锚杆混凝土挡墙在高切坡加固工程中的应用

王 洪 凯

(江苏建材地质工程勘察院，江苏 南京　211100)



锚杆混凝土挡墙在高切坡加固工程中的应用

王 洪 凯

(江苏建材地质工程勘察院，江苏 南京211100)

基于南京市玄武区朝阳山南侧边坡加固工程实况，按高切坡后边坡高度不同对多种类型锚杆混凝土挡墙进行了加固应用，阐述了框架式锚杆挡墙、板肋式锚杆挡墙以及板式锚杆挡墙的作用原理，介绍了不同锚杆混凝土挡墙的施工流程以及质量控制措施，从而取得最佳的施工效果。

边坡，锚杆混凝土挡墙，加固方案，施工流程

0　引言

锚杆混凝土挡墙是由深入土体滑裂面之外一定深度的锚杆，配合边坡混凝土面板以及肋柱或者混凝土框架构成的一种支挡结构物。相对于靠自重保持挡墙稳定性的一般挡土墙，锚杆混凝土挡墙是靠锚固于稳定土层中锚杆所提供的拉力，以承受墙后水、土压力来保证挡墙的稳定性，是一种具有自重小、占地少、结构受力合理并利于机械化施工等优点的轻型挡土墙。这种挡墙已在岩石陡坡等高切坡工程地区得到了广泛的应用。

1　工程概况

项目位于南京市玄武区朝阳山南坡，太龙公路西侧，南京十月军校南侧。为防止裸露的山体对南侧25号，27号，29号栋别墅造成潜在危险(山体稳定及山体防水)，业主拟在朝阳山南侧修建永久性的山体加固工程，拟加固区域相对位置如图1所示。

本次加固工程所在场地为斜坡地带，整体呈北部地势较高，南部、东部地势较低状态，别墅北侧山体处现有施工便道标高为46.49 m～50.16 m，设计加固顶标高为52.00 m，规划路面标高为40.1 m～40.9 m。加固区域总长约141 m，加固高度3.0 m～11.9 m。

2　边坡地质条件

拟加固边坡坡体涉及的土层属于土岩组合边坡，详细包括：

①-2层：素填土，灰褐色、灰黄色，稍湿，松散，以粉质粘土为主，夹少量碎石块及风化岩岩渣，底部含少量腐殖物。堆填年限大于10年。该层非均质，工程地质性质较差。

④层：粉质粘土，棕黄色，可塑，以粉质粘土为主，局部为粘土，含灰白色风化岩碎屑，靠坡地地带含15%～20%碎石块。无摇震反应，切面稍有光泽，干强度、韧性中等～高等。属中等压缩性，中等强度地基土。

⑤-1层：强风化粉砂岩，灰白色，灰黄色，上部呈风化土状物混少量小岩块，中下部呈碎石土状，含风化岩碎石块15%～30%左右，块径5 cm～20 cm不等，岩芯碎块水浸易软化、崩解。该层全场分布，属极软岩。岩石质量等级为Ⅴ类。

⑤-2层：中风化粉砂岩，灰白色，柱状，裂隙不太发育。块状构造。局部为泥质粉砂岩。岩体较完整，属较软岩。岩石质量等级为Ⅳ类。

3　边坡加固方案设计

根据安全、经济、受力合理等因素综合考虑，本工程分段采用锚杆混凝土挡墙进行加固处理。

3.1边坡加固特点

1)坡体土质复杂。拟加固坡体绝大多数为强风化粉砂岩，强风化粉砂岩岩体较破碎，在施工锚杆时，锚杆难以成孔，注浆量大。

2)加固坡体坡比小。拟加固区段坡体坡度达到84°左右，一般施工时很难保证挡墙的垂直度与稳定性。因此，我们在加固方案中进行了以下改进：以1∶0.1的坡率从上至下对坡面进行分级后再垂直支挡，然后迅速支好模板，浇筑混凝土起到加强墙后坡体稳定性的作用。

3.2加固方案设计

根据本工程的原设计思路，本设计方案充分考虑该场地的工程地质条件、支护高度以及场地周边环境条件。采用灌注桩加锚索进行支护，坡顶设置排水沟减少上部山体径流，桩间作挂网喷浆封闭处理。该方案能有效地保证坡体的稳定性，保证挡墙能承受墙后的水土压力及坡顶荷载，是一套安全可靠的设计方案。

