巖土錨固技術(shù)論文大全11篇

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篇（1）

中圖分類號(hào)：X752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

【引言】目前，在我國邊坡、基坑和礦井、隧洞以及一些地下工程中進(jìn)行支架固定的是巖土錨桿，而巖土錨桿在地下工程中得到了廣泛的應(yīng)用。基坑、邊坡、礦井和隧洞的支架錨桿為多少，錨桿的臨界長度和承受的極限承載力就隨著錨桿的臨界錨固長度所計(jì)算，而現(xiàn)今的錨桿臨界錨固長度的計(jì)算還只是施工人員憑著經(jīng)驗(yàn)而得出，出于對(duì)地下工程的安全考慮，我們對(duì)錨桿長度正確的理論公式的需求也日益迫切。

1錨桿

在大型地下工程施工人員看來，錨桿并不陌生，它處于地下工程施工中一個(gè)支架的作用，也是最基本的組成部分，對(duì)地下工程的邊緣也起了一個(gè)主動(dòng)加固的作用[1]。錨桿并不像我們想象的那么巨大，你可以把它想象為是一根比螺絲起子還稍大一些的釘子就可以了。錨桿的組成因素有三點(diǎn)。

⑴在強(qiáng)度上，錨桿的拉力強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度要高于巖土的質(zhì)量，這樣才能夠支撐起整個(gè)龐大的地下工程；

⑵錨桿在和巖土相互接觸時(shí)要軟硬皆施，在對(duì)待巖土支架問題上它要比巖土的質(zhì)量更加強(qiáng)硬；在與巖土進(jìn)行融合的時(shí)候，又要能夠與巖土形成摩擦阻力，與其緊密結(jié)合；

⑶錨桿的桿體對(duì)于整個(gè)巨大的地下工程而言相對(duì)嬌小，但并不是將其埋入其中，而是要將其另一端伸出巖體外部，對(duì)整個(gè)巖土主體形成一份徑向阻力。

錨桿與巖土主體相互產(chǎn)生拉力，中間粘結(jié)的摩擦力越大，臨界錨固承受的壓力就越大。

1.1錨桿的基本作用

錨桿的基本作用分為宏觀作用和微觀作用：

宏觀作用：在巖土的表層產(chǎn)生縱向拉力作用，增加了巖土主體的粘聚性，克服了巖土主體的低抗壓能力；

微觀作用：在力學(xué)上將巖土表層與巖土體內(nèi)形成一個(gè)新的復(fù)合體，在理論上將二者相互結(jié)合，使得巖土本體的承載能力大大加強(qiáng)。

1.2錨固長度

錨固長度是錨桿計(jì)算的基本要素，而它是指在大型地下工程中，房梁、底板、支柱以及其他受力鋼筋伸入支架或者是地基中的具體總長度，在計(jì)算錨固長度的時(shí)候，可以是直線錨固或是彎折錨固。

2錨桿臨界錨固長度的計(jì)算

在目前，我們雖然還未正式報(bào)道錨桿臨界錨固長度的計(jì)算方式，一些經(jīng)驗(yàn)豐富的大型地下工程人員介紹說，可以采用理想彈塑性荷載傳遞函數(shù)來進(jìn)行計(jì)算，而后計(jì)算其極限承載力和錨桿長度的關(guān)系。什么是理想彈塑性荷載傳遞函數(shù)。簡單來說就是將與土層性質(zhì)、深度以及樁徑等進(jìn)行參數(shù)的極限摩擦阻力和極限位移的計(jì)算。

2.1理想彈塑性荷載傳遞函數(shù)

在由于地樁底端阻力所發(fā)揮的極限位移明顯大于地樁間的側(cè)阻力的發(fā)揮所需的極限位移，由地樁側(cè)方的摩擦阻力阻止與地樁前段阻力的發(fā)揮。

2.2理想彈塑性荷載傳遞函數(shù)公式[2]

⑴當(dāng)S

當(dāng)S> Su 時(shí)，qs = qus =Const

⑵剪切變形系數(shù)Cs沿深度方向相同。

⑶地樁截面面積垂直上方系數(shù)越強(qiáng)，樁長長度就越長。

2.1極限承載力與錨固長度之間的關(guān)系

我們從上文可以得知，極限承載力與錨固長度承載力有關(guān)，錨固長度承載的力度越大，極限承載力適應(yīng)力度也就越大，用最大極限承載力Pumax =sh(ky)P得知，錨固層性質(zhì)和毛固體截面性質(zhì)確定，極限承載力與錨固長度相互關(guān)聯(lián)。在臨界錨固長度內(nèi)，錨固長度越長，極限承載力隨錨固長度增加的速度就越慢，而錨固長度增加的情況不會(huì)超過極限承載力的百分之四。為了提高極限承載力的效率的角度來看，錨固長度不會(huì)大于0.6米。

2.2錨固長度與摩擦阻力和極限承載力之間的關(guān)系

⑴根據(jù)上文可得知，當(dāng)la > lc時(shí)，根據(jù)錨固長度的概念，錨固長度可隨錨固或彎或直，這些長度君不影響錨固長度真正數(shù)值；

⑵當(dāng)0.6 lc < la < lc 時(shí)，錨固長度數(shù)值的減少之間影響到了摩擦阻力的數(shù)值，但是對(duì)于提高承載力方面，并沒有任何直接影響。根據(jù)前文公式可得知，產(chǎn)生錨固長度數(shù)值減少的原因是因?yàn)槟Σ磷枇υ阱^固長度減少時(shí)發(fā)生了均勻走向的重分布路線，而在錨固長度減小的同時(shí)，間接的提高了錨固與巖體的利用率；

⑶當(dāng)la 0.6 lc ，在此公式時(shí)，這階段的極限承載力隨錨固長度的增加而明顯的發(fā)生變化。因此，在此建議采用的錨固長度不小于0.6la，在此數(shù)值下，可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益及質(zhì)量。

