锚杆框架在边坡治理中的实际运用
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【摘要】 随着我国基础建设的快速发展，山区受到地理条件的限制，适宜建设的场地越来越少，解决土地资源问题对于山区显得尤为重要。然而对于边坡处于临界状态和暂时稳定状态尚不满足规范要求的场地，通过边坡治理使土地得到充分有效利用的利用，解决山区建设用地意义十分重大。本文就锚杆框架在边坡治理中的实际运用作出全面的阐述，以期能为更多的山区边坡治理提供参考。
【关键词】：山区边坡、锚杆框架、土地资源。
中图分类号：U213.1+3 文献标识码： A
1、工程概况
黄山区汤口镇地处亚热带 属亚热带湿润季风气候，四季分明，气候多变，特别是夏季，受暖空气控制，气温高、湿度大、降水多，常有强降雨等灾害性天气发生。区内年平均气温15.1℃，极端高温39.0℃，极端低温-16.0℃；年平均降水量2340mm，年平均蒸发量约1300mm。该地区降水集中，最强降雨量看可达65mm/h左右，最易引发滑坡等地质灾害。本次整治场地及周边黄海高程约400~600m之间，山体切割强烈。山体呈尖棱状~钝棱状，原始地形坡度20°~40°，局部达50°以上。该场地边坡坡脚海拔420.5m，坡顶海拔454.4m，最大高差为33.9m，坡度一般32~43°，坡向108°。由于边坡已开挖，后缘开挖面最高达15.5m，坡度50~67°。
2、边坡岩土特征稳定性状态分析
边坡岩土体类型共有以下3类：粉土混角砾：分部于边坡后缘以上的坡体表层。灰黄色，稍密，湿，顶部0.50m夹植物根须。角砾含量约占15%~20%，粒径在1~5cm之间，棱角状，物质成分为粉砂岩、石英等；粉土可塑状态，塑性中等，干强度及韧性中等。该层透水性中等。强风化断层角砾岩：为硅化破碎带，灰黄色，成分为粉砂岩夹砾，砾为硅质，风化强烈呈土状，岩性软。中风化断层角砾岩：可以分为硅化破碎带和断层泥，硅化破碎带为灰色，成份为砂岩夹砾，砾为硅质，岩性软；断层泥为灰色，呈土状。
边坡在未破坏前具有不同的破坏模式，若从滑动面的形状来分，可大致分为单一平面形破坏、折线形破坏和圆弧形破坏，对于岩体边坡来说还可能存在受两组组合结构面控制的楔形破坏。不同的破坏模式计算方法是不同的，边坡产生破坏的破坏模式要结合场地工程地质条件确定和分析。
组成本边坡的岩土主要是强、中风化断层角砾岩，上部覆盖0.5～0.1m厚的粉土混角砾，强风化断层角砾岩体由于风化较强，强度较低，更重要的是其风化及构造裂隙发育，呈碎裂结构，为IV类岩体，它们位于边坡的坡肩部分，也是重力势最大的部位，在重力、风化、地下水的作用下，变形破坏的可能性较大；在其下部是一层未揭穿的中风化断层角砾岩，裂隙发育，呈碎裂状镶嵌结构或块石状镶嵌结构。边坡易产生圆弧形滑动。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002），圆弧形滑移破坏的稳定形评价。采用园弧滑动法，边坡稳定性系数
Ks=ΣRi/ΣTi
Ni=(Gi＋Gbi)cosθi＋Pwisin(αi-θi)
Ti=(Gi＋Gbi)simθi＋Pwicos(αi-θi)
Ri=Nitgφi＋cili
根据对A、B两个断面的滑动模式进行滑动面稳定性计算，结果为A断面稳定性数Ks=1.00，B断面的稳定性系数Ks=1.20。说明当前该边坡处于临界或暂时稳定状态，依据《建筑边边工程技术规范》（GB50330-2002）确定该边坡安全等级为二级，边坡稳定性系数Ks=1.25，因此需要采取措施对该边坡进行治理，才能满足规范要求，才能利用该场地。
