何明亮

摘要：在中國西部地區(qū)，因工程的建設(shè)開挖而形成大量的挖方邊坡，巖質(zhì)挖方邊坡因巖石的物理力學(xué)性質(zhì)好，通常被誤認(rèn)為其自穩(wěn)能力較好，而采取較陡的坡率進(jìn)行放坡、封表處理。然而，當(dāng)邊坡巖體中存在外傾結(jié)構(gòu)面或外傾楔形體，且其傾角小于邊坡坡角，則容易形成不穩(wěn)定塊體。以重慶某公園觀光平臺(tái)后側(cè)巖質(zhì)挖方邊坡為例，闡述板肋式錨桿擋墻對巖質(zhì)邊坡支護(hù)的作用。

關(guān)鍵詞：巖質(zhì)挖方邊坡;支護(hù)技術(shù);外傾結(jié)構(gòu)面;板肋式錨桿擋墻

中圖分類號(hào)：TU43

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI： 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.09.025

中國西部地區(qū)主要為丘陵及山地地貌，在工程的建設(shè)中，常常因?yàn)榈匦蔚南拗贫M(jìn)行開挖，形成大量的邊坡。在人們的印象中，巖石的強(qiáng)度高，巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性較好，通常采用較陡的坡率進(jìn)行放坡處理，常常忽略巖質(zhì)挖方邊坡可能帶來的安全威脅。當(dāng)巖質(zhì)邊坡中存在外傾結(jié)構(gòu)面、外傾楔形體，且其傾角小于邊坡坡角時(shí)，易形成不穩(wěn)定塊體從而發(fā)生滑塌破壞。因此，在實(shí)際工程中，應(yīng)首先查明邊坡的穩(wěn)定性及可能的破壞模式，再進(jìn)行針對性設(shè)計(jì)。

本文以重慶某公園觀光平臺(tái)后側(cè)巖質(zhì)挖方邊坡為例，闡述邊坡的穩(wěn)定性受控因素，介紹板肋式錨桿擋墻對巖質(zhì)邊坡支護(hù)的應(yīng)用。

1 巖質(zhì)挖方邊坡的支護(hù)形式概述

在當(dāng)前的工程建設(shè)中，比較常見的巖質(zhì)挖方邊坡處理方式包含坡率法（自然放坡）、錨索擋墻、樁板擋墻、巖石錨噴支護(hù)、板肋式錨桿擋墻支護(hù)。

1.1 坡率法（自然放坡）

坡率法是最為常見的一種邊坡處理方法，當(dāng)邊坡巖體的穩(wěn)定性主要受巖體強(qiáng)度控制時(shí)，通常采用自然放坡，使邊坡達(dá)到穩(wěn)定坡率。再結(jié)合噴射混凝土、格構(gòu)植草、TBS綠化等方式對邊坡坡面進(jìn)行防護(hù)。其優(yōu)點(diǎn)包括成本低、工期短、景觀打造難度小;而缺點(diǎn)主要是開挖范圍大、坡頂有重要建筑物時(shí)不適用。

1.2 錨索擋墻

對于下滑力或巖土壓力較大的邊坡，通常采用錨索擋墻進(jìn)行支護(hù)。錨索+框格梁形成統(tǒng)一有效的整體，充分利用邊坡巖體的自穩(wěn)能力，將邊坡表層卸荷帶穩(wěn)固在深層巖體內(nèi)部，使之形成統(tǒng)一的整體，提高邊坡巖體的穩(wěn)定性。其優(yōu)點(diǎn)主要是開挖范圍較小、成本適中;缺點(diǎn)主要是施工難度較大，且隨時(shí)間的延長，錨固段巖體逐漸發(fā)生卸荷作用，容易導(dǎo)致錨索失效。

1.3 樁板擋墻

當(dāng)邊坡坡頂有重要構(gòu)筑物、邊坡不具備放坡條件時(shí)，常采用樁板擋墻進(jìn)行支護(hù)。支護(hù)完成后再進(jìn)行土石方的開挖。樁+擋土板形成統(tǒng)一的支擋結(jié)構(gòu)，控制邊坡變形帶來的破壞。其優(yōu)點(diǎn)主要是開挖范圍小、對邊坡的擾動(dòng)小;缺點(diǎn)是成本高、工期長、景觀打造難度大。

1.4 巖石錨噴支護(hù)