⑷按照上文方式求解，如600kn外載下實(shí)測后三分之一的階段承擔(dān)荷載大約為110kn，110/500=0.15。而臨界錨桿長度經(jīng)過計(jì)算，介于（0.5~06）之間，稍稍低于工程臨界錨固長度的0.1，總體數(shù)值在大型地下工程項(xiàng)目數(shù)值可取值范圍內(nèi)。這種方法課快速測算出錨桿臨界長度，且操作方便，易于操作，差錯(cuò)率較小，具有較大意義上的工程實(shí)用性。

【結(jié)語】

經(jīng)過上文例子計(jì)算，錨桿臨界長度的摩擦系數(shù)與之前的平方根成正比，并且與錨固長度的中和彈性模量的平方根成正比，而摩擦阻力在分布均勻的狀況下，與錨固長度有關(guān)；在摩擦阻力分布不均勻的情況下，與錨固長度無關(guān)；而摩擦阻力的分布狀況的趨勢隨著錨固長度的增加而減少。目前，在上文中所運(yùn)用理想彈塑性荷載傳遞函數(shù)公式的運(yùn)算方式可大致測算出錨桿長度的大致且在番外內(nèi)的數(shù)值，但是在地下大型工程中仍有瑕疵。在此，為獲得良好的經(jīng)濟(jì)效率與質(zhì)量效果，在設(shè)計(jì)錨桿時(shí)，可考慮錨固長度時(shí)小于地下工程臨界的錨固長度，并且能夠在進(jìn)行測算時(shí)，測算出正確的數(shù)值。故而相信在不久的將來，將能夠測算出運(yùn)算更加精準(zhǔn)的算式，保證地下工程的施工具有更大的保險(xiǎn)性和安全性，也更能夠作為工程施工更大的工程實(shí)用性。

【參考文獻(xiàn)】

篇（2）

一、引言

預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固是用錨固方法增加支擋結(jié)構(gòu)或巖土體穩(wěn)定性的一種措施。其方法是鉆打鉆孔穿過可能滑動(dòng)或已經(jīng)滑動(dòng)的滑移面，將鋼筋（或鋼索）的一端固定在孔底的穩(wěn)定巖土體中，再將鋼筋（或鋼索）拉緊以至能產(chǎn)生一定的回彈力（即預(yù)應(yīng)力或稱預(yù)緊力），然后將鋼筋（或鋼索）的另一端固定于巖土體或者支擋結(jié)構(gòu)表面，利用鋼筋（或鋼索）的回彈力壓緊可能滑動(dòng)的巖土體或者支擋結(jié)構(gòu)，以增大滑動(dòng)面上的抗剪強(qiáng)度，從而達(dá)到提高巖土體或支擋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的目的。

二、預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固的專利分布

（1）申請量年度分布

分析國內(nèi)有關(guān)預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固的專利申請量可以得知，國內(nèi)雖然逐年略有所波動(dòng)，但是與預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固相關(guān)的專利量呈現(xiàn)日漸增長的跡象，同時(shí)，在2002-2004年之間出現(xiàn)了專利申請量的突然增加與較大幅度的波動(dòng)，則主要是受到國外預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固工程實(shí)踐方面的沖擊與引導(dǎo)，出現(xiàn)了大規(guī)模的專利申請量的增加，而在2006年之后，經(jīng)過舶來品與國內(nèi)具體工程實(shí)踐的有效融合之后，專利申請量恢復(fù)了平穩(wěn)的增長趨勢。

（2）重要申請人統(tǒng)計(jì)分析

我國的關(guān)于預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固方面的專利主要集中在三所領(lǐng)軍大學(xué)――中國礦業(yè)大學(xué)、山東科技大學(xué)以及山東大學(xué)，該三所學(xué)校在專利申請量當(dāng)面占有較大的優(yōu)勢，其中中國礦業(yè)大學(xué)的專利申請量達(dá)到了200篇以上，同時(shí)，分析其專利特點(diǎn)，主要為科學(xué)理論研究方面的專利，以方法專利申請為主。在高校和科研院所為理論性研究領(lǐng)軍的同時(shí)，以各類工程公司為領(lǐng)軍發(fā)展了大量相關(guān)施加預(yù)應(yīng)力的設(shè)備以及用于（預(yù)緊力）錨固的施工設(shè)備的專利申請。

（3）申請的應(yīng)用領(lǐng)域分析

經(jīng)統(tǒng)計(jì)預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固的應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)專利文獻(xiàn)主要分布在以下六個(gè)小組：E01D，E02D，E04B，E04C，E04G以及E21D，其分別為橋梁領(lǐng)域，建筑基礎(chǔ)、挖方、填方、地下或水下結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，一般建筑物構(gòu)造、墻、樓板領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)構(gòu)件、建筑材料領(lǐng)域，腳手架、殼體、模板等預(yù)制模塊領(lǐng)域以及礦山、井下支護(hù)領(lǐng)域，不同領(lǐng)域針對(duì)預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固的應(yīng)用又有所交叉。預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固涉及了需要與天然巖土體以及人工巖土體相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域，在不同領(lǐng)域的應(yīng)用量都達(dá)到了一個(gè)較高的占有比率，但總體來說，以預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固在筑基礎(chǔ)、挖方、填方、地下或水下結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的應(yīng)用最為光泛，究其原因，與該領(lǐng)域本身發(fā)展程度較高有較大的關(guān)系，在礦業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用僅占總應(yīng)用量的8%，說明礦業(yè)領(lǐng)域還有較大的發(fā)展前景，同時(shí)，預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固目前采用的設(shè)備都還較為昂貴，導(dǎo)致在礦山的應(yīng)用量偏少，因此大規(guī)模發(fā)展低價(jià)格的預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固設(shè)備為未來預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固的重要發(fā)展方向。

三、我國預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固的發(fā)展方向

（1）預(yù)應(yīng)力錨固已成為巖土工程的關(guān)鍵技術(shù)

