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錨桿格構(gòu)梁在高邊坡防護中的應(yīng)用

文檔作者：拓偉民文檔來源：蘭州市政建設(shè)集團有限責任公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年12月13日
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226 管理施工 城市道橋與防洪 2014年9月第9期
錨桿格構(gòu)梁在高邊坡防護中的應(yīng)用
拓偉民
(蘭州市政建設(shè)集團有限責任公司，甘肅蘭州730030)
摘 要：隨著我國高速公路、市政工程等建設(shè)項目的施工，高邊坡防護工程大量涌現(xiàn)，與其相關(guān)的道路病害和環(huán)境的破壞現(xiàn)象也隨
之而來。為了防止道路病害，保護生態(tài)環(huán)境的相對穩(wěn)定，引進了目前工藝比較成熟的錨桿格構(gòu)粱技術(shù)，應(yīng)用在高邊坡防護中。該文結(jié)
合蘭州市南山路工程九標段高邊坡防護工程的施工，采用錨桿格構(gòu)梁進行邊坡加固的工程實例，就錨桿格構(gòu)梁在邊坡防護中的施工
工藝、施工設(shè)計原理進行分析和探討。
關(guān)鍵詞：錨桿；框架梁；注漿
中圖分類號：U417．1+2 文獻標識碼：B 文章編號：1009—7716(2014)09—0226—03
1 工程概況
蘭州市南山路中西段道路工程輔道K3+040～
K3+120段左側(cè)三級邊坡采用噴錨網(wǎng)狀格構(gòu)梁防
護。錨桿孔徑130 mm，單孔錨桿分別采用3根
l5．24 mm鋼絞線，長度12 m至28 m不等，間距
2．5 m，錨孔采用42．5級普通硅酸鹽水泥漿灌注，
框架格內(nèi)采用C30噴射混凝土防護。要求每束錨
索的設(shè)計張拉力不少于70 kN，預(yù)應(yīng)力錨索采用錨
具固定在網(wǎng)格梁上。
2 地形地貌條件
該段位于黃河南岸二級階地后緣，地勢東高
西低，略起伏，相對高差20 m 35 m，植被發(fā)育
差，易沖刷，有嚴重滑坡危險，上有陳坪公路，下有
南山公路輔道，邊坡防護至關(guān)重要。
3 設(shè)計原理
3．1 極限平衡法
極限平衡理論是經(jīng)典的確定性分析方法，許
多派生的邊坡穩(wěn)定分析方法都是建立在極限平衡
理論之上，而且大都采用剛體極限平衡法。
極限平衡法的最基本原理是：
(1)假設(shè)邊坡由均勻介質(zhì)構(gòu)成，抗剪強度服從
庫侖準則：
丁f=c+盯tg
其中：c為介質(zhì)的粘結(jié)力； 為介質(zhì)的內(nèi)摩擦
角；盯為剪切面的法向應(yīng)力。
(2)假設(shè)可能發(fā)生的滑動破壞面為圓弧形，對
每個圓弧所對應(yīng)的安全系數(shù)進行計算，其中最小
收稿日期：2014—05—06
作者簡介：拓偉民(1966一)，男，甘肅蘭卅1人，高級工程師，項
目經(jīng)理，從事市政_[程管理工作。
的為最危險滑動面。
(3)將滑動體分為N個垂直條塊，假設(shè)每條塊
間不存在相互作用力。
(4)各圓弧面上的安全系數(shù)F值的計算方法
為：
F 一剪切面上的 盥 塹一
一 滑動力矩 一Mo
ΣWi sinai
i_1
其中，L為剪切面弧長；W 為每條塊重量；ai為
第i條塊的剪切面與水平夾角。
然后在地質(zhì)調(diào)查、踏勘及資料收集的基礎(chǔ)上，
對所治理坡體進行相應(yīng)的工程勘察，分析計算其
自然狀態(tài)和工程開挖后的坡體穩(wěn)定性，確定可能
的破壞型式，以最危險破裂面為設(shè)計依據(jù)，利用極
限平衡理論，得出坡體的剩余下滑力(k=1．25)，以
其作為坡體穩(wěn)定的最小錨固荷載。
坡體在自然狀態(tài)下自身具有一定的強度和剛
度，由于降雨及工程原因，破壞了其自身的穩(wěn)定性
而產(chǎn)生變形破壞。錨桿支護是通過將錨桿設(shè)置在
巖土體內(nèi)部，來提供維持坡體穩(wěn)定的所需要的錨
固力，其作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
3．1．1 注漿錨桿改變巖土體的性質(zhì)
設(shè)置了注漿錨桿的巖土體，一方面，注漿體將
鉆孔部分的巖土體置換出來，從而提高了坡體的
