余清華
(福建省環(huán)資巖土工程有限公司, 福建 福州 350000)
隨著我國城鄉(xiāng)建設(shè)的迅猛發(fā)展,特別是在山區(qū)工程建設(shè)中涉及到比較多的建筑邊坡問題,邊坡破壞后可能危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生社會不良影響等問題。如何對高邊坡進(jìn)行正確的認(rèn)識分析、合理的設(shè)計(jì)、有效的處理,是工程設(shè)計(jì)人員必須考慮的問題。同時,高邊坡病害也成為困擾工程建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工的難點(diǎn)問題之一。
錨索框架加固邊坡的機(jī)理是主要依靠錨索穿過潛在滑動的不利結(jié)構(gòu)面錨固于穩(wěn)定可靠的巖土層中,通過格構(gòu)框架使錨索群體受力,控制邊坡變形,充分調(diào)動巖上體自穩(wěn)能力,從而達(dá)到加固邊坡的目的,而格構(gòu)框架的主要作用是將邊坡坡體的剩余下滑力或土壓力、巖石壓力分配給格構(gòu)框架結(jié)點(diǎn)處的錨索,然后傳遞給穩(wěn)定地層,從而使邊坡坡體在由錨索提供的錨固力作用下處于穩(wěn)定狀態(tài)。同時,格構(gòu)框架技術(shù)美化環(huán)保,利用框格護(hù)坡,同時在框格之內(nèi)種植花草可以達(dá)到極其美觀的效果。
錨索格構(gòu)梁是一種將格構(gòu)梁護(hù)坡與錨固工程相結(jié)合形成的新型抗滑支擋結(jié)構(gòu),它既能保證深層加固又可兼顧淺層護(hù)坡,很適合坡度較陡、節(jié)理發(fā)育、易受自然應(yīng)力影響、導(dǎo)致大面積碎落以及局部小型崩塌、落石的類土質(zhì)邊坡。錨索格構(gòu)加固目前在國內(nèi)建筑邊坡、公路邊坡防護(hù)應(yīng)用很普遍。
錨索格構(gòu)梁加固技術(shù)主要適用于:①、對邊坡變形要求嚴(yán)格時;②、邊坡在施工期穩(wěn)定性差時;③、高度較大的土質(zhì)邊坡;④、對有外傾結(jié)構(gòu)面的巖質(zhì)邊坡及滑坡等均較適宜。
邵武市城南經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū) B12地塊邊坡位于邵武市城南經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū),316國道南側(cè),坡頂9m處有高壓電塔(電塔采用獨(dú)立基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深為3.0m),邊坡坡頂最高處設(shè)計(jì)標(biāo)高為254.0m,坡底整平標(biāo)高為225.0m,邊坡高度為10~29m。
邊坡表層2~3m為坡積粉質(zhì)粘土,3~8m為全風(fēng)化砂巖,8m至坡底為砂土狀強(qiáng)風(fēng)化砂巖,坡底以下為碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化砂巖;
根據(jù)勘察報(bào)告,邊坡開挖深度范圍內(nèi)地下水較貧乏。坡頂匯水面積較小。
根據(jù)勘察報(bào)告,分析影響邊坡穩(wěn)定性的各種因素,所獲得的邊坡設(shè)計(jì)參數(shù)如下表1:
表1 穩(wěn)定驗(yàn)算力學(xué)指標(biāo)表
根據(jù)用地紅線及周邊規(guī)劃環(huán)境,邊坡按三級進(jìn)行削坡。自下而上:第一階坡高10m,坡率1:0.5,平臺寬2m;第二階坡高10m,坡率1:0.75,平臺寬2m;第三階坡高9m,坡率1:1.25。該邊坡開挖高度大,變形要求高(坡頂有電塔),綜合考慮第一~三階坡均采用錨索格構(gòu)梁支護(hù),錨索豎向及水平間距按2.5m設(shè)計(jì)。
本次根據(jù)不利斷面采用簡化畢肖普圓弧滑動法對加固前和加固后的邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算,詳見下表2及圖1~2:
表2 穩(wěn)定驗(yàn)算安全系數(shù)表
該邊坡工程安全等級為一級,F(xiàn)s應(yīng)大于1.3。根據(jù)上表及圖可知,邊坡未加固時,欠穩(wěn)定,故應(yīng)對其進(jìn)行防護(hù)加固,采用錨索格構(gòu)梁加固后邊坡的安全系數(shù)大于1.3,滿足規(guī)范要求。
2.5.1 施工程序
施工應(yīng)嚴(yán)格按"開挖一階,加固一階"的原則進(jìn)行。其單階施工工序如下:錨索格構(gòu)梁的施工順序?yàn)椋菏┕?zhǔn)備→邊坡上部土方開挖、修坡→錨索成孔、穿錨筋、二次注漿→格構(gòu)梁施工并養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 80%以上→錨索張拉鎖定→泄水孔或軟式排水管施工→施工下一階坡面。
2.5.2 施工工藝
(1)施工準(zhǔn)備:錨索施工前,應(yīng)進(jìn)行錨索基本試驗(yàn),根據(jù)錨固地層、錨固噸位做破壞性試驗(yàn),以驗(yàn)證錨固體與巖土體極限粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。每種試驗(yàn)土層錨索試驗(yàn)數(shù)量不少于3根?;驹囼?yàn)錨索最大試驗(yàn)荷載不得超過桿體標(biāo)準(zhǔn)值的0.85倍。
(2)錨孔成孔:成孔要求采用干鉆成孔,孔內(nèi)粉塵應(yīng)吹干凈。
(3)錨筋制安:錨筋下料應(yīng)整齊準(zhǔn)確,誤差不大于±50mm,預(yù)留張拉段鋼絞線長度1.5m。
(4)錨索注漿:錨固體采用低壓二次注漿工藝,自孔底往外注漿,第一次注漿壓力1.0~2.0MPa,第二次注漿壓力2.0~5.0MPa。
(5)格構(gòu)梁施工:采用C30現(xiàn)澆格構(gòu)梁。
(6)錨索張拉:在注漿漿體與臺座混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%以上時,方可進(jìn)行張拉鎖定作業(yè)。錨索的預(yù)應(yīng)力分 5級按有關(guān)規(guī)范或規(guī)定施加,即設(shè)計(jì)荷載的25%,50%,75%,100%和110%。在張拉最后一級荷載時,應(yīng)持荷穩(wěn)定10~15min后卸荷鎖定。錨索鎖定后48小時內(nèi),若發(fā)現(xiàn)明顯的預(yù)應(yīng)力損失現(xiàn)象,則應(yīng)及時進(jìn)行補(bǔ)償張拉。
(7)封錨:錨索張拉完成后應(yīng)及時封錨。
邊坡施工過程中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測,竣工后的監(jiān)測時間不應(yīng)少于二年。邊坡施工期監(jiān)測項(xiàng)目包括邊坡水平位移和垂直位移、地表裂縫、錨索拉力、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形、支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力和地下水、滲水與降雨關(guān)系。
邊坡質(zhì)量檢驗(yàn)及驗(yàn)收應(yīng)符合《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2013)和《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收同一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50300)的有關(guān)規(guī)定。
錨索格構(gòu)梁支護(hù)能充分地調(diào)動和提高巖土體的自穩(wěn)能力和自身強(qiáng)度,大大減小結(jié)構(gòu)物體體積和減輕結(jié)構(gòu)物自重,尤其是對邊坡變形要求高及施工期穩(wěn)定差的邊坡較適宜。并以其施工速度快、對場地要求低、安全可靠等特點(diǎn),具有廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景。