锚索与格构梁在土质边坡支护中的应用

锚索与格构梁在土质边坡支护中的应用【摘要】为了保证边坡及其周边环境的安全，对边坡采取相应的加固及防护措施显得很有必要。本文结合边坡加固工程，计算分析了该边坡的稳定性，综合各方面，最终采用锚索与格构梁的联合支护方式。实践证明，该联合支护方式兼顾安全可靠和经济合理的双重目标。

【关键词】边坡；支护；锚索；格构梁；加固

长期以来，边坡工程的综合防护加固技术一直是建设项目中一个常见的研究课题。特别是近些年来，地质灾害现象越来越多，给国民经济造成很大损失，严重威胁人民生命财产安全，边坡的综合治理受到重视。随着支护、加固工艺的不断革新，边坡工程理论与实践取得了很大的进展，边坡加固技术也有了更大的选择空间。锚索与格构梁联合结构是边坡进行加固的一种支护技术，具有布置灵活、结构形式多样、可随坡就势等优势，同时，该方法造价低、施工工期短、安全可靠，为此，该方法在边坡加固处理中得到了广泛的应用。

1工程概况

某土质边坡西北侧山顶标高为58.44m，边坡附近植被比较发育，地形坡度57°～79°。该土质边坡因受雨水冲刷及人为的破坏活动影响已经出现局部坍塌。

2地质情况

①素填土，厚度为约0.8m。②粉质粘土，厚度为约9.8m。③含

砂粉质粘土，硬塑～坚硬，分层平均厚度为0.7m。④强风化花岗岩，密实，岩石的坚硬程度为软岩，岩体基本质量等级为ⅴ级，分层平均厚度为4.5m。⑤中风化花岗岩，坚硬，岩体基本质量等级为ⅲ级。层场地均有分布，具体各土层的力学性质如表1所示。

表1 土层力学性质参数表

地质剖面图如图1所示。

土质边坡地下水分布于边坡粉质粘土层中，地水位变化多端，透水性能比较弱。在风化花岗岩地层中，存在潜水，水量较小，季节性强，以接受大气降水补给为主，局部接受高位下降泉水补给；以蒸发排泄为主，少量顺坡向径流，在地形切割处以下降泉形式排出地表，对工程建设影响不大。

2边坡稳定性分析

由于该边坡为环形状，因此在分析中取一典型剖面进行稳定性分析，典型剖面宽度为100m，坡高24.91m、坡长28m。

由现场勘探以及土层的变化，经分析认为高土质边坡中存在两个潜在的滑动面，第一个是粉质粘土层与强风化花岗岩的交界处，易在粉质粘土层中形成圆弧形滑动面；第二个是强风化花岗岩与中风化花岗岩的交界处，由于强风化花岗岩风化严重，岩体力学性质较差，易产生圆弧形滑坡。

第一潜在滑动面位于粉质粘土层与强风化花岗岩层界面之间，基本上呈圆弧形。上部粉质粘土层最深厚度为3.6m。由于该滑动面基本上位于土层中，用简化的毕肖普法进行计算，如图2所示。

由于上层滞水水量较小，不考虑动水压力和浮脱力，边坡的稳定性采用下式进行计算边坡的稳定系数fs。

其中，m 为计算系数，；wi为第i条块的土体自重；ci为第i条块土体的内聚力；li为第i条块的滑面长度；为第i条块土体的内摩擦角；为第i条块所在弧线段滑面的倾角；fs为稳定系数。

第二潜在滑动面位于强风化花岗岩与基岩交界处，呈圆弧形滑动。由于该滑动面大部分位于岩层中，故采用传递系数法进行计算，对土体分条如图3所示。

该滑动面的稳定性验算采用传递系数法进行计算，则第i条块的剩余下滑力（即该部位的滑坡推力）ei可用下式计算：ei=wisin －wicos tan －cili+ψiei－1

式中：

采用以上两种方法进行计算，第一潜在滑动面的稳定系数为

0.66，第二潜在滑动面的稳定系数为0.59。因此在坡体支护时，应以第二潜在滑动面作为坡体的滑动面。

3 边坡治理方案

目前边坡处理方案形式较多，而且都取得了预期的效果，但未能准确判定边坡滑动面的位置，往往难于提出有效的处理加固方案。该边坡具有高度大，而均为土质的特点。

根据边坡的实际工程特性，对边坡的成熟支护方法，如挡土墙、抗滑桩、锚喷支护、桩锚支护及格构支护等等进行综合分析，认为

各种方案都有其优点和局限性，但为确保边坡加固处理后的安全、稳定，同时又最为经济，最终确定采用锚索+格构梁的支护方式。

把支护边坡分为两级，根据土力学理论以及相关规范要求，对边坡的下滑力进行计算，由此确定边坡的各项支护参数。边坡安全系数在计算中取1.5，各项支护的具体参数如表2～表4所示。

根据具体的设计参数对该土质边坡进行加固处理，处理后，在坡顶埋设了3个观测点对坡顶的水平位移进行了长达两年多的监测，坡顶位移时间曲线图如图4所示。

4 结语

该土质边坡加固处理后，经过监测，坡顶最大水平位移量为24.63mm，目前边坡及支护结构没有发生明显的变形，边坡是稳定的。实践证明，采用锚索+格构梁联合支护加固边坡实现了安全可靠和经济合理的双重目标，值得今后类似工程借鉴。

参考文献：

[1]陈道远.锚杆格构梁在土质边坡支护工程中的应用[j]. 四川建材，2008年第03期

[2]李俊禄；李刚.边坡稳定性分析评价方法概述[j].露天采矿技术，2011年02期