王 洪 凱

(江蘇建材地質(zhì)工程勘察院，江蘇 南京　211100)

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錨桿混凝土擋墻在高切坡加固工程中的應(yīng)用

王 洪 凱

(江蘇建材地質(zhì)工程勘察院，江蘇 南京211100)

基于南京市玄武區(qū)朝陽山南側(cè)邊坡加固工程實況，按高切坡后邊坡高度不同對多種類型錨桿混凝土擋墻進行了加固應(yīng)用，闡述了框架式錨桿擋墻、板肋式錨桿擋墻以及板式錨桿擋墻的作用原理，介紹了不同錨桿混凝土擋墻的施工流程以及質(zhì)量控制措施，從而取得最佳的施工效果。

邊坡，錨桿混凝土擋墻，加固方案，施工流程

0　引言

錨桿混凝土擋墻是由深入土體滑裂面之外一定深度的錨桿，配合邊坡混凝土面板以及肋柱或者混凝土框架構(gòu)成的一種支擋結(jié)構(gòu)物。相對于靠自重保持擋墻穩(wěn)定性的一般擋土墻，錨桿混凝土擋墻是靠錨固于穩(wěn)定土層中錨桿所提供的拉力，以承受墻后水、土壓力來保證擋墻的穩(wěn)定性，是一種具有自重小、占地少、結(jié)構(gòu)受力合理并利于機械化施工等優(yōu)點的輕型擋土墻。這種擋墻已在巖石陡坡等高切坡工程地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用。

1　工程概況

項目位于南京市玄武區(qū)朝陽山南坡，太龍公路西側(cè)，南京十月軍校南側(cè)。為防止裸露的山體對南側(cè)25號，27號，29號棟別墅造成潛在危險(山體穩(wěn)定及山體防水)，業(yè)主擬在朝陽山南側(cè)修建永久性的山體加固工程，擬加固區(qū)域相對位置如圖1所示。

本次加固工程所在場地為斜坡地帶，整體呈北部地勢較高，南部、東部地勢較低狀態(tài)，別墅北側(cè)山體處現(xiàn)有施工便道標(biāo)高為46.49 m～50.16 m，設(shè)計加固頂標(biāo)高為52.00 m，規(guī)劃路面標(biāo)高為40.1 m～40.9 m。加固區(qū)域總長約141 m，加固高度3.0 m～11.9 m。

2　邊坡地質(zhì)條件

擬加固邊坡坡體涉及的土層屬于土巖組合邊坡，詳細(xì)包括：

①-2層：素填土，灰褐色、灰黃色，稍濕，松散，以粉質(zhì)粘土為主，夾少量碎石塊及風(fēng)化巖巖渣，底部含少量腐殖物。堆填年限大于10年。該層非均質(zhì)，工程地質(zhì)性質(zhì)較差。

④層：粉質(zhì)粘土，棕黃色，可塑，以粉質(zhì)粘土為主，局部為粘土，含灰白色風(fēng)化巖碎屑，靠坡地地帶含15%～20%碎石塊。無搖震反應(yīng)，切面稍有光澤，干強度、韌性中等～高等。屬中等壓縮性，中等強度地基土。

⑤-1層：強風(fēng)化粉砂巖，灰白色，灰黃色，上部呈風(fēng)化土狀物混少量小巖塊，中下部呈碎石土狀，含風(fēng)化巖碎石塊15%～30%左右，塊徑5 cm～20 cm不等，巖芯碎塊水浸易軟化、崩解。該層全場分布，屬極軟巖。巖石質(zhì)量等級為Ⅴ類。

⑤-2層：中風(fēng)化粉砂巖，灰白色，柱狀，裂隙不太發(fā)育。塊狀構(gòu)造。局部為泥質(zhì)粉砂巖。巖體較完整，屬較軟巖。巖石質(zhì)量等級為Ⅳ類。

3　邊坡加固方案設(shè)計

根據(jù)安全、經(jīng)濟、受力合理等因素綜合考慮，本工程分段采用錨桿混凝土擋墻進行加固處理。

3.1邊坡加固特點

1)坡體土質(zhì)復(fù)雜。擬加固坡體絕大多數(shù)為強風(fēng)化粉砂巖，強風(fēng)化粉砂巖巖體較破碎，在施工錨桿時，錨桿難以成孔，注漿量大。

2)加固坡體坡比小。擬加固區(qū)段坡體坡度達到84°左右，一般施工時很難保證擋墻的垂直度與穩(wěn)定性。因此，我們在加固方案中進行了以下改進：以1∶0.1的坡率從上至下對坡面進行分級后再垂直支擋，然后迅速支好模板，澆筑混凝土起到加強墻后坡體穩(wěn)定性的作用。

3.2加固方案設(shè)計

根據(jù)本工程的原設(shè)計思路，本設(shè)計方案充分考慮該場地的工程地質(zhì)條件、支護高度以及場地周邊環(huán)境條件。采用灌注樁加錨索進行支護，坡頂設(shè)置排水溝減少上部山體徑流，樁間作掛網(wǎng)噴漿封閉處理。該方案能有效地保證坡體的穩(wěn)定性，保證擋墻能承受墻后的水土壓力及坡頂荷載，是一套安全可靠的設(shè)計方案。