从造价角度分析，该方案远超过常规挡土墙造价；另外该方案受现场场地范围操作面的限制。所以，考虑到安全、经济、受力合理等因素，本支护采用分段式锚杆挡墙进行支护。

由于本工程加固坡体高度变化幅度较大，需分段采用多种形式的混凝土挡墙方案进行加固；若采用单一的框架锚杆挡墙加固方案将会造成很大的浪费。

按照实际加固高度，本工程拟分为三段进行加固，各段支护分别为：西侧：地势较高，相对加固高度较小为3.0 m～6.0 m，由于墙后水土压力相对较小，形成的坡体滑裂面也较小，拟采用板式锚杆混凝土挡墙方案(见图2)；中部：地势中等，相对加固高度中等为6.0 m～9.5 m，墙后水土压力相对西侧较大，形成的坡体滑裂面也相对较大，设计时在板式锚杆混凝土挡墙基础上增加肋柱，形成板肋式锚杆混凝土挡墙方案(见图3)；东侧：地势较低，相对加固高度较高为9.5 m～11.9 m，墙后水土压力在整个加固区域中最大，形成的坡体滑裂面也最大，设计时在板肋式锚杆混凝土挡墙方案基础上加数道横梁构成框架式锚杆混凝土挡墙方案进行加固(见图4)。

该方案挡土板、立柱和横梁三者连接形成类似于楼盖的竖向梁板结构体系，锚杆锚头与框架在立柱与横梁交叉处连接，内端锚固在滑裂面以外的土体中，挡土板所受的土压力通过锚头传至钢拉杆，再由拉杆周边砂浆握裹力传至水泥砂浆中，然后再通过锚固段周边地层的摩擦力传递到锚固区的稳定底层中，以承受土压力或水压力对支护结构的作用力。横梁、立柱与锚杆构成了空间框架，协同钢筋混凝土挡板共同承担了墙后坡体的土压力。该方案不仅受力合理稳定，并且造价低廉，与原设计方案相比大大降低了工程造价。

4　施工流程控制

以板肋式锚杆混凝土挡墙为例，其施工流程如图5所示。设计施工后的现场三种混凝土挡墙情况如图6所示。

5　数据监测

5.1位移监测

通过边坡变形监测，可预报山体边坡位移变化情况，预防灾害的发生。边坡的监测采用人工巡查和仪器监测相结合的方法。沿坡顶每隔20 m左右设一个位移观测点对坡顶进行位移、沉降观测。

经监测得出边坡坡顶的沉降与水平位移均在10 mm以内，详细的位移成果如表1所示。

表1　水平位移成果表

5.2锚杆抗拉试验

经第三方检测单位检测，以每区段最深加固处为例，各段的锚杆抗拉试验值如表2所示。

表2　锚杆抗拉试验值

6　结语

根据边坡的地质特点以及施工的实际情况将板肋式锚杆挡墙分段应用到边坡加固工程中可以取得良好的加固效果。锚杆挡墙有多种类型，各类型都具有优缺点，在实际工程中应对其加以合理利用，从而做到安全、经济与受力合理的设计原则。

[1]朱彦鹏,王秀丽,周勇.支挡结构设计计算手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[2]刘国斌,王卫东.基坑工程手册[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社,2009.

[3]GB 50330—2013，建筑边坡工程技术规范[S].

Application of bolt concrete retaining wall in high cut slope reinforcement project

Wang Hongkai

(Jiangsu Building Materials Geological Engineering Survey Institute, Nanjing 211100, China)

Based on the south side of sunrise mountain slope reinforcement works Xuanwu district, Nanjing of high cut slope after slope according to different heights for the rational application of various types of bolt reinforced concrete retaining wall, retaining wall anchor elaborated frame, ribbed plate anchored retaining wall and the role of the principle of retaining plate bolt, introduces its construction process and quality control measures, so as to obtain best construction effect.

slope, bolt concrete retaining wall, reinforcement scheme, construction process

1009-6825(2016)25-0068-03

2016-06-27

王洪凯(1978- )，男，高级工程师，国家一级注册建造师

TU476.4

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