定分析方法采用Bishop法;软件自动搜索最危险滑裂面，经过计算得出总的下滑力<总的抗滑力，计算结果显示锚固验算通过。

4 锚索肋板墙的应用方法与治理效果

在锚索肋板墙治理山区公路高边坡塌方过程中，应根据高边坡塌方路段的实际情况来采取不同的应用方法。高边坡塌方的高差、边坡坡率、岩土体破碎程度、下伏基岩层深度等情况，都将影响着锚索肋板墙的具体设置与治理效果。

当边坡塌方的高差过大时，则不宜从坡脚至坡顶都采用锚索肋板墙。为避免坡脚处的锚索肋板墙板厚过大，锚索杆过长，3级及以上的锚索肋板墙不建议采用。可在塌方边坡坡脚处先设置1～2级的重力式护坡挡土墙，墙厚可适当增加，之后再在重力式护坡挡土墙墙顶以上的塌方坡面采用锚索肋板墙进行治理。如此，重力式护坡挡土墙与锚索肋板墙相组合的应用方法，不仅在结构受力上更为有利，同时也大大减少了锚索钻孔、注浆、张拉等作业量。

锚索肋板墙的倾角一般保持在45°～75°之间。当高边坡的边坡坡率较缓时，其倾角可向45°靠拢;当高边坡的边坡坡率较陡时，其倾角可向75°靠拢。肋板墙的倾角将直接影响着锚索的角度、数量、深度，以及力学模型计算与最终的治理效果，因此肋板墙的倾角一般在55°～65°之间最为合理，对锚索肋板墙的受力最为有利。在具体应用过程中，当高边坡坡率较缓时可将锚索长度设置短些，肋板间距设置大些，锚索布置较疏;当高边坡坡率较陡时可将锚索长度设置长些，以增加其锚固深度，肋板间距设置小些，锚索布置较密，以增加锚索数量，如此将取得较好的治理效果。

锚索肋板墙在应用中应重视高边坡塌方体的破碎程度，并根据其破碎程度来调整锚索肋板墙的具体设置。当塌方岩土体较为破碎时，可清理虚方后在岩土体与肋板墙之间回灌片石混凝土，并适当加厚肋板墙，适当加深锚索孔深;当塌方岩土体较为完整时，可适当增加肋板间距，减少锚索数量。另外，塌方边坡路段的下伏基岩类型及深度亦需探明，这将对锚索肋板墙的整体方案设置、确定锚索数量、孔深锚固验算等产生直接影响。同时，实事求是地依据现场地质情况来确定锚索肋板墙方案，也是对治理效果的有力保障。

5 锚索肋板墙的工艺流程与施工要点

对于锚索肋板墙的施工，其工艺流程与技术要求等可详细参照《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）等技术规范执行。在具体施工中还需要注意如下几点：（1）锚索肋板墙墙背与地面线间以C20片石混凝土填补;（2）两肋板间设2cm宽伸缩缝一道，内用沥青麻絮填塞;（3）肋板墙及锚柱均用C30混凝土现浇，由下而上逐级施工;（4）肋板墙需嵌入平台以下0.5m;（5）重视泄水孔布置，并设置反滤层;（6）肋板施工时应注意预留锚索孔;（7）待注浆体及锚固体达到强度后方可进行锚索张拉、锁定，锚索锁定后，用C30混凝土封闭锚头;（8）锚固段架线环与箍线环每隔1m间隔设置，自由段每隔3m设置一道箍线环以保证锚索顺直。

6 结语

锚索肋板墙作为一种施工工艺成熟、边坡治理效果良好的治理形式，应当在山区公路高边坡治理中得到更为广泛的应用。在适宜的条件下选择锚索肋板墙，可以有效抑制高边坡的塌方与滑动，消除高边坡安全隐患，达到良好的治理效果。本文通过一处山区公路高边坡塌方治理案例，总结了锚索肋板墙在山区公路高边坡塌方治理中的一些应用，希望能为山区公路高边坡塌方治理提供参考经验。

参考文献：

[1]JTGD30-2015，公路路基设计规范[S].

[2]JTGF10-2006，公路路基施工技术规范[S].

[3]GB50330-2013，建筑边坡工程技术规范[S].