強度；另一方面，鉆孔中注漿時一般采用不小于
0．3 MPa的壓力注漿，漿液沿著巖土體裂縫擴滲，
在周圍形成膠結(jié)網(wǎng)，大大提高了其C、 值，使巖
土體的強度和剛度提高，保證坡體的整體穩(wěn)定性
進一步提高。
2014年9月第9期 城市道橋與防洪 管理施工227
3．1．2 注漿錨桿與巖土體的相互作用
錨桿作為一種傳力桿件，是依靠錨固段桿體
與穩(wěn)定地層間的錨固力來提供足夠的抗滑力，同
時錨固體與巖土體之間的粘結(jié)能大大提高潛在滑
移面上的抗剪強度，有效地阻止坡體變形位移。錨
桿框架梁是利用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架進行邊坡的
坡面防護，并通過錨桿錨固坡體的一種邊坡防護
技術(shù)。其與鐵路環(huán)境美化相結(jié)合，利用框架梁護
坡，在鋼筋混凝土框架之內(nèi)噴漿，達到環(huán)保美觀的
效果。錨桿框架梁主要是通過框架梁節(jié)點處的錨
桿將邊坡坡體的剩余下滑力或土壓力傳遞給穩(wěn)定
地層，使邊坡在錨桿提供的錨固力作用下達到穩(wěn)
定狀態(tài)。
3．2 錨桿框架梁特點
錨桿框架梁具有防護效果好，適用范圍廣，型
式多樣，布置靈活，截面易于調(diào)整，框架梁可緊貼
坡面，隨坡就勢，造價不高，施工方便等特點。
4 施工設(shè)計方案
護坡采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土和錨桿框架梁格構(gòu)
加固技術(shù)，設(shè)計邊坡為3級。K3+040～K3+120段
左側(cè)塹坡高H≥6 m時，每高6m處設(shè)M”．5漿砌
片石邊坡平臺，平臺寬3．0 m，平臺內(nèi)側(cè)設(shè)戡水溝。
一級邊坡坡率為1：1．75，二級邊坡坡率為1：1．75；
三級邊坡坡率為1：0．5，采用邊坡噴錨網(wǎng)格梁支護。
圖1、圖2分別為網(wǎng)格梁正立面圖與剖面圖。
1．本圖尺寸除鋼筋直徑、鋼板尺寸以m為單位外、其余均以CN為單位。
2．鋼筋圖中括號內(nèi)的數(shù)據(jù)為豎向網(wǎng)格梁的長度。
3，泄水孔采用直徑D110mmPVC管，其位置可根據(jù)實際情況適當調(diào)整。
圖1 網(wǎng)格梁正立面圖
圖2 網(wǎng)格梁剖面圖
5 錨桿施工技術(shù)
施工時先清刷邊坡，搭設(shè)鋼管支架作為施工
平臺，然后按設(shè)計要求的直徑、深度進行鉆孔，放
入錨索，最后進行注漿封閉。
5．1 鉆孔
(1)錨索鉆孔必須采用風動鉆進，鉆孔完成后
使用高壓風清孔，清除孔內(nèi)碎巖和積水。嚴禁水沖
鉆進，嚴禁用高壓水清孑L。鉆孔與水平面向下夾角
15?！?O。。
(2)錨孔孔位應(yīng)按設(shè)計要求準確放置于坡面
上，孔位誤差不得超過±0．2 m；錨孔的孔斜度(傾
角)誤差不超過±2。；實際鉆孔深度應(yīng)比設(shè)計孔深
大0．2 m。
(3)鉆孔過程中嚴禁水沖，若地層松散破碎易
坍孔時，應(yīng)采用跟管鉆進技術(shù)，坍孔嚴重時應(yīng)立即
停鉆，進行灌漿固壁處理，待水泥砂漿初凝后重新
掃孔鉆進，確保成孔質(zhì)量和鉆進進度。
5．2 成孔及裂隙水處理
(1)按設(shè)計位置將孔位布置在修整好的邊坡
上，把鉆機就位并調(diào)試好鉆桿沿水平方向向下傾
斜的角度(15o)，鉆孔即可開始。
(2)成孔后用空氣壓縮機風管清理孔穴，將孔
內(nèi)壁及根部殘留廢土清除干凈。
(3)成孔后，在未灌注水泥砂漿前，孔內(nèi)如有
零星裂隙水，可采用在竹竿上包裹與孔徑一樣大
的吸水材料(棉紗或海綿)，將裂隙水吸出。
5．3 錨索的制作
(1)錨索設(shè)計長度根據(jù)坡體高度為12—28 m，
下層最短為12 m，每2．5 m高度增加2 m，錨孑L直
130 mm。錨索的設(shè)計長度不含埋置于錨頭內(nèi)的長
度。錨索鋼絞線表面采用環(huán)氧樹脂涂層進行防腐
防銹。錨索體與水平面的夾角為l5?！?0。，錨索鋼
絞線外露面配合框架梁使用。
(2)錨索采用3根 15．24 mm高強鋼絞線，索
身每隔1．5 m設(shè)一個封閉型對中支架( 12 mm鋼
筋)，張拉完成后，錨具外鋼絞線外露不少于3 em，
并采用C30混凝土封閉。
5．4 錨索的入孔對中支架
(1)對進人工地的鋼絞線、鋼筋必須按要求進
行抽檢，檢驗合格后方可使用。
(2)錨索人孔時，將支架朝上，緩慢沿孔壁向
