锚杆格构梁在强风化泥质粉砂岩挖方高边坡防护中的应用

精品文档-下载后可编辑锚杆格构梁在强风化泥质粉砂岩挖方高边坡防护中的应用［摘要］结合工程实例，介绍在强风化泥质粉砂岩挖方高边坡条件下，采用锚杆格构梁支护的设计要点，为类似工程的设计及施工提供一定帮助。

［关键词］锚杆格构梁强风化泥质粉砂岩挖方高边坡防护

引言

在道路设计过程中经常遇到强风化泥质粉砂岩挖方高边坡的情况，若采用浆砌片石防护不仅加大开挖面，造成土方量增加，对自然破坏严重，且防护效果不理想。而锚杆格构梁护坡具有支护效果好、操作简便、占用施工净空少等优点，因而在道路边坡防护中常常被采用。

1工程概况

澳头中学（高中新校区）周边配套市政工程（校园一路）位于惠州市大亚湾澳头镇沿海高速公路西侧，场地主要为残丘、坡地及分布于残丘之间的坳（冲）沟，地势起伏很大。道路在K0+460～K0+520段左侧存在高达28m的挖方，为确保边坡的稳定性及环境绿化的要求，设计时对该边坡采用大放坡＋锚杆格构梁（梁格内填土植草绿化）的支护方式。

2工程地质

根据工程岩土勘察资料，场地地层从上到下分述如下：

(1）第四系坡洪积层，含碎石亚粘土：褐黄、褐红色，不均匀含碎石约10-20%，可塑-硬塑状态。

(2）强风化泥质粉砂岩：褐黄、灰黄色，岩石因强烈风化而解体，岩芯呈土状、土夹碎块状，局部夹有弱风化岩，合金钻进较容易。

土层地质参数如下：

（1）第四系坡洪积层：重度γ＝19kN/m3，c=25kPa，φ＝22°。

（2）强风化泥质粉砂岩：重度γ＝21.5kN/m3，c=50kPa，φ＝28.0°。

3边坡稳定性评价

泥质粉砂岩边坡的抗剪强度参数选取是在现场调绘、勘探、测试、室内试验的基础上参考《工程岩体分级标准》（GB50218）和工程经验确定。

边坡稳定性评价采用极限平衡法进行。

边坡稳定性计算采用圆弧稳定性计算法，破裂面为圆弧形，采用简化Bishop法计算。

边坡稳定性计算分成以下三种工况：

（1）正常工况：边坡处于天然状态下的工况；

（2）非正常工况Ⅰ：边坡处于暴雨或连续降雨状态下的工况；

（3）非正常工况Ⅱ：边坡处于地震荷载作用下的工况。

边坡稳定安全系数满足表1要求：

本项目区域地震烈度Ⅶ度，按Ⅷ度设防，边坡稳定性计算时水平地震系数为0.1,地震作用综合系数0.25，地震作用重要性系数1.0。

4边坡下滑力计算

采用理正岩土工程软件5.5计算，边坡总的下滑力及土体总的抗滑力计算结果见表2.

5锚杆格构梁设计

5.1支护形式

根据场地工程地质条件、水文地质条件、场地周边环境和工程永久性的特点，本着安全可靠、经济合理、技术成熟的原则，从工程造价、工期、施工可行性等方面综合考虑，确定本边坡采用大放坡＋锚杆格构梁（梁格内填土植草绿化）的支护方式。

本边坡采用台阶式，每个台阶设一宽2m的平台，共三级边坡，坡率均为1:1.0，第一、二级边坡高度均为10米，第三级边坡按坡率放到自然地面线。

锚杆格构梁护坡立面及剖面图分别如下图。

（1）格构梁设计参数

格构梁采用人字形布置，竖向间距3m，水平间距3m，砼强度等级为C25。

（2）锚索设计参数

锚孔直径D=150，倾角20度。锚索长为18m、20m、24m，材料为3×7φ5钢铰线，竖向3.0m，水平向3.0m。注浆材料为水泥净浆，水灰比0.45～0.5，锚固体强度要求大于25MPa，采用强度等级为42.5R普通水泥。锚索设计轴向拉力设计值300kN、320kN、350kN。

5.3边坡稳定性验算

以K0+480最不利断面为例，采用理正岩土工程软件5.5计算，通过程序计算，三种工况下各级边坡稳定性计算结果见表3。

边坡稳定性验算满足上述稳定性安全系数的要求。

5.4截、排水措施

路堑边坡开挖后，地表水的冲刷和侵蚀将直接影响到边坡的稳定性，因此有必要采取有效的排水防护措施。在边坡坡顶外不小于5m设置截水沟，将流向坡面的山体雨水引导至自然沟渠内，并减轻边沟的泄水负担。在边坡平台上设置纵向排水沟，将平台上一级的坡面水排走，以减少雨水对下一级坡面的冲刷和侵蚀。在坡脚设置边沟，收集坡面雨水，确保雨水不流向路基，保证路基的稳定。

5.5坡面绿化

为防止水土流失，保护生态环境，在边坡开挖后应进行坡面绿化。在钢筋砼格构梁施工完毕后，在格构梁空格内回填10cm种植土，接着进行坡面植草（直接培土植草）。

5.6变形监测

山体边坡滑踏与其内部形变有着紧密联系，因此，通过边坡变形监测，可预报山体边坡滑踏灾害发生的情况，预防灾害的发生。边坡的监测采用人工巡查和仪器监测相结合的方法，监测可分两阶段进行。

第一阶段，施工过程中对坡顶进行位移、沉降观测，具体要求如下：

（1）沿坡顶每隔20m左右设一个位移观测点；

（2）变形观测点应在布设初始建立初读值，观测频率根据施工的进度及监测的情况确定；

（3）变形观测的技术要求应符合现行的《工程测量规范》有关变形测量的规定，观测精度应满足不低于二等精度要求；

（4）观测资料应包括：观测基准点和观测点的位置、编号、观测日期、本次观测值和累积观测值；观测资料应编制成表或绘制成曲线，变形观测结束应将上述资料汇总并附必要的文字说明。

第二阶段，施工完毕后的观测具体要求如下：

边坡治理施工完成后，需继续进行监测，时间定为二年。观测要求同施工过程中的监测要求。在以后的使用期间，根据边坡人工巡视的情况，再进行具体的监测要求。

监测频率及时间要求如下：

（1）监测频率为每周监测2次，可根据变形情况适当调整监测频率；

（2）竣工后观测频率：每十五天一次，三个月后每月一次；可根据变形速率调整观测间隔时间；

（3）观测期为二年。

6结语

本文以强风化泥质