锚喷技术在岩质边坡治理中的应用

锚喷技术在岩质边坡治理中的应用

一、边坡的围岩结构面结构面组合特征2010年，新县检察官办公室技术搜查楼后面的山坡上形成。受时间和空间效应、坡脚宽度、岩石风化、水土流失和岩石逃腐裂缝的影响，山坡底部出现崩塌，局部边坡形成裸露的岩腔，东侧边坡上有结构面切割的岩石，减少岩屑的坡度，并继续下降，对环境和环境有很大的潜在危险。为了使风化裂隙发育的岩质边坡不出现滑坡、崩塌灾害,确保人身财产安全,经技术经济比较,确定使用锚喷支护技术进行加固治理。二、边坡坡度较新县人民检察院技侦楼北侧人工切方边坡,平面形状呈“┑”,东西走向边坡东西投影长约83m,南北宽约16m;南北走向边坡南北投影长约30m,东西宽约8m;相对高差最大22m,坡面坡度70°~80°,切方边坡山体北高南低,上部为自然边坡,下部为人工边坡。由于此边坡为修建检察院技侦楼开挖形成,在人工切坡时没有经过必要的边坡开挖设计,致使边坡坡面开挖坡度较陡,坡面不规则,给边坡治理带来了一定的难度。为了加固岩体,防治山体滑坡及坡面岩块崩塌,根据边坡岩土组成、岩体风化程度、裂隙与结构面的力学性质和产状、组合与交切关系及边坡坡度等采用全粘结锚杆、锚杆与钢筋混凝土面板相结合的支护方式对该部分岩质边坡进行防治。三、拟支护治理边坡的确定根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002和中国工程建设标准化协会标准《岩土锚杆(索)技术规程》CESC22:2005的有关规定及《新县人民检察院边坡应急勘查报告》中对被支护岩体结构面的统计说明与各段边坡的稳定性评价,结合现场边坡地形、地势,把拟支护治理边坡分为ABCD段、DE段、EF段,其中边坡ABCD段、DE段为稳定区坡段,边坡EF段为不稳定边坡段,设计需对这两种边坡段分别计算。1.锚杆加固方案设计边坡ABCD段岩石的完整程度为较完整,岩体类型为Ⅰ类,边坡坡度不大于80°,无外倾的主要结构面。根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)规定,对无外倾结构面的岩质边坡,侧向岩石压力采用侧向土压力理论(朗肯土压力理论)计算:采用锚喷支护边坡时,锚杆的轴向拉力标准值和设计值可按下式计算:锚杆锚固体与地层的锚固长度应满足下式要求:锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度,应满足下式要求:根据以上计算得出锚杆的锚固段长度不小于0.63m,钢筋截面积不小于290.5mm2。根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)7.4.1规定:岩石锚杆的锚固段长度不应小于3m,且不宜大于45D和6.5m;《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)9.3.2规定:锚杆间距宜为1.25m~3m,且不应大于锚杆长度的一半。该段边坡支护设计为:系统锚杆采用HRB335φ25钢筋制作,单根锚杆长度4m,间距均为2m×2m(水平间距×垂直间距),锚杆钻孔直径为φ110,与水平面下倾角15°,全粘结锚杆,全孔范围内采用M30水泥砂浆灌注,采用孔底注浆法;钢筋网采用单层φ8@200×200mm编制,喷射C20混凝土,厚度20cm,泄水孔采用φ50PVC管,间距为4m×4m(水平间距×垂直间距),长度1m,与水平面下倾角5°,每个泄水孔的位置布设在相邻4根系统锚杆的中心;为保证挂网与锚杆连接可靠性,在系统锚杆纵向、横向布置HRB335φ12钢筋做加强筋;在锚喷挂网区上水平间距每隔20m设置一道伸缩缝,缝宽2cm,采用沥青麻絮填塞,伸缩缝置于两排系统锚杆之间。边坡DE段地层单一,与ABCD段边坡相交,主要结构面走向与边坡走向交角大于45°,倾角大于75°,岩石结构面组数大于2组,无主要外倾结构面,且边坡DE段与边坡ABCD段岩质坡顶高程一致,故DE段边坡支护设计采用与ABCD段边坡支护方式一致。2.锚杆支护设计根据《新县人民检察院边坡应急治理工程勘查报告》,该段边坡在饱和情况下处于不稳定状态,边坡剩余下滑力为118.39KN,采用锚杆支护时,采用下式计算锚杆轴向拉力设计值:锚杆钢筋直径计算:锚杆锚固体与地层的锚固长度按本设计报告(公式19)、锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度按本设计报告(公式20)计算:根据以上计算得出锚杆的锚固段长度不小于1.39m,钢筋直径不小于20mm。根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)7.4.1规定:岩石锚杆的锚固段长度不应小于3m,且不宜大于45D和6.5m;《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)9.3.2规定:锚杆间距宜为1.25m~3m,且不应大于锚杆长度的一半。该段边坡支护设计为:系统锚杆采用HRB335φ25钢筋制作,共计84根,其中L=5m锚杆11根,L=7m锚杆16根,L=9m锚杆19根,L=10m锚杆10根,L=11m锚杆19根,L=13m锚杆9根,间距均为2m×2m(水平间距×垂直间距),锚杆钻孔直径为φ110,与水平面下倾角15°,全粘结锚杆,全孔范围内采用M30水泥砂浆灌注,采用孔底注浆法;钢筋网采用单层φ8@200×200mm编制,喷射C20混凝土,厚度20cm,泄水孔采用φ50PVC管,间距为4m×4m(水平间距×垂直间距),长度1m,与水平面下倾角5°,每个泄水孔的位置布设在相邻4根系统锚杆的中心;为保证挂网与锚杆连接可靠性,在系统锚杆纵向、横向布置HRB335φ12钢筋做加强筋。四、锚杆钢筋截面面积和支护设计1.岩土锚杆在设计过程中,应做好地质调查研究和边坡岩土工程勘察工作,采用理论计算、地区相似工程类比和监控量测相结合的设计方法,合理发挥岩土体的固有强度和自承能力。锚杆钢筋截面面积应满足下式的要求:2.锚杆支护设计计算是在已查明的边坡岩土组成、边坡结构面倾向、主控结构面倾角、滑动面内摩擦角等物理力学参数的基础上完成,在施工过程中,若边坡开挖揭露的