國內(nèi)各類巖土工程，例如邊坡穩(wěn)定工程、地下洞室工程、結(jié)構(gòu)抗浮工程、深基坑工程、高壓輸水管道工程等，成為預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)大顯身手的主戰(zhàn)場。云南省漫灣水電站，左岸邊坡發(fā)生近100000立方米的大規(guī)模塌滑，嚴(yán)重威脅著工程的安全。工程設(shè)計(jì)人員果斷采用了以預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)為主的抗滑穩(wěn)定措施，有效制止了滑坡，使該項(xiàng)工程得以順利展開。由錨索組成的錨固體系，為盡早清除坍滑堆渣體，實(shí)施壩、廠基礎(chǔ)開挖，確保纜機(jī)恢復(fù)及安全運(yùn)行，維持“三洞”出口區(qū)及水墊塘邊坡穩(wěn)定等提供了可靠保障，起到了其他措施無法替代的重要作用。長江三峽水利樞紐永久船閘閘室采用混凝土薄襯砌墻與直立邊坡巖體聯(lián)合受力的特殊結(jié)構(gòu)，要求采用的錨固措施不僅要使直立邊坡具有足夠的穩(wěn)定性，還要能嚴(yán)格控制邊坡的變形量，以滿足船閘鋼結(jié)構(gòu)人字門的擋水、止水要求。設(shè)計(jì)系統(tǒng)地采用了預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)錨桿和預(yù)應(yīng)力錨索等綜合措施，很好地滿足了上述要求，解決了這一世界性難題。

（2）預(yù)應(yīng)力材料和施工機(jī)其的發(fā)展

作為產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的主要材料―預(yù)應(yīng)力筋繼續(xù)在朝著大直徑、超高強(qiáng)度、低松弛方向大步前進(jìn)。國內(nèi)錨索使用的鋼絞線直徑已有13mm、15mm、18mm三種規(guī)格、多種系列，其最大強(qiáng)度已達(dá)到2000MPa。

鋼紋線的深加工產(chǎn)品：無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋、環(huán)氧涂層鋼紋線及其復(fù)合形成的預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)品系列，增強(qiáng)了高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的自我防腐能力，提高了在腐蝕環(huán)境中預(yù)應(yīng)力筋的耐久性。上述所有產(chǎn)品均在生產(chǎn)線上自動(dòng)化生產(chǎn)，質(zhì)量受到嚴(yán)格控制，可滿足各類工程需要。

夾片式群錨、擠壓錨異軍突起，成為預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)主要使用的錯(cuò)具。錨具規(guī)格有Φ13、Φ15、Φ18三個(gè)系列，可夾持200MPa以下各種強(qiáng)度、各種直徑的鋼紋線。夾持鋼絞線數(shù)量可依實(shí)際情況確定，為設(shè)計(jì)、施工提供了較大的發(fā)揮空間。國內(nèi)公司生產(chǎn)的OVM、HVM錨具已達(dá)到世界先進(jìn)水平，除了能夠滿足國內(nèi)市場需求外，還可向日本等國家出口常規(guī)系列錨具和大直徑錨具。

拉設(shè)備小型化、輕量化創(chuàng)新不斷。YCW系列千斤頂已生產(chǎn)出第三代輕量化千斤頂，出力1500kN，自重僅68kg，比第二代產(chǎn)品約輕37%。為施工提供了極大的便利條件。

國內(nèi)造孔所需機(jī)具，除了從國外引進(jìn)一些較先進(jìn)的鉆孔機(jī)具外，大部分均由國內(nèi)生產(chǎn)。鉆孔設(shè)備已基本適應(yīng)了各類工作環(huán)境（高空排架、地下室洞）、各種角度（水平、上仰、下傾）、各種不良地層狀況的需求。偏心擴(kuò)孔成套設(shè)備已在各類復(fù)雜、不良地質(zhì)環(huán)境中，發(fā)揮著重要作用。預(yù)應(yīng)力材料、施工機(jī)具的配套發(fā)展，必將推動(dòng)錨固技術(shù)發(fā)生質(zhì)的飛躍。

四、結(jié)語

篇（3）

1.概述

自上世紀(jì)50年代我國在工程領(lǐng)域首次應(yīng)用錨固工程以來，大量錨固工程應(yīng)用在鐵路、交通、市政、水利、港口碼頭、冶金礦山及地下工程等領(lǐng)域，發(fā)揮著重要的作用。隨著工程應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，有關(guān)錨固工程的研究工作也取得了大量成果，錨固機(jī)理研究逐步深入完善，各種錨固新結(jié)構(gòu)也不斷研制成功并付諸實(shí)踐。

然而，目前國內(nèi)外主要集中研究錨固工程的錨固機(jī)理和錨固結(jié)構(gòu)，對(duì)于錨固工程的運(yùn)營效果卻很少關(guān)注。工程實(shí)踐證明部分錨固工程運(yùn)營一段時(shí)間后，在各種不利因素的綜合作用下，時(shí)有發(fā)生錨固效果失效或突然破壞事故。為此，開展對(duì)錨固工程預(yù)應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行檢測及補(bǔ)償方面的研究工作，對(duì)于探明錨固工程運(yùn)營狀況、延長錨固工程使用期限、提高錨固效果等方面具有重要的意義。

2.檢測原理

2.1 錨固工程的作用機(jī)理及影響因素

錨固工程結(jié)構(gòu)主要可分為錨固段、自由段和外錨體三部分，目前應(yīng)用較廣的錨固工程，按錨固段結(jié)構(gòu)形式對(duì)錨固工程結(jié)構(gòu)分類為普通拉力型錨固工程、普通壓力型錨固工程、拉力分散型錨固工程、壓力分散型錨固工程以及拉壓分散型錨固工程。概括起來，其作用機(jī)理的核心可簡化為：

（1）

式中：――錨固荷載，KN；

――外錨荷載，KN。

其中作用為錨固段內(nèi)孔周巖土層與錨固體之間粘結(jié)剪應(yīng)力 為錨固結(jié)構(gòu)作用在反力結(jié)構(gòu)上的荷載（即鎖定荷載F），錨固工程結(jié)構(gòu)及作用原理見圖1。

圖1 錨固工程結(jié)構(gòu)及作用原理示意圖

關(guān)于錨固段內(nèi)孔周巖土層與錨固體之間粘結(jié)剪應(yīng)力的分布形式，通常分為工程簡化公式和數(shù)值理論公式兩類。工程簡化公式為：

(2)