內(nèi)滑動，到位后用管鉗將錨索提起轉(zhuǎn)動至正確位
置，做到孔壁不受擾動，并保證方向及位置準確，
即定位支架在錨索下方支撐孔壁，并使其上下左
228 管理施工 城市道橋與防洪 2014年9月第9期
右錨索分別在一條直線上。
5．5 灌注水泥沙漿
(1)設(shè)計錨固水泥砂漿強度為M30，水泥使用
Po42．5級普通硅酸鹽水泥，錨孔內(nèi)注漿采用孔底
返漿法一次注漿。
(2)制漿前砂子必須清洗并篩除砂子中的大
顆粒，以免堵塞輸漿管路。
(3)水泥、砂、水按配合比在攪拌機中拌合均
勻，將拌好的水泥砂漿通過2．5 mm×2．5 mm的濾
網(wǎng)后，存放于儲漿桶內(nèi)供壓漿使用。儲漿桶內(nèi)的水
泥砂漿在使用前仍低速攪拌，防止流動度的損失。
(4)灌漿方法：采用重力灌漿與壓力灌漿相結(jié)
合。灌注錨桿砂漿時，將灌漿膠管(內(nèi)徑5 em)沿錨
桿插入(亦可與錨桿同時插人)距錨孑L底10 crn
處，用壓漿泵(灌漿壓力為0．3 MPa左右)將水泥砂
漿從儲漿桶經(jīng)灌漿膠管壓入錨桿孑L內(nèi)，然后隨漿
液的灌進，把灌漿管從孔底開始朝孔口緩慢勻速
拔出，但膠管口始終保持埋入砂漿內(nèi)1．5—2 m，使
砂漿均勻、飽滿的由孑L底向孔口逐漸灌入。當砂漿
灌至孔口略有溢出時為止，將壓漿泵壓力降為零，
以免在孔口形成噴漿。為避免孔內(nèi)產(chǎn)生氣墊，儲漿
桶內(nèi)始終有一定量的砂漿。灌漿管拔出孔口后立
即將制作好的封口板塞好孔口，灌漿即告完成。
6 框架梁施工
6．1 框架梁基礎(chǔ)開挖
框架梁應(yīng)先放線開挖溝槽，位置、間距、尺寸
應(yīng)嚴格按設(shè)計要求測量、放線。施工時根據(jù)錨桿
縱、橫邊坡率的不同選用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)尺寸?？蚣?
梁采用全斷面嵌入式，頂面與邊坡坡面齊平；梁背
面與槽底面密貼，凹凸不平處用水泥砂漿或混凝
土填平，確保梁均勻受力。
6．2 鋼筋骨架綁扎
(1)框架梁：框架梁的截面形式為：0．4 m寬
0．4 m高的矩形。鋼筋骨架主筋N1為 16螺紋
鋼，箍筋N2為(b16圓鋼。梁背面與槽底面密貼，
對凸出及不平處用水泥砂漿或混凝土填平，確保
梁均勻受力。
(2)骨架下料：鋼筋骨架在地面上配料和分片
綁扎成型，在打人錨桿和注漿后，分片將鋼筋骨架
掛在錨桿上，并采用綁扎與錨桿固定。鋼筋骨架安
裝應(yīng)與坡面密貼，并設(shè)固定錨樁錨固于坡面。注意
焊接鋼筋時保護鋼絞線，火花不能傷著鋼絞線。
6．3 框架梁及錨頭施工
錨桿注漿完成后待水泥砂漿強度達到設(shè)計強
度的70％立即進行框架梁和錨頭的施工，錨頭與
框架梁同時澆筑?？v向每隔20 m設(shè)伸縮縫一條，
縫寬2 em，采用瀝青麻筋填塞。伸縮縫置于兩排節(jié)
點中問。
6．4 立模及澆筑混凝土
采用竹膠板作為混凝土澆筑模板，用鋼管及
圓木加固。采用C30混凝土澆筑，由拌和站集中生
產(chǎn)，攪拌運輸車運輸，人工倒運人模，插入式振搗
器振搗密實。
7 結(jié)語
該段邊坡通過錨桿框架梁的施工，坡體未發(fā)
現(xiàn)開裂、蠕動變形等斜坡滑移跡象，穩(wěn)定性有了明
顯的提高。表明采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土格構(gòu)的錨桿
框架梁加固技術(shù)，達到了預(yù)期的設(shè)計效果。噴錨網(wǎng)
格梁適用于黃土地區(qū)、巖質(zhì)路塹邊坡結(jié)構(gòu)面發(fā)育
不良、巖體破碎，不良地質(zhì)體如淺層順層地段，軟
硬質(zhì)巖互層地段等路塹高邊坡的坡面防護工程。
是一種經(jīng)濟，快速，高效的防護方式，這種防護形
式在高邊坡防護的領(lǐng)域中可以推廣應(yīng)用。
參考文獻
[1】李海光．新型支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計與工程實例【M】．北京：人民交通出版
社，2004．
[2]程良奎，劉啟?。畮r土錨固工程技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展【M】．萬國學術(shù)
出版社，1996．

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