王源 WANG Yuan；陶澤源 TAO Ze-yuan

（昆明理工大學(xué)，昆明650093）

0 引言

近些年來，為了防止高大邊坡的失穩(wěn)，錨索支護(hù)成為了不可或缺的技術(shù)。但是對于其技術(shù)本身，其很多細(xì)節(jié)直接影響著設(shè)計和施工，忽略了這些細(xì)節(jié)就會帶來不必要的安全隱患。本文以實(shí)際工程為例，介紹了錨索支護(hù)在設(shè)計、施工等中的情況。

1 工程概況

本項目擬在龍崗街道管轄內(nèi)的南約社區(qū)馬鞍嶺的積谷田位置，為了能夠合理解決龍崗區(qū)目前迫在眉睫的余泥渣土問題的處理，就需要建設(shè)專用的余泥收納場。而受納場位于龍崗街道南約設(shè)局的積谷田，現(xiàn)狀為塘坑和低洼地，由2個擋土壩和高為51m，坡度為1:1，重度18（kN/m3），粘聚力為 15（KPa），內(nèi)摩擦角為 28（度）。

2 氣候現(xiàn)象

本地區(qū)主要的氣候特征是以亞熱帶海洋性季風(fēng)為主的，全面溫度以高溫為主，溫度較為濕潤，而且氣候全年平均溫度在22.4℃，但是兩個極端溫度相差甚大，極端最大氣溫為36.6℃，最低氣溫為1.4℃，全面雨量充足，但年際變化大；多年平均降雨量為l900mm，最高日降雨量為338.5mm，平均相對濕度為79%。

3 穩(wěn)定性分析

該工程在壩體本體上都是以均勻的土質(zhì)為主，我們?yōu)榱四軌蜻M(jìn)行穩(wěn)定性的評價，大多數(shù)采用的是瑞典條分法進(jìn)行。

其中γ為第i條塊的重度；第i條塊的土條寬度為bi；第i條塊的平均高度為hi；土條地面中心法線與圓心的鉛直線間夾角用αi表示；c為第i條塊的粘聚力；Li為第i條塊的滑動面弧長；φ為第i條塊的內(nèi)摩擦角。我們?yōu)榱似浞€(wěn)定性系數(shù)0.8就需要通過公式確定，但是在0.8階段的時候處于失穩(wěn)狀態(tài)，因此在起初決定削坡的方法能夠使其達(dá)到穩(wěn)定。決定將其坡度改為1:2.5，并分4級放坡。深圳的天氣大多數(shù)都是以多強(qiáng)降雨為主，因此為了保證其在強(qiáng)降雨來臨時候的穩(wěn)定性，就需要經(jīng)過計算穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)得0.9，一定程度上不能保持其穩(wěn)定。因此，需要進(jìn)行治療。

4 治理方案的選擇

由于治理方案多種多樣，因此在進(jìn)行治理方案選擇的時候，就很難進(jìn)行選擇，但是我國根據(jù)自己國家的需要，選擇的治理方案多為具有抗滑性的錨索等。由于壩體上土層面具有單一的特點(diǎn)，工程需要治理的面積又較大，使得抗滑樁便于其昂貴的預(yù)算為由被迫停止；因此在進(jìn)行操作的時候，土釘?shù)囊?guī)定范圍要控制在20m以內(nèi)，與坡面最危險滑動面之間的距離我們一般控制在20m，因此，不能很好地應(yīng)用到本次設(shè)計中。

該工程要根據(jù)其特有的特點(diǎn)來進(jìn)行治理方案的選擇，其中錨索將是最佳的方案。

5 錨索的設(shè)計與計算

5.1 確定錨索鋼絞線的規(guī)格 我們在進(jìn)行錨索鋼絞線規(guī)則選用的時候，大部分采用的鋼絞線的直徑為15.2mm，我們可以根據(jù)表1的數(shù)據(jù)進(jìn)行參考，不難看出公稱抗拉強(qiáng)度1860MPa、截面積139mm2鋼絞線，每根鋼絞線極限張拉荷載Pu為259kN，屈服張拉荷載Py為220kN。

規(guī)范規(guī)定錨索設(shè)計下傾角為15°～30°。

本設(shè)計中取β=20°。

表1 國標(biāo)7絲標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線參數(shù)表

其中Nak為錨索軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；Na為錨索軸向拉力設(shè)計值（kN）；Htk為錨索所受水平拉力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；β為錨索傾角（度）；rQ為荷載分項系數(shù)，可取1.3。則設(shè)計8條錨索的軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值和軸向拉力設(shè)計值公式為：

8條錨索的軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值和軸向拉力設(shè)計值的計算結(jié)果見表2

表2 各個錨索的軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值

在用公式進(jìn)行錨固長度計算的時候，要根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行，因?yàn)殄^固長度是取兩個公式計算出來的數(shù)值中的較大值。其中 la為錨固段長度（m）；d為錨固體直徑（m）；frb為地層與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度特征值（KPa），根據(jù)表3，取值110KPa；n為鋼絞筋根數(shù)（根）；r0為邊坡工程重要性系數(shù)，取1.0；fb為鋼筋與錨固砂漿間的粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計值（KPa），根據(jù)表4，取值2.95×103KPa；ξs為固體與地層粘結(jié)工作條件系數(shù)，取1.0；ξ3為鋼筋與砂漿粘結(jié)強(qiáng)度工作條件系數(shù)，取0.60。