從造價角度分析，該方案遠超過常規(guī)擋土墻造價；另外該方案受現(xiàn)場場地范圍操作面的限制。所以，考慮到安全、經(jīng)濟、受力合理等因素，本支護采用分段式錨桿擋墻進行支護。

由于本工程加固坡體高度變化幅度較大，需分段采用多種形式的混凝土擋墻方案進行加固；若采用單一的框架錨桿擋墻加固方案將會造成很大的浪費。

按照實際加固高度，本工程擬分為三段進行加固，各段支護分別為：西側(cè)：地勢較高，相對加固高度較小為3.0 m～6.0 m，由于墻后水土壓力相對較小，形成的坡體滑裂面也較小，擬采用板式錨桿混凝土擋墻方案(見圖2)；中部：地勢中等，相對加固高度中等為6.0 m～9.5 m，墻后水土壓力相對西側(cè)較大，形成的坡體滑裂面也相對較大，設(shè)計時在板式錨桿混凝土擋墻基礎(chǔ)上增加肋柱，形成板肋式錨桿混凝土擋墻方案(見圖3)；東側(cè)：地勢較低，相對加固高度較高為9.5 m～11.9 m，墻后水土壓力在整個加固區(qū)域中最大，形成的坡體滑裂面也最大，設(shè)計時在板肋式錨桿混凝土擋墻方案基礎(chǔ)上加數(shù)道橫梁構(gòu)成框架式錨桿混凝土擋墻方案進行加固(見圖4)。

該方案擋土板、立柱和橫梁三者連接形成類似于樓蓋的豎向梁板結(jié)構(gòu)體系，錨桿錨頭與框架在立柱與橫梁交叉處連接，內(nèi)端錨固在滑裂面以外的土體中，擋土板所受的土壓力通過錨頭傳至鋼拉桿，再由拉桿周邊砂漿握裹力傳至水泥砂漿中，然后再通過錨固段周邊地層的摩擦力傳遞到錨固區(qū)的穩(wěn)定底層中，以承受土壓力或水壓力對支護結(jié)構(gòu)的作用力。橫梁、立柱與錨桿構(gòu)成了空間框架，協(xié)同鋼筋混凝土擋板共同承擔(dān)了墻后坡體的土壓力。該方案不僅受力合理穩(wěn)定，并且造價低廉，與原設(shè)計方案相比大大降低了工程造價。

4　施工流程控制

以板肋式錨桿混凝土擋墻為例，其施工流程如圖5所示。設(shè)計施工后的現(xiàn)場三種混凝土擋墻情況如圖6所示。

5　數(shù)據(jù)監(jiān)測

5.1位移監(jiān)測

通過邊坡變形監(jiān)測，可預(yù)報山體邊坡位移變化情況，預(yù)防災(zāi)害的發(fā)生。邊坡的監(jiān)測采用人工巡查和儀器監(jiān)測相結(jié)合的方法。沿坡頂每隔20 m左右設(shè)一個位移觀測點對坡頂進行位移、沉降觀測。

經(jīng)監(jiān)測得出邊坡坡頂?shù)某两蹬c水平位移均在10 mm以內(nèi)，詳細(xì)的位移成果如表1所示。

表1　水平位移成果表

5.2錨桿抗拉試驗

經(jīng)第三方檢測單位檢測，以每區(qū)段最深加固處為例，各段的錨桿抗拉試驗值如表2所示。

表2　錨桿抗拉試驗值

6　結(jié)語

根據(jù)邊坡的地質(zhì)特點以及施工的實際情況將板肋式錨桿擋墻分段應(yīng)用到邊坡加固工程中可以取得良好的加固效果。錨桿擋墻有多種類型，各類型都具有優(yōu)缺點，在實際工程中應(yīng)對其加以合理利用，從而做到安全、經(jīng)濟與受力合理的設(shè)計原則。

[1]朱彥鵬,王秀麗,周勇.支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計計算手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.

[2]劉國斌,王衛(wèi)東.基坑工程手冊[M].第2版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2009.

[3]GB 50330—2013，建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].

Application of bolt concrete retaining wall in high cut slope reinforcement project

Wang Hongkai

(Jiangsu Building Materials Geological Engineering Survey Institute, Nanjing 211100, China)

Based on the south side of sunrise mountain slope reinforcement works Xuanwu district, Nanjing of high cut slope after slope according to different heights for the rational application of various types of bolt reinforced concrete retaining wall, retaining wall anchor elaborated frame, ribbed plate anchored retaining wall and the role of the principle of retaining plate bolt, introduces its construction process and quality control measures, so as to obtain best construction effect.

slope, bolt concrete retaining wall, reinforcement scheme, construction process

1009-6825(2016)25-0068-03

2016-06-27

王洪凱(1978- )，男，高級工程師，國家一級注冊建造師

TU476.4

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