李志強 陳昌文

(1.輝固勘探(深圳)有限公司，廣東 深圳 518040;2.西藏大學(xué)工學(xué)院，西藏 拉薩 850000)

隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的加快和山區(qū)高等級公路的大量興建，邊坡的穩(wěn)定性問題日漸突出。錨桿支護是一種快捷有效的邊坡支護措施，用錨桿對邊坡進行支護的應(yīng)用也越來越廣泛，據(jù)知錨頭大都采用格構(gòu)梁形式。格構(gòu)梁形式錨頭，優(yōu)點是使錨桿具有整體性，并可以起到錨桿群效應(yīng);缺點是施工工期長，工程造價高，施工難度大，特別是運輸不便的山區(qū)邊坡。本文通過工程實例，介紹了錨桿與混凝土面墻聯(lián)合支護在邊坡支護工程中的設(shè)計方案和施工工藝，并運用獨立錨頭和混凝土面墻的聯(lián)合形式，實踐論證了該方案的安全性、可靠性和經(jīng)濟性。

1 工程概況

本邊坡位于深圳市三洲田公園駱馬嶺水庫西側(cè)，坡高20 m，邊坡傾角約40°，坡面植被較好，坡頂有一個400 kV的超級臺風(fēng)高壓電塔，該輸電線是大亞灣核電站輸送至香港特區(qū)重要線路，因此其邊坡穩(wěn)定性對香港特區(qū)具有特殊的重要性。然而2013年年底由于區(qū)政府新建水庫的防汛道，防汛道經(jīng)過本邊坡頂下12 m左右即在坡面上開挖一條4.5 m寬的路面，路面內(nèi)側(cè)開挖面垂直高約2 m。工程地質(zhì)條件:1)坡積土:主要為含礫粘性土，厚度1.10 m～1.50 m，普遍分布于邊坡表層。2)殘積土:主要為含礫質(zhì)粘性土，厚度0.40 m～6.00 m。3)全風(fēng)化花崗巖:巖芯呈砂土狀，組織結(jié)構(gòu)基本破壞，原生巖結(jié)構(gòu)隱約可見，該層層厚1.20 m～5.60 m。4)強風(fēng)化花崗巖:巖體呈砂土狀，原巖結(jié)構(gòu)清晰可辨，節(jié)理和風(fēng)化裂隙發(fā)育，層厚0.90 m～4.70 m。5)中風(fēng)化花崗巖:較軟巖，為粗粒組成均勻的花崗巖，取芯率25%～68%，RQD為17%～45%。地下水埋深較深，邊坡地下水在一般條件下對邊坡的穩(wěn)定性、工程施工無明顯的影響，但雨季時地表水及地下水的混合作用，將導(dǎo)致土體含水量增大，抗剪強度降低，會削弱邊坡土強度并沖刷坡面。因此，考慮到最不利因素，本設(shè)計以邊坡周邊水庫的北側(cè)及東側(cè)兩個堤壩壩頂標高較低者(高程+337.0 m)為設(shè)計最高地下水位，以及在坡積層里0.5 m深的上層滯水位進行穩(wěn)定分析。

2 支護設(shè)計方案

根據(jù)邊坡周圍環(huán)境和地質(zhì)條件，運用軟件Geo-slope對邊坡穩(wěn)定分析計算，并按照香港行業(yè)要求，滑移面的最小安全系數(shù)不小于1.40，確定支護設(shè)計方案如下。

2.1 錨桿布置

防汛道上的邊坡錨桿布置7排(A～G)，錨桿入射角20°，錨桿水平間距為1.5 m，垂直間距為1.5 m，錨桿長度14 m，孔徑為125 mm;防汛道路邊內(nèi)側(cè)垂直面布置1排(H)12 m的錨桿及200 mm厚混凝土面墻，混凝土面墻內(nèi)置雙向鋼筋網(wǎng)，采用HPB235級鋼筋(φ8@200×200)，混凝土強度等級C25，邊坡支護斷面見圖1。

2.2 錨桿構(gòu)造

土釘鋼筋采用熱軋Ⅱ級鋼筋HRB335，并在一端設(shè)置至少150 mm的螺紋，鋼筋直徑32，所有鋼筋必須遵守有關(guān)規(guī)范，強度標準值不低于335 MPa，設(shè)計值為300 MPa。錨固灌漿采用M30純水泥漿。

圖1 邊坡支護斷面

2.3 錨頭設(shè)置

上面7排錨桿采用獨立錨頭形式，錨頭大小800 mm×800 mm×250 mm，錨桿頂端部車絲150 mm，用螺帽固定150 mm×150 mm×20 mm的承載鋼板在錨桿頂端部，并焊接φ16@200×200的鋼筋，混凝土強度采用C30。最后底下錨頭嵌入在混凝土面墻。

3 錨桿施工方案

錨桿施工順序如下:

1)錨桿釘定位，在清理好的坡面上進行錨桿釘定位測量;2)造孔;3)安裝錨桿;4)灌注漿;5)錨頭施工。

3.1 錨桿鉆孔

1)錨桿釘鉆孔必須按錨桿平面圖、剖面圖及有關(guān)說明，穿過土層達到設(shè)計深度，鉆孔直徑為125 mm;2)鉆孔結(jié)束后，應(yīng)堵塞鉆孔或用其他方法防止外部泥土進入;3)在安裝錨桿之前，應(yīng)將每個鉆孔中的泥土、巖石、碎片等清理干凈。