3、边坡治理措施
根据边坡工程地质条件和稳定性分析，结合现场实际情况和工程实施的实际可行性，经与业主、监理和勘察部门共同研究确定本边坡治理以“支挡、坡面防护为主，排水和植被恢复为辅”的原则，并在该原则指导下采取经济有效的方法——锚杆框架支护体系。
在坡脚处设置一道C25毛石混凝土挡墙支护，外表按块石勾凸缝处理，挡墙高度为4.5m，挡墙顶部以上采用锚杆框架加固，坡高9.5m，坡率为1：0.75，框架由间隔3.0m竖肋和底梁与顶梁间设3道中间横梁组成，在框架节点处设置锚杆，锚杆与倾角15°，锚杆按AS≥γ0Na/ξ2fy计算确定由直径28钢筋制成，锚杆锚固体与地层的锚杆长度按《建筑边边工程技术规范》（GB50330-2002）第7.2.3条确，锚杆钢筋于锚固砂浆间的锚固长度按《建筑边边工程技术规范》（GB50330-2002）第7.2.4条确定，最终确定锚杆长度分别为9.5m、12.0m不等；框架竖肋截面尺寸为0.4×0.3m，框架横梁截面尺寸为0.4×0.3m，框架采用C30砼现浇，配筋按计算确定。经锚杆框架加固后边坡稳定性系数Ks＞1.25满足规范要求。
框架施工尽量一次性浇筑而成不留施工缝。框架内挂网喷播植草，护坡顶上方采用喷植草防护宽约2.5m。在坡脚毛石混凝土挡墙墙脚设置排水沟，排除地面水；在护坡顶设置截水沟，排除隙边坡上方地表水。
4、施工要求
为保证护坡的稳定及施工安全，应避免在雨季施工，施工时应做好坡体上部截水沟及坡面雨水引排工作，防止坡面积水。严禁开挖后长时间暴露、日晒雨淋，使岩体风化松弛，工程地质性质恶化。施工中应加强施工监测和工地巡视，备有应急措施，确保施工人员安全。
挡墙每隔15m设置一道伸缝缝，墙身设置泄水孔。锚杆框架施工工序为：测放孔位铅孔锚杆制安注浆挖槽支模绑扎钢筋浇筑框架养护框架格内植生袋喷播植草。锚杆采用全长锚固式水泥砂浆锚杆，锚杆钢筋直径Ф=28mm，锚杆孔径110mm，锚杆孔位偏差不得超过±30mm，考虑沉渣的影响，为确保锚杆长度，实际钻孔深度大于设计长度0.4m，成孔后用高压空气（0.4MPa）清孔。成孔时禁止带水钻进，以确保钻孔施工不致恶化边坡条件，钻进过程中，应对每孔地层变化（岩粉情况）、进尺速度（钻速、钻压等）及一些特殊情况做现场记录，苦遇塌孔，应立即停钻，进行固壁灌浆处理后重新钻进。锚杆孔内灌注M30水泥砂浆，水灰比0.35～0.45，灰砂比1：1，砂浆体强度不低于30Mpa，采用从孔底到孔口返浆式注浆，注浆压力不低于0.25Mpa。
5、结束语
山区边坡采取支挡加固和截排水措施，在保证技术可靠的前下，采用锚杆框架结构支护，可以做到加固的直接、高效、简单和经济，同时对周边的环境美化和治理也具有积极的意义。施工要和设计紧密结合，采取“动态信息化施工法”施工，设计要随地质和变化进一步细化，必要时对原设计进行调整和补充，做到因地制宜，因时制宜，及时跟进和改进。施工阶段的监测工作和工程结束后的变形监测也十分必要，应充分重视，发现问题及时处理，确保安全。
参考文献
[1]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
[2]《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）
[3]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
[4]《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）
[5]《建筑边边工程技术规范》（GB50330-2002）