式中：D――錨孔直徑，m；

――錨固段長度，m。

數(shù)值理論公式則按拉力型和壓力型分別為：

拉力型：（3）

式中：P――張拉端所施加的軸向拉拔荷載，kN；

――錨孔半徑，m；

t――與錨固體、孔周地層的剪切模量、泊松比有關(guān)的剛度系數(shù)，且

（4）

――孔周地層的泊松比；

――分別為錨筋體、膠結(jié)體和孔周地層的彈性模量，MPa；

――分別為錨筋體、膠結(jié)體和孔周地層的截面積，m2；

壓力型：(5)

(6)

(7)

式中：F――張拉端所施加的軸向拉拔荷載，kN；

――巖土體的內(nèi)摩擦角，°；

――巖土體泊松比。

――錨筋體的彈性模量，MPa；

E――巖土體彈性模量，MPa；

Z ――錨固段內(nèi)沿孔軸方向任一點(diǎn)與孔底的距離，m。

2.2 預(yù)應(yīng)力檢測原理

錨固工程作用時(shí)，其自由段仍能自由伸長，張拉荷載通過錨具和夾片鎖定傳遞至反力結(jié)構(gòu)上。因此，當(dāng)在外錨體夾片外端施加荷載 F時(shí)，其施加過程理論上可分為三個(gè)階段：

⑴ 當(dāng)時(shí)，錨固結(jié)構(gòu)無變化，夾片外露錨筋體無變形；

⑵ 當(dāng)時(shí)，錨固結(jié)構(gòu)處于臨界應(yīng)力平衡狀態(tài)；

⑶ 當(dāng)時(shí)，錨固荷載增加，自由段發(fā)生伸長變形，夾片外露錨筋體伸出。

顯然，錨筋體自由段發(fā)生變形或夾片外露錨筋體伸出變形的起點(diǎn)對(duì)應(yīng)的荷載即為該錨固結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的預(yù)應(yīng)力狀態(tài)。

3 檢測技術(shù)

3.1 預(yù)應(yīng)力檢測方法

根據(jù)上述預(yù)應(yīng)力檢測原理，可實(shí)現(xiàn)對(duì)錨固工程的預(yù)應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行檢測。檢測方法如下：

⑴鑿除外錨體封錨砼，清理錨筋體，打磨外錨體周圍反力結(jié)構(gòu)表面。要求錨筋體清潔干凈，錨筋束之間無雜物；打磨的反力結(jié)構(gòu)表面平整且其面積應(yīng)能滿足安裝張拉加載設(shè)備的需要。

⑵采用專用連接器接長錨筋體并安裝張拉加載設(shè)備和數(shù)據(jù)記錄儀器，然后啟動(dòng)設(shè)備和儀器，檢驗(yàn)設(shè)備及儀器滿足正常工作性能。

⑶分別按錨固荷載的20%、40%、60%、80%、100%分級(jí)緩慢勻速加載，分級(jí)加載之間穩(wěn)壓2～5min，加載過程中自動(dòng)記錄荷載F～錨筋體伸長量曲線。

⑷當(dāng)荷載F～錨筋體伸長量曲線出現(xiàn)明顯拐點(diǎn)時(shí)，加載至該級(jí)荷載即可停止張拉加載操作，完成預(yù)應(yīng)力檢測操作。

3.2 預(yù)應(yīng)力狀態(tài)分析方法

根據(jù)上述預(yù)應(yīng)力檢測記錄曲線，可反映出四個(gè)階段：

⑴張拉設(shè)備密貼階段：表現(xiàn)為荷載增加很小而位置有明顯增加，這是由于張拉設(shè)備儀器安裝時(shí)存在間隙，施加少量荷載后即克服該間隙而密貼。

⑵張拉設(shè)備施加荷載階段：表現(xiàn)為荷載增加很大而位移基本不變或微量增加，因?yàn)閺埨O(shè)備施加與外露錨筋體上的荷載小于原鎖定荷載，所以錨固結(jié)構(gòu)主體未變形。

⑶克服摩阻階段：表現(xiàn)為荷載呈振動(dòng)曲線而位移增加，因?yàn)榇嬖阱^圈摩阻及錨筋體與注漿體之間的摩阻，在張拉荷載克服鎖定荷載之前，摩阻力與鎖定荷載同向而與錨固荷載反向；當(dāng)張拉荷載克服鎖定荷載之后，摩阻力變?yōu)榕c錨固荷載同向而與張拉荷載反向，受摩阻力反向改變的影響，張拉荷載表現(xiàn)為振動(dòng)曲線。

⑷錨筋體彈性變形階段：表現(xiàn)為張拉荷載增量與位移增量近似呈直線關(guān)系，此時(shí)張拉荷載克服摩阻力，荷載增量直接作用在錨筋體上，引起錨筋體發(fā)生彈性變形。

顯然，錨固工程的實(shí)際預(yù)應(yīng)力應(yīng)為⑶、⑷兩階段的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的荷載，典型錨固工程預(yù)應(yīng)力狀態(tài)檢測曲線見圖1（圖中狀態(tài)直線對(duì)應(yīng)的荷載即為錨固結(jié)構(gòu)的鎖定荷載）。

圖1 典型錨固工程預(yù)應(yīng)力狀態(tài)檢測曲線

4.補(bǔ)償技術(shù)

4.1 預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償方法

⑴確定荷載補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。錨固工程運(yùn)營一段時(shí)間后，其孔周巖土層物理力學(xué)性質(zhì)可能發(fā)生變化，另外受地層及錨筋體材料蠕變影響以及錨筋體的腐蝕作用等，都將改變原設(shè)計(jì)荷載水平。因此，在對(duì)錨固工程進(jìn)行預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償之前，需先按普遍代表性的原則選取一定數(shù)量的錨固工程（一般不少于3根）進(jìn)行破壞試驗(yàn)，若試驗(yàn)荷載達(dá)到極限荷載狀態(tài)則可按原設(shè)計(jì)荷載確定補(bǔ)償荷載，否則應(yīng)將破壞荷載代替極限荷載再按有關(guān)規(guī)范確定補(bǔ)償荷載標(biāo)準(zhǔn)。