表3 土體圖錨固體粘結(jié)強(qiáng)度特征值

表4 鋼筋、鋼絞線與砂漿之間的粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計值fb（MPa）

計算錨索的錨固長度，計算結(jié)果見表5。

表5 各個錨索的錨固長度計算結(jié)果

6 預(yù)應(yīng)力錨索的施工工藝

6.1 施工工藝順序 ①測量放線、場地平整：錨桿施工需有5.0m寬左右腳手架的作業(yè)平臺面，施工前先將土方按設(shè)計坡比挖至設(shè)計標(biāo)高，并平整好場地，通過測設(shè)標(biāo)高各找預(yù)留標(biāo)記定好錨桿位置。②鉆機(jī)就位，調(diào)整機(jī)傾角：待平整好場地，吊入鉆機(jī)就位，測量鉆桿角度，控制誤差在±1度以內(nèi)。鉆機(jī)安裝要求牢固，施工中不得產(chǎn)生移位現(xiàn)象。③鉆孔、清孔：鉆孔采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方式，孔徑150mm，錨孔采用干作業(yè)成孔，以防卡鉆、塌孔。鉆孔達(dá)到設(shè)計深度后，提鉆換用擴(kuò)孔鉆頭進(jìn)行錨桿底部擴(kuò)孔（孔徑400mm）。擴(kuò)孔長度達(dá)到設(shè)計擴(kuò)孔深度（0.5m）后終孔。鉆孔完畢后，用強(qiáng)風(fēng)清孔，以清除孔內(nèi)巖屑、泥渣等殘留物。④錨索制作：鉆孔完畢，在清孔的過程中，應(yīng)組織工人制作錨索。按設(shè)計要求制作錨索。鋼絞線錨固段架線環(huán)與緊箍環(huán)每隔1米間隔設(shè)置，緊箍環(huán)系16號鉛絲繞制，不少于兩圈，自由段每隔2米設(shè)置一道架線環(huán)，以保證鋼絞線順直。⑤安放錨索：安放錨索時，應(yīng)防止桿體扭曲壓彎，注漿管隨錨索一同放入孔內(nèi)，管端距孔度為50-100mm桿體放入角度與鉆孔傾角保持一致，安放好后桿體始終處于鉆孔中心。下錨時在注漿管與錨頭齊平處作一標(biāo)記，下錨時抓住錨桿和注漿管一齊下，以防止注漿管脫落，下錨完畢，再次檢查注漿管與錨頭是否齊平，如發(fā)現(xiàn)注漿管拉出，應(yīng)撥出，重新下錨。⑥清孔：下錨完畢后，用強(qiáng)風(fēng)清孔，置換出孔內(nèi)多余泥渣及巖碎。⑦注漿：清孔完畢后，連接好灌漿泵和預(yù)埋的灌漿管，同時按設(shè)計要求制備好水泥漿，進(jìn)行灌漿。水泥漿應(yīng)過篩，整個灌漿過程必須連續(xù)。一邊灌漿一邊拔出灌漿管，拔管過程中必須保證灌漿管始終埋在水泥漿內(nèi)，一直到孔口流出水泥漿為止，方可終止注漿。二次注漿采用高壓注漿，注漿壓力2～3MPa。注漿完畢，應(yīng)立即清洗注漿設(shè)備。⑧錨索張拉：錨固體強(qiáng)度大于20MPa并達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的80%后方可進(jìn)行張拉鎖定保持15min，然后卸荷至零，再重新張拉至鎖定荷載鎖定作業(yè)。

6.2 施工注意事項 ①鉆孔要保證位置正確，要隨時注意調(diào)整好錨孔位置（上下左右及角度），防止高低參差不齊和相互交錯。②鉆后要反復(fù)提插孔內(nèi)鉆桿，遇有粗砂、砂卵石土層，在鉆桿鉆至最后一節(jié)時，應(yīng)比要求深度多10～20cm，以防粗砂、碎卵石堵塞管子。③鋼絞線使用前要檢查各項性能，檢查有無油污、銹蝕、缺股斷絲等情況，如有不合格的應(yīng)進(jìn)行更換或處理。斷好的鋼絞線長度要基本一致端量應(yīng)從擋土、結(jié)構(gòu)物連線算起，外留1.5～2.0m。鋼絞線與導(dǎo)向架要綁扎牢固，導(dǎo)向架間距要均勻；注漿管使用前要檢查油污破裂堵塞，接口處要處理牢固，防止壓力加大時開裂、跑漿。④注漿前用水引路，檢查輸漿管路，注漿后及時用水清洗攪漿、壓漿設(shè)備及注漿管等。

7 結(jié)語

①本文通過運(yùn)用瑞典條分法對邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了評價，并結(jié)合深圳地區(qū)當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r確定了支護(hù)方法。②通過在深圳市龍崗區(qū)建筑垃圾與渣土受納場工程中對于錨索支護(hù)的設(shè)計，成功克服了滑動面與坡面距離遠(yuǎn)的難題。③施工中有很多細(xì)節(jié)直接影響著工程的安全性，其重要性是不容忽視的。

[1]GB50330—2002，建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范.

[2]深圳市龍崗積谷田臨時受納場巖土工程勘察報告,2009,10.

[3]沈蒲生.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理[M].高等教育出版社,2007.

[4]李文茂.路塹邊坡噴錨防護(hù)的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2007(08).

[5]潘明杰.高邊坡加固綜述[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2007(01).