■王灿辉
(广东省水文地质大队 广东 广州 510510)
锚杆在边坡支护中的应用研究
■王灿辉
(广东省水文地质大队广东广州510510)
锚杆支护技术作为边坡支护工程中的技术之一,因其在支护设计、施工中的可靠性、可行性和经济性,在现代的边坡支护中大量使用。本文依据锚杆支护的原理,对锚杆在边坡支护中的应用进行了研究,并将其应用于某边坡工程,取得了良好的效果,为以后的边坡支护设计施工提供了技术上的借鉴。
边坡工程锚杆
随着我国经济的发展,为了节约耕地等,大量的山区被利用,从而形成大量的边坡,进而边坡的安全性成为大家研究的重点。锚杆支护作为边坡支护设计的一种重要手段,由于其在施工过程中的可靠性、灵活性、工艺简单性、能够在较小的工作场地内进行施工,同时工程具有安全性和经济型,成为多数边坡工程设计、施工采取方案的首选,越来越受到界内人士的重视。本文依据锚杆支护的原理,以广东省某处的边坡为例,对锚杆在边坡中的应用进行了分析研究。
广东省某处山区由于经济建设的需要,对某山地进行了开发,建设场地三面环山,必须对山体进行支护设计,从而保证山脚下的建筑的安全,保护人们的生命财产安全。工程本工程支护最大高度约20m,支护长度360m;本工程设计使用年限50年。
2.1工程地质
该边坡的岩土层结构从上至下依次为素填土、粉质粘土、全风化凝灰岩和强风化凝灰岩,根据勘查报告及现场边坡情况反算,其岩土体参数详见下表1。
表1 岩土体参数表
2.2水文地质条件
坡体内地下水水位较低,计算时不考虑地下水渗透力的影响。降雨入渗产生的地下水渗流计算,采用对降雨强度折减的办法替代降雨入渗量。
锚杆支护是把锚杆安装在土层或者岩层内起到加固作用。锚固体在土层中起到抗拔拉、抗剪的作用,同时在坡表面喷射混凝土或者格梁,从而起到边坡支护的作用,而边坡计算公式见下式。
式中:K:安全系数;Cj为岩土粘聚力;φj为岩土的内摩擦角;Wj为岩土体的分块重量;Lj分块的潜在破裂面长度;αj为破裂面与水平面的夹角;βj为锚杆轴线与破裂面的夹角;P为锚杆的抗拔力;n为实际设计的锚杆排数;为锚杆的水平间距。
4.1锚杆设计方案
根据工程情况,在一定的坡比下,经计算分析得出需要支护的锚杆的分布和长度,见图1。
图1 边坡支护剖面图
采用直径28mm的钢筋和锚索,水平间距为2.2m,竖向间距如图所示。根据不同的受力特点,锚杆的长度也不一致,同时边坡上布置格梁。经计算得出抗滑安全系数:1.35。
4.2施工时需要注意的事项
(1)钻孔要求孔壁平直,终孔后要求清净孔内残渣。钻孔倾角偏差不超过±2。钻进过程中应对每孔地层变化、进尺速度、地下水情况以及一些特殊情况做现场记录。若遇塌孔,应立即停钻,进行固壁灌浆处理,注浆36h后重新钻进。
(2)普通锚杆为全粘结型锚杆,全孔注纯水泥浆;锚索锚固段注浆,采用二次注浆方式,注浆材料应选用合格材料,水泥标号42.5R。注浆压力宜为0.5~1.5MPa,水泥浆水灰比为0.4~0.5,浆体强度不低于M25。
注浆时应将注浆管置入离孔底不大于300mm,待孔口返出水泥浆浓度与搅拌注入的水泥浆浓度一致时方可停泵,并做好注浆记录。
(3)锚杆杆体采用25钢筋(三级钢)。自由段涂防锈漆后,外套塑料波纹管。为确保钢筋在孔洞中定位准确,每隔2m设置一个定位支架,锚孔定位力求准确,偏差不超过±10mm。
(4)锚杆(索)制作好后,应尽快使用,不宜长期存放。安装采用人工推入法进行,安装时,应尽量保持平顺,下到孔底时应适当上提,以避免压弯。
(1)锚杆支护技术被广泛的应用于边坡支护中,锚杆支护法以尽可能的提高和利用土体本身的抗滑能力,进而提高边坡的安全性。
(2)锚杆支护由于其施工简便、机动灵活、适应性强、安全经济等原因被广泛的应用,在设计时可以适当的进行放坡,同时结合喷锚支护,选择合理的竖向和水平间距,可以起到一定的卸载作用,有利于整个支护设计的优化。
[1]王笃礼,华建新,等.工程地质手册(第四版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[2]郑生庆,郑颖人,等.建筑边坡工程技术规范(GB50330-2012)[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[3]程良奎,于来喜,等.土层锚杆设计与施工规范(CECS22:90)[S].北京:中国建筑工业出版社,1999.
P641.4+3[文献码]B
1000-405X(2016)-9-479-1