當(dāng)邊坡具有一定放坡條件，且不存在整體的滑移破壞可能時(shí)，可采用巖石錨噴支護(hù)處理。錨桿+鋼筋網(wǎng)+混凝土面層將表層松動(dòng)卸荷巖體嵌固在深部巖體中，增強(qiáng)邊坡巖體的整體穩(wěn)定性。巖石錨噴支護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是工期短、成本低;缺點(diǎn)主要是景觀效果差。

1.5 板助式錨桿擋墻支護(hù)

對于具有一定放坡空間，但又無法滿足坡率法穩(wěn)定坡率的巖質(zhì)挖方邊坡，可采用板肋式錨桿擋墻支護(hù)。板肋式錨桿擋墻通過擋板+肋柱的方式穩(wěn)固不穩(wěn)定塊體，再通過錨桿將不穩(wěn)定塊體嵌固在深部穩(wěn)定巖體中。具有開挖范圍較小、成本適中、安全可靠的特點(diǎn)。下面以重慶某公園觀光平臺(tái)后側(cè)巖質(zhì)挖方邊坡為例，闡述板肋式錨桿擋墻的應(yīng)用。

2 板肋式錨桿擋墻的應(yīng)用

2.1 工程概述

以重慶某公園觀光平臺(tái)巖質(zhì)挖方邊坡為例，介紹板肋式錨桿擋墻的應(yīng)用。重慶某公園觀光平臺(tái)的平場開挖，將在場地北西側(cè)形成最高約17.29 m的巖質(zhì)挖方邊坡，邊坡以砂巖為主，坡頂上覆1.4m厚粉質(zhì)黏土。據(jù)勘察資料，邊坡巖體結(jié)構(gòu)較完整，巖層產(chǎn)狀45°/30°，裂隙Ll產(chǎn)狀12°/58°，裂隙L2產(chǎn)狀275°/85°。根據(jù)場地放坡條件，邊坡最緩可放至1：0.35坡率。

2.2 破壞模式分析及荷載結(jié)算

場地開挖后，北西側(cè)的巖質(zhì)挖方邊坡傾向?yàn)?6.5°。結(jié)合勘察資料，該段邊坡為順向坡，層面裂隙傾向與邊坡傾向夾角為11.5°，因此層面裂隙對邊坡穩(wěn)定性影響大。結(jié)構(gòu)面Ll、L2與邊坡傾向呈大角度相交或傾向相反，對邊坡穩(wěn)定性影響小，因此邊坡穩(wěn)定性主要由巖層層面控制，邊坡存在沿巖層面滑動(dòng)破壞的可能。邊坡赤平投影如圖1所示。

分別對邊坡主動(dòng)巖石壓力、巖體順層下滑力進(jìn)行計(jì)算。邊坡側(cè)向巖石壓力以巖體等效內(nèi)摩擦角按側(cè)向土壓力方法計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如表1所示。邊坡下滑力計(jì)算結(jié)果如表2所示。根據(jù)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，主動(dòng)巖石壓力大于邊坡下滑力，將主動(dòng)巖石壓力帶入結(jié)構(gòu)計(jì)算。

通過以上計(jì)算發(fā)現(xiàn)，本工程采用1φ25（HRB400）錨桿，錨固段長3.0 m，錨孔孔徑為91 mm。

2.4 支護(hù)設(shè)計(jì)

采用放坡+板肋式錨桿擋墻支護(hù)，放坡坡率為1：0.35，肋板厚0.2m，肋柱截面尺寸0.3 mx0.4m，間距2.5m，肋柱底部進(jìn)入中等風(fēng)化基巖0.6 m，采用1φ25錨桿（HRB400）進(jìn)行錨固，錨固段進(jìn)人中等風(fēng)化基巖3m，錨固間距1.5 -2.5 m，錨桿傾角取20°。坡頂5m外設(shè)置截水溝，截水溝及防護(hù)欄之間采用C20混凝土硬化處理。在肋板中設(shè)置泄水孔，泄水孔間距2-3m。采用梅花裝布置，材料采用φ=100 mm的PVC管（貫穿墻體），用土工布扎口。

3 結(jié)論

對于挖方巖質(zhì)邊坡，應(yīng)先查明邊坡的穩(wěn)定性及可能的破壞模式，再根據(jù)放坡空間、工程特征選擇相對應(yīng)的支護(hù)措施。對于存在外傾結(jié)構(gòu)面的巖質(zhì)邊坡，應(yīng)分別計(jì)算塊體下滑力和主動(dòng)巖石壓力，并選取較大值作為設(shè)計(jì)值，再對支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算，以達(dá)到工程安全、經(jīng)濟(jì)合理的目的。

參考文獻(xiàn)：

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