⑵施加張拉荷載進(jìn)行補(bǔ)償。根據(jù)前面確定的補(bǔ)償荷載按規(guī)范張拉規(guī)程進(jìn)行分級(jí)補(bǔ)償張拉，同時(shí)記錄張拉資料。

⑶錨固工程結(jié)構(gòu)的防腐及保護(hù)。補(bǔ)償荷載張拉完成后，張拉設(shè)備卸荷并拆除張拉設(shè)備，然后采用黃油或其它防腐劑涂抹于錨筋體外露段，最后再用與反力結(jié)構(gòu)同標(biāo)號(hào)的混凝土封錨保護(hù)。

4.2 輔助補(bǔ)償措施

錨固工程主要是通過主動(dòng)加載維持被加固巖土體的穩(wěn)定性，當(dāng)補(bǔ)償后的錨固工程無法達(dá)到原設(shè)計(jì)狀態(tài)或經(jīng)計(jì)算補(bǔ)償后的錨固工程仍無法滿足被加固巖土體穩(wěn)定性的要求時(shí)，需要采取其它輔助補(bǔ)償措施，一般輔助補(bǔ)償措施有以下幾個(gè)方面：

⑴反力結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)。在反力結(jié)構(gòu)內(nèi)植鋼筋并采用同標(biāo)號(hào)或高標(biāo)號(hào)混凝土增加截面尺寸，或者通過注漿等措施提高反力結(jié)構(gòu)底面地基的強(qiáng)度。

⑵提高巖土體物理力學(xué)指標(biāo)。通過設(shè)置地下水排除措施（例如仰斜排水孔、集水井以及排水隧洞等）疏干錨固段地層地下水或?qū)﹀^固段地層進(jìn)行注漿，以提高錨固段巖土體的強(qiáng)度，增強(qiáng)該部分巖土體與錨固體之間的粘結(jié)強(qiáng)度，從而提高錨固荷載。

⑶增設(shè)必要工程措施。根據(jù)被加固巖土體穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果適當(dāng)增設(shè)支擋或錨固工程，包括抗滑擋墻、抗滑樁以及預(yù)應(yīng)力錨索（桿）等。

利用錨固工程預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償技術(shù)，可大量節(jié)省新增工程量，而且實(shí)施加固荷載速度快，對(duì)周圍環(huán)境幾乎沒什么影響，具有明顯的經(jīng)濟(jì)性、時(shí)效性和環(huán)保性。

5.結(jié)論

⑴錨固工程預(yù)應(yīng)力狀態(tài)的檢測原理實(shí)質(zhì)就是通過在外錨體施加荷載，當(dāng)施加的荷載克服其預(yù)應(yīng)力時(shí)錨筋體將發(fā)生伸長變形，該變形起點(diǎn)對(duì)應(yīng)的施加荷載即為錨固工程的預(yù)應(yīng)力。

⑵錨固工程預(yù)應(yīng)力狀態(tài)實(shí)際檢測過程中，其荷載 ～錨筋體伸長量 曲線呈四階段規(guī)律分布，即密貼階段、施加荷載階段、克服摩阻階段和錨筋體彈性變形階段，取克服摩阻階段和錨筋體彈性變形階段的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的荷載為錨固工程的預(yù)應(yīng)力狀態(tài)。

⑶錨固工程補(bǔ)償技術(shù)能充分發(fā)揮既有錨固工程的作用，具有明顯的經(jīng)濟(jì)性、時(shí)效性和環(huán)保性。

⑷對(duì)于重點(diǎn)或復(fù)雜工程，錨固工程預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償技術(shù)一般與其它輔助補(bǔ)償技術(shù)同時(shí)實(shí)施。

參考文獻(xiàn)：

[1]《巖土錨固新技術(shù)》，中國巖土錨固工程協(xié)會(huì)，人民交通出版社。

[2] 尤春安，戰(zhàn)玉寶，預(yù)應(yīng)力錨索錨固段的應(yīng)力分布規(guī)律及分析，巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，Vol.24，No.6，925-928。

篇（4）

1.引言

當(dāng)前我國正加大基礎(chǔ)建設(shè)的力度，以響應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。公路等級(jí)越來越高，一些公路所處的地形也更加復(fù)雜。公路邊坡防護(hù)工程難度加大，其解決邊坡的穩(wěn)定問題具有實(shí)際的工程安全可靠度意義和經(jīng)濟(jì)性價(jià)值。一直以來，路基邊坡的綜合防護(hù)是公路建設(shè)的薄弱環(huán)節(jié)，其造成的安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失也一般是不可小覷的[1]。

2.邊坡穩(wěn)定理論

2.1 邊坡穩(wěn)定理論的發(fā)展

邊坡穩(wěn)定分析最早出現(xiàn)于十八世紀(jì)，當(dāng)法國某軍隊(duì)修建土質(zhì)工事時(shí)對(duì)其邊坡的穩(wěn)定進(jìn)行了穩(wěn)定性分析[2]。之后一百年后，人們大量的修建運(yùn)河、鐵路以及大土壩，使人們逐漸意識(shí)到這些構(gòu)筑物的邊坡穩(wěn)定研究的必要性。隨著這項(xiàng)與研究的發(fā)展，邊坡穩(wěn)定問題成為巖土工程的經(jīng)典問題之一。早期的理論研究建立在與實(shí)際有一定出入的條件基礎(chǔ)之上，為半理論半經(jīng)驗(yàn)性質(zhì)，分析的方法并不完善。研究的成果與實(shí)際結(jié)果有較大出入。

邊坡穩(wěn)定研究另一個(gè)比較有里程碑意義的是1950年土力學(xué)專家太沙基發(fā)表了題為《滑坡機(jī)理》的論文。該論文對(duì)滑坡產(chǎn)生的過程、起因以及判定方法進(jìn)行了論述，為之后邊坡穩(wěn)定的研究奠定了基礎(chǔ)。到了20世紀(jì)60年代，一些大型大壩、巖體失穩(wěn)事故的發(fā)生，更加促使了邊坡穩(wěn)定研究的發(fā)展。這時(shí)的理論研究逐漸采用彈塑性理論，使研究成果更加接近實(shí)際。