3.2 錨桿安裝

1)應(yīng)向監(jiān)理提交錨桿整套材料檢驗報告，試驗報告中應(yīng)有材料出廠合格證檢查、材料現(xiàn)場抽檢，在經(jīng)監(jiān)理代表同意后方可進行錨桿安裝;2)安裝每根錨桿須同時安裝實心導(dǎo)線，以便抽檢錨桿的長度。抽檢率為錨桿總數(shù)的5%～10%，采用非破損檢驗的方法，包括時域電磁反射法;3)錨桿桿體材料采用1根直徑為32 mm(HRB335)鋼筋，錨桿為全粘結(jié)錨桿，錨桿安放時應(yīng)防止扭壓、彎曲，桿體放入角度應(yīng)與鉆孔角度一致，每隔2.0 m設(shè)對中支架;4)安裝的錨桿應(yīng)保證每個錨桿都能在承受抗拔試驗荷載時不超過設(shè)計允許位移值，鋼筋不能產(chǎn)生彎曲，錨桿伸出一端的螺紋不能有損傷。

3.3 錨桿灌漿

為保證加固邊坡的穩(wěn)定性與加固質(zhì)量，在錨桿安裝好后，應(yīng)盡快灌漿;如不能立即灌漿，也必須在72 h之內(nèi)，灌漿所需的所有準備工作應(yīng)該在錨桿安裝過程中做好。

錨桿灌漿要求:1)所有灌漿的水泥應(yīng)使用普通硅酸鹽水泥，且強度不應(yīng)低于42.5 MPa;2)水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)和硬化的有害物質(zhì)，不得使用污水;3)純水泥漿的水灰比不應(yīng)超過0.45，純水泥漿的28 d的無側(cè)限抗壓強度最小應(yīng)達到30 MPa，注漿壓力不小于0.8 MPa;4)漿體的混合，添加劑的使用，混合方法，灌漿壓力，灌漿過程和灌漿設(shè)備等都要按有關(guān)施工規(guī)范的要求而且得到監(jiān)理代表的批準;5)純水泥漿應(yīng)從土釘?shù)撞恐饾u向上注入，當從鉆孔中流出的純水泥漿和注入的純水泥漿的粘度相同時，確保灌漿飽滿，才能停止灌漿;6)灌漿和錨桿鋼筋插入應(yīng)在同一天進行。如果灌漿在鋼筋插入鉆孔后不能立即進行，經(jīng)過一個晚上之后，鋼筋應(yīng)從鉆孔抽回，并由監(jiān)理工程師檢查鉆孔的清潔符合要求后再插入鋼筋;7)在灌漿完成后的12 h內(nèi)，在10 m半徑范圍內(nèi)不得進行鉆孔，灌漿或抗拔試驗等。

3.4 錨桿的試驗和監(jiān)測

1)錨桿的基本試驗，錨桿試驗數(shù)量不得少于3根，基本試驗為破壞性試驗，試驗結(jié)束后應(yīng)及時將試驗數(shù)據(jù)送設(shè)計單位以校核設(shè)計;2)錨桿的驗收試驗，錨桿試驗數(shù)量不得少于錨桿總數(shù)的5%，且不得少于5根［1］。驗收試驗最大試驗荷載不能大于設(shè)計值。

4 混凝土面墻、錨頭施工要點

1)由于路面下是殘積土層，所以混凝土面墻必須埋入路面下500 mm以作為持力層;2)混凝土面墻的排水孔采用100PVC管，在泄水孔0.3 m范圍內(nèi)填直徑20 mm左右的碎石，外包透水無紡?fù)凉げ迹鈬偬?.2 m厚直徑3 mm左右的礫石，排水管外傾5%，水平間距為2.0 m，一字排列;3)混凝土面墻每隔15 m～20 m設(shè)20 mm厚的伸縮縫，用瀝青木板沿內(nèi)、外、頂三邊填塞;4)混凝土面墻及錨桿混凝土強度C30;5)錨頭及混凝土面墻的鋼筋保護層大于50 mm;6)錨頭開挖深度是350 mm，錨頭的厚度是250 mm，預(yù)留10 mm可以在錨頭上覆蓋土工袋，并可撒草種進行綠化。

5 獨立錨頭的優(yōu)點

獨立錨頭的優(yōu)點是施工工藝簡單，工期短，造價低，并且獨立錨頭混凝土澆筑施工完后，還可以在錨頭上面覆蓋10 mm厚裝有種植土的土工袋，土工袋布置完后進行坡面清理，最后在整個坡面進行撒草種。草種養(yǎng)護幾個月后，坡面恢復(fù)施工前貌，看不出有錨桿邊坡支護的痕跡。

6 結(jié)語

實踐證明，獨立錨頭的錨桿和混凝土面墻聯(lián)合支護體系在本工程邊坡治理支護中的應(yīng)用是極其成功的。觀測結(jié)果表明，該支護結(jié)構(gòu)體系滿足了邊坡支護的要求，同時也達到香港行業(yè)要求，確保了該電塔邊坡的穩(wěn)定和安全，支護效果良好，坡面植被長勢較好，觀感效果良好，受到香港電塔業(yè)主及區(qū)質(zhì)量監(jiān)督局的一致好評，取得了良好的經(jīng)濟、社會、環(huán)境和安全效益。

［1］GB 50330-2002，建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］GB 50007-2002，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范［S］.

［3］CECS 22∶2005，巖土錨桿(索)技術(shù)規(guī)程［S］.

［4］GB 50010-2002，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范［S］.

［5］GJB 5055-2006，土釘支護技術(shù)規(guī)范［S］.