锚杆格构梁在高边坡支护工程中的应用

随 着 工 程 建 设 的 大 力 发 展 ，各 类 土 建 工 程 设 计 中 不 可 避 免 地 出 现 高 边 坡 ，如 不 对 其 进 行 深 度 加 固 支 护 处 理 ，必 然 在 未 来 项 目 运 营 中 出 现 一 定 安 全 隐 患 。高边坡加固支护应具有现场施工灵活、加固稳 定性效果好的特点，宜采用减少支挡、刷坡减重、提 高 自 身 稳 定 性 的 设 计 原 则 ，尤 其 应 加 强 短 期 强 地 表 水 和 个 别 较 大 地 下 水 的 排 泄 措 施 。该文结合具体工 程 ，对锚杆格构梁加固高边坡工程进行设计。
根 据 地 质 钻 探 揭 示 ，综 合 岩 土 层 的 种 类 及 其 工
程地质特征、成因类型、地 层 时 代 等 ，将勘探孔深度 范 围 内 岩 土 层 自 上 而 下 划 分 为 ：第 四 系 坡 残 积 土 层 (Q/ 1+d) ，主 要 为 粉 质 黏 土 ；侏 罗 系 基 岩 （J3)，为砂 岩 ，按风化程度分为全风化砂岩、强风化砂岩、中风 化 砂 岩 三 类 。边 坡 位 置 上 覆 坡 残 积 层 薄 ，下基 岩 风 化带厚度大。各岩土层地基设计参数见表1 。
公路与
汽运
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H ighw ays & Automotive Applications
总 第 180期
锚杆格构梁在高边坡支护工程中的应用
(1.长 沙 公 信 工 程 咨 询 有 限 公 司 ，湖 南 长 沙
李蓉、 黄春亮2
4 1 0 0 0 7 ; . 中 交 通 力 建 设 股 份 有 限 公 司 湖 南 分 公 司 ，湖 南 长 沙
表 1 边坡天然地基设计参数
土层 岩性
容重/ 粘聚力/ 内摩擦 （k N . m - 3) k P a 角/(°)
粉质黏土
19
ห้องสมุดไป่ตู้
全风化砂岩
20
强风化砂岩
21
中风化砂岩
22
10
15
45
土与铺杆 体的极限 摩 阻 力 /kPa
60 80 120 300
项 目 所 在 区 域 地 下 水 量 贫 乏 ，水 位 埋 藏 较 深 ，稳 定 水 位 埋 深 为 10〜30 m 。年 平 均 降 雨 量 1 989.40 m m ,最大降雨量2 646.2 m m ,日最大降雨量490.30 m m ;降雨 集 中 在 5— 9 月 ，占 全 年 的 83.9% ,经常暴 雨 成 灾 ；朝 湿 系 数 大 于 1.0,年 平 均 相 对 湿 度 8 2 % 。 年平 均 温 度 21.6 °C ，极 端 最 高 气 温 38.5 °C ，最低气 温 1〜2 。。。
410009)
摘要：锚 杆 格 构 梁 作 为 道 路 高 边 坡 加 固 防 护 的 一 种 新 型 技 术 方 案 ，将 锚 杆 和 格 构 梁 相 互 协 调
共 同 作 用 ，形 成 其 独 特 的 结 构 受 力 特 点 。 文 中 结 合 一 条 道 路 （河 道 ）高 边 坡 加 固 工 程 ，对 锚 杆 格 构
2 工程概况
某片区开发建设工程一号路在K 0 + 239.3处 跨 越 河 道 ，在 道 路 与 河 道 左 岸 K 1 + 040— 1 8 0 处有 长 约 140 m 的高边坡。经现场堪察，为保证河道边 坡稳 定 ，防止河道侧高边坡产生地质病害，对该高边 坡 进 行 支 护 和 排 水 设 计 。最 大 边 坡 高 度 为 60.78 m ，设计安全等级为一级。 2.1 项目地质条件
梁 加 固 高 边 坡 进 行 设 计 ，并 对 采 用 该 方 法 加 固 支 护 前 后 边 坡 的 稳 定 性 进 行 了 分 析 对 比 。
关键词：公 路 ；边 坡 ；支 护 工 程 ；锚 杆 ；格 构 梁
中图分类号：U 416.1
文献标志码：A
文章编号：1671 —2668(2017)03 —0102 —03
1 锚杆格构梁简介
锚杆+ 格构梁是一种组合式的新型支护加固方 案 ，它通过格构梁将嵌人岩层的加固锚杆进行联动 协 作 ，不会因为一根或几根锚杆在其他因素干扰下 失去加固作用而导致整个支护工程受到影响。在锚 固 与 格 构 梁 区 域 形 成 压 应 力 ，可 彻 底 改 善 土 体 的 自 身 受 力 情 况 ，尽 可 能 地 利 用 锚 杆 的 抗 拔 力 控 制 边 坡 失 稳 和 变 形 ，且 比 常 规 加 固 方 案 有 着 更 多 的 结 构 形 式 选 择 。同 时 格 构 梁 占 地 面 积 较 小 ，能 有 效 控 制 不 稳定岩层的下滑，突出边坡绿化，兼具 护 面 效 果 ，有 利 于 环 境 和 水 土 保 持 ，体 现 了 防 护 工 程 的 实 用 与 美 观相结合的特点。
该边坡已开挖，最 大 边 坡 高 度 超 过 60 m ，坡率 基 本 大 于 1 : 1 ，缓 和 段 达 到 1 : 1.7。根据地质和测
2017年 第 3 期
李 蓉 ，等 ：锚 杆 格 构 梁 在 高 边 坡 支 护 工 程 中 的 应 用
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量资料展绘，不 考 虑 地 震 的 作 用 ，根 据 GB 50330 — 2002《建筑边坡工程技术规范》第 5.2.3条 的 规 定 ， 采 用 圆 弧 滑 动 法 计 算 边 坡 的 安 全 系 数 ，搜 索 最 危险 滑 裂 面 ，找 到 最 不 利 的 边 坡 位 置 。计 算 过 程 中 ，圆弧 稳 定 分 析 法 采 用 B is h o p 法 ，土条重切向分力与滑 动 方 向 反 向 时 ，以 下 滑 力 对 待 。选 取 边 坡 结 构 中 最 不利、最危险的滑动面进行计算，计算结果见表2 。
该 高 边 坡 防 护 区 的 地 震 基 本 烈 度 为 见 度 ，未见 断 裂 分 布 ，地 质 构 造 条 件 简 单 。该 边 坡 为 机 械 开 挖 后人工修整的边坡，枯水季节岩土体较干燥，物理力 学 性 质 较 好 ，但 在 雨 季 或 降 雨 后 ，岩土体遇雨水浸泡 出现体积膨胀、软化 、崩 解 等 现 象 ，其物理力学性质 变 差 ，极易产生崩塌、滑坡等边坡失稳地质灾害。 2 . 2 边坡稳定性计算