2.2 邊坡穩(wěn)定分析方法

如今邊坡穩(wěn)定問題分析方法較多。最常用的是極限平衡分析法和有限元法。極限平衡法將滑動(dòng)帶上土體豎向劃分為若干土條，列出這些土條的靜力平衡方程，從而計(jì)算出邊坡安全系數(shù)。極限平衡法較容易理解掌握，但得到的安全系數(shù)不夠準(zhǔn)確，與實(shí)際監(jiān)測結(jié)果有一定差異。有限元法計(jì)算結(jié)果較為真實(shí)，且不必事先假定滑動(dòng)體形狀位置，缺點(diǎn)是不能直接得到安全系數(shù)，工程應(yīng)用不方便。

3.邊坡的破壞形式

邊坡破壞常發(fā)生于巖土軟弱處和強(qiáng)風(fēng)化段。某公路邊坡破壞實(shí)例如圖1所示。為保證行車安全，應(yīng)注意檢查邊坡的變化，及時(shí)進(jìn)行加強(qiáng)防護(hù)。通常其破壞形式如下幾種[3]：

（1）滑坡：巖土在重力作用下無支撐力整體向下方滑動(dòng)。通常發(fā)生于河流、雨水沖刷后以及人為切割較多坡腳后。當(dāng)坡體頂部超載后也易發(fā)生此現(xiàn)象。滑坡根據(jù)力學(xué)特征可分為牽引式和推移式。牽引式滑坡起因是下部先滑動(dòng)，導(dǎo)致上部土體失去支撐作用繼而變形滑動(dòng)，發(fā)生速度較為緩慢。推移式滑坡則是上部土體受到擠壓后向下移動(dòng)，并擠壓下面的土體，常見于上部堆載的情況。

（2）崩塌：陡坡上巖層本身不穩(wěn)定，容易在外界的擾動(dòng)下發(fā)生突然的脆性破壞。崩塌發(fā)生速度極快，無明顯的滑動(dòng)面。雖然剝落的巖體總體積一般并不大，但其發(fā)生突然，若路面有行人車輛，則很難避開。

（3）剝落：巖土表面在風(fēng)化作用下與母體脫離。

圖1 邊坡破壞實(shí)例

4.邊坡失穩(wěn)的防護(hù)措施

邊坡穩(wěn)定防護(hù)措施可分為淺層的防護(hù)與深層加固治理以及二者的綜合治理方法。

4.1 淺層防護(hù)措施

（1）坡面防護(hù)。坡面防護(hù)主要方法有種植植被，抹面，捶面等。當(dāng)邊坡較為穩(wěn)定，表面只輕微沖刷，且土質(zhì)環(huán)境適宜草類生長，可采用種植草體方法防止土坡表面的沖刷。當(dāng)坡面易風(fēng)化或沖刷嚴(yán)重時(shí)，可用材料抹面形成整體性較好的表面。

以某公路工程為例，其表層土為膨脹土則其開挖后原本穩(wěn)定的土層現(xiàn)在表層，土體所受到的擾動(dòng)較大，較容易發(fā)生失穩(wěn)問題。此時(shí)應(yīng)特別注意對(duì)坡面的加固防護(hù)。該項(xiàng)目表層采用混凝土骨架，主要為方格和拱形護(hù)坡并結(jié)合使用植被護(hù)坡[4]。

（2）地面排水。

從造成土坡失穩(wěn)的原因分析中可知水對(duì)土坡失穩(wěn)的重要影響，因此必須將表層水及時(shí)排出，防止地面水變成地下水，減少水對(duì)土坡的擾動(dòng)。地面排水主要有以下幾類，在挖方路基的路肩外側(cè)；挖方路基上方適當(dāng)位置以對(duì)流向路基的水流截流；用以引出低洼積水的排水溝等。

（3）沖刷防護(hù)。用以防止邊坡的被沖刷以及受大氣影響，多采用護(hù)面墻。護(hù)面墻的坡度應(yīng)滿足整體的穩(wěn)定要求。

4.2 深層防護(hù)措施

（1）排除地下水。不僅應(yīng)對(duì)地表水及時(shí)排除，對(duì)地下水更應(yīng)注意其水位變化，并及時(shí)制定應(yīng)對(duì)措施。深層地下水的排除方式有：滲溝排水、集水井排水、平溝排水及滲水隧洞排水。

（2）巖土錨固技術(shù)。采用拉桿將土坡錨固在穩(wěn)定的巖層上，充分利用穩(wěn)定巖層的作用力，提高土坡整體的穩(wěn)定性。該方法在幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重的基礎(chǔ)上確保了巖土的穩(wěn)定，減輕了下部土體基礎(chǔ)的作用力，更加確保了結(jié)構(gòu)安全性。該方法經(jīng)濟(jì)性安全性明顯，故在巖土工程中廣泛應(yīng)用。

（3）土釘支護(hù)。該方法經(jīng)濟(jì)可靠施工方便，在工程中推廣迅速。土釘與周圍土體充分接觸，形成組合體。當(dāng)土體變形滑落時(shí)，土釘受到粘結(jié)力受拉，約束了土體的進(jìn)一步滑動(dòng)。

4.3 邊坡淺層、深層結(jié)合的防護(hù)措施

（1）擋土墻。擋土墻可分為重力式擋土墻和輕型擋土墻、懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻等。在公路邊坡支護(hù)中重力式擋土墻應(yīng)用較多，其依靠自身重力抵抗側(cè)向土壓力，防止墻身后土體的失穩(wěn)滑動(dòng)。該方法應(yīng)用于夾雜大孤石的殘積土邊坡常不成功。因?yàn)榇祟愡吰氯鋭?dòng)變形大。應(yīng)采用土釘掛土工格柵后再在表層種植植被。

（2）抗滑樁。抗滑樁使用樁穿過滑坡面直接錨固在穩(wěn)定巖層一定深度范圍內(nèi)，可以抵抗一定的滑坡作用力，阻止滑坡體的滑動(dòng)狀態(tài)，增加邊坡安全系數(shù)。抗滑樁可以有效的解決一些難度較大的工程，因此該發(fā)展較為迅速。抗滑樁樁位布置靈活，可設(shè)置在抗滑效果最有利的位置。使用抗滑樁需要注意的是使用壽命。幾年之后抗滑樁經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)推移甚至傾倒事故。理論上是由于土壓力理論的缺陷，沒有考慮土體的蠕動(dòng)的物理現(xiàn)象。現(xiàn)在可加固土體自身加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性以提高土坡穩(wěn)定性。

另外公路路線的選擇直接關(guān)系到邊坡的穩(wěn)定性。合理的公路平縱面設(shè)計(jì)可以減少大填大挖，減少對(duì)山體的破壞。避免高填深挖，在丘陵地區(qū)盡量按地形順其自然的設(shè)置邊坡。對(duì)山路路線不宜過度追求平直。要充分利用地形，恰當(dāng)使用人工構(gòu)造物如錨桿、噴射砼、加筋擋土墻等，減少對(duì)環(huán)境的影響。

邊坡的穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)采用適宜的方法和合理的參數(shù)。應(yīng)充分考慮各計(jì)算參數(shù)的隨機(jī)性和模型的不確定因素[5]。另外應(yīng)從法制上保證公路建設(shè)的順利進(jìn)行，建立健全法律體系，采用強(qiáng)制手段保證公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，全面提高公路的建設(shè)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 姚金強(qiáng).淺談邊坡穩(wěn)定及加固[J].民營科技，2012（1）.

[2] 儒.邊坡穩(wěn)定及抗滑樁加固分析研究[D].長安大學(xué)，2013.

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中圖分類號(hào)：O434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、前言

混合支擋結(jié)構(gòu)在工程中有著重要的作用。在工程建設(shè)的過程中，如果混合支擋結(jié)構(gòu)得不到充分保障，存在潛在隱患，那么，對(duì)工程質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生很大的影響。

二、混合支擋結(jié)構(gòu)在工程中的意義

混合支擋結(jié)構(gòu)常運(yùn)用在高陡邊坡、地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的邊坡治理工程中,它是在邊坡的上下部通過不同的支擋結(jié)構(gòu)相互作用、相互協(xié)調(diào)共同承受邊坡巖土體荷載的綜合支擋體系。根據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)踐,常見混合支擋結(jié)構(gòu)有9種類型,對(duì)混合支擋結(jié)構(gòu)的力學(xué)特征、設(shè)計(jì)方法的分析研究是很有必要的。不同支擋結(jié)構(gòu)并不孤立,而是相互之間存在著作用,這種作用可是直接的,也可是通過巖土體間接傳遞,設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵的問題是如何考慮這種作用。由于建筑功能及環(huán)境需求，在山地、丘陵工程建設(shè)中往往形成高切坡、深填方邊坡。伴隨著經(jīng)濟(jì)及技術(shù)的發(fā)展，邊坡規(guī)模日趨高大，使得以往單一邊坡支擋結(jié)構(gòu)顯然不適應(yīng)發(fā)展潮流，混合支擋結(jié)構(gòu)在經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展中應(yīng)運(yùn)而生。

三、混合支擋結(jié)構(gòu)的種類

1、斜撐式抗滑支擋結(jié)構(gòu)

斜撐式抗滑支擋結(jié)構(gòu)為常用的抗滑樁和斜撐組成的組合結(jié)構(gòu)。具體應(yīng)用中將抗滑樁錨固段和斜撐臂基礎(chǔ)置于穩(wěn)定地層，并將抗滑樁和斜撐臂連接，使滑坡推力通過抗滑樁錨同段和斜撐臂基礎(chǔ)傳遞至穩(wěn)定地層，從而達(dá)到治理滑坡的目的。由于在抗滑樁的頂部設(shè)置斜撐，使樁的變形受到約束，從而改善了懸壁樁的受力及變形狀態(tài)，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也大大加強(qiáng)。與傳統(tǒng)的抗滑樁相比，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)能承受更大的滑坡推力，適用于治理規(guī)模較大的滑坡。

2、椅式抗滑支擋結(jié)構(gòu)

包括第一抗滑樁和第二抗滑樁，所述抗滑樁的錨固段嵌固于滑動(dòng)面以下的穩(wěn)定地層內(nèi)，第二抗滑樁的懸臂段和第一抗滑樁懸臂段之間設(shè)置橫梁。由于抗滑樁錨固段置于穩(wěn)定地層，通過在兩根抗滑樁之間設(shè)置橫梁，使第一抗滑樁受到的部分滑坡推力通過橫梁傳遞至第二抗滑樁，第一抗滑樁的變形受到約束，大大改善了第一抗滑樁懸壁的變形和受力狀態(tài)，抗滑樁聯(lián)合受力，穩(wěn)定性好，能抵抗較大滑坡推力，特別適用于規(guī)模較大的滑坡治理工程。

3、抗滑樁

抗滑樁主要是依靠樁的強(qiáng)度、滑面以下錨固部分樁周巖土的彈性抗力來平衡滑面以上滑體剩余下滑力，使滑坡保持穩(wěn)定。抗滑樁的計(jì)算理論由早期的單純抗剪理論發(fā)展為靜力平衡法、布魯姆法、彈性地基梁法、鏈桿法、混合法等，其中彈性地基梁法是抗滑樁設(shè)計(jì)的常用方法。抗滑樁的特點(diǎn)是可靈活選擇樁位，既可單獨(dú)使用又可與其他工程配合使用，施工方便、工作面多、挖方量小、工期短、收效快、對(duì)滑體擾動(dòng)小。

4、樁板式擋土墻和樁基托梁擋土墻

20世紀(jì)70年代初，在枝柳線上首先將樁板式擋土墻（圖4）應(yīng)用到路塹中，接著在內(nèi)昆、京九等線上應(yīng)用到路堤中。樁板式擋土墻是由錨固樁發(fā)展而來的，按其結(jié)構(gòu)形式分為懸臂式樁板擋土墻、錨索（桿）樁板墻、錨拉式樁板墻。樁基托梁擋土墻是擋土墻與樁的組合形式，由托梁相連接。

四、混合支擋結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用

1、上部柱錨結(jié)構(gòu)(由樁錨結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化)+下部肋錨結(jié)構(gòu)

由于建筑物限制，無放坡空間，只能近于直立切坡。同時(shí)邊坡上部人工填土層較厚，土體工程特性較差，如采用肋錨結(jié)構(gòu)，既便是逆作法施工，陡坡土體亦易局部坍塌，使已施工結(jié)構(gòu)處于“懸吊”狀態(tài)。支擋結(jié)構(gòu)在錨桿軸力的豎向分力及肋柱自重作用下，極容易發(fā)生施工過程中下墜，使得善于抗拉作用的錨桿承受不利的橫向剪力作用，可能會(huì)因錨桿剪斷而造成結(jié)構(gòu)失效。

鑒于此，只能先設(shè)置抗滑樁，以下部穩(wěn)定的基巖作為嵌固段，依靠穩(wěn)定基巖提供的水平抗力來平衡土體的側(cè)向土壓力，然后在樁前開挖土體。為了提高施工進(jìn)度及方便施工，往往將樁前土體一次性清除，此時(shí)應(yīng)按懸臂樁進(jìn)行設(shè)計(jì)。但如土壓力較大，則可分步開挖土層，逆作法施工錨桿(錨索)，按樁錨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并在施工過程中應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。

由于場坪需要，樁的錨固段基巖將被挖除，隨著錨固段逐漸消失，抗滑樁或樁錨結(jié)構(gòu)功能喪失，可使其轉(zhuǎn)化為柱錨結(jié)構(gòu)，按柱錨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、驗(yàn)算。因此在錨固段基巖挖除前或過程中，應(yīng)在抗滑樁上設(shè)置錨桿(錨索)，由柱錨結(jié)構(gòu)來承擔(dān)樁長范圍的巖土側(cè)向巖力。下部巖質(zhì)邊坡則采用肋錨結(jié)構(gòu)來承擔(dān)下部巖石側(cè)壓力。由于結(jié)構(gòu)體系不一，各結(jié)構(gòu)分別支擋上下巖土體，在下部肋錨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮上部巖土體及地面超載。該結(jié)構(gòu)三維模型示意見圖to式結(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)化為柱錨結(jié)構(gòu)，最后進(jìn)行下部肋錨擋墻施工。

2、樁基托梁重力式擋墻

該結(jié)構(gòu)可用于較高的土質(zhì)邊坡。該類型邊坡坡底土層較厚，且地基承載力較低，必須采用樁基礎(chǔ)，以承載力較高的巖層作持力層。樁上設(shè)置托梁(承臺(tái)梁)，梁上設(shè)重力式或衡重式擋墻。承臺(tái)可設(shè)置于坡底地面以下(低承臺(tái))，也可設(shè)置于邊坡上(高承臺(tái))。該混合結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)為:上部重力式擋墻承受墻后土體壓力，下部托梁和樁承受上部墻體傳遞過來的水平荷載及豎向偏心力產(chǎn)生的彎矩，其中豎向力包括上部墻體的自重、墻背與第二破裂面之間的有效荷載和墻背土壓力豎向分力。如果土體產(chǎn)生的側(cè)向力較大，使樁頂產(chǎn)生過大的位移，樁截面及樁身配筋較大，嵌巖段較深，則可在樁頂附近設(shè)置錨索(新近填土中應(yīng)對(duì)錨索預(yù)先進(jìn)行保護(hù)，避免錨索承受豎向不利荷載)，使樁從不利的“懸臂”受力狀態(tài)變?yōu)檩^為有利的“簡支梁”或“連續(xù)梁”受力狀態(tài)。也可采用前后雙排樁與托梁構(gòu)成門字形框架結(jié)構(gòu)來控制樁頂位移，減少樁身內(nèi)力。

近幾年的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中，下部樁基使用斜樁技術(shù)，依靠樁頂豎向荷載對(duì)樁身截面負(fù)彎矩抵消部分樁頂向外水平力及向外偏心力矩對(duì)樁身截面產(chǎn)生的正彎矩，同時(shí)由于斜樁后為仰坡，側(cè)向土壓力比直樁要小，故此結(jié)構(gòu)坡頂位移、樁身截面內(nèi)力、配筋明顯減少，據(jù)分析在相同嵌固深度情況下，一般可減少30%一40%，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

3、上部樁錨結(jié)構(gòu)+下部肋錨結(jié)構(gòu)

該組合結(jié)構(gòu)用于穩(wěn)定性較差的巖土邊坡，邊坡高度及巖土側(cè)壓力或剩余下滑力較大，坡頂上已有建筑，對(duì)變形要求較高，且放坡空間有限。采取分階治理，上部采用樁錨結(jié)構(gòu)，下部采用仰斜式肋錨結(jié)構(gòu)，由于場地的限制，上部位于坡上的半坡樁必須穿過下部巖坡的潛在滑移面，或樁的嵌固段離下部邊坡潛在滑移面的水平距離小于3一5倍樁徑。則下階邊坡的支擋結(jié)構(gòu)受到巖體對(duì)樁的水平抗力反作用力及樁的豎向嵌固力引起的側(cè)向壓力作用，下階邊坡的肋錨結(jié)構(gòu)上部巖土側(cè)向壓力顯著增大，相應(yīng)部位的錨桿鋼筋截面及錨固長度應(yīng)加強(qiáng)處理。上部樁錨結(jié)構(gòu)可按“強(qiáng)錨弱樁”的原則設(shè)計(jì)，以減少樁對(duì)下部邊坡的影響。如果將樁加長，嵌固段下移，以滿足嵌固段離坡面的邊緣寬度要求，使上部與下部結(jié)構(gòu)相互無影響，則這種支擋結(jié)構(gòu)不屬混合支擋結(jié)構(gòu)范疇。采用此設(shè)計(jì)方案亦可行，但投資可能會(huì)增大。

4、上部肋錨結(jié)構(gòu)+下部樁錨結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)可用于邊坡穩(wěn)定性受外傾結(jié)構(gòu)面控制的高陡巖坡，邊坡的巖土側(cè)壓力或剩余下滑力較大，如果采用單一的肋錨結(jié)構(gòu)，幾乎無法支擋。于是，可以在邊坡上部采用肋錨結(jié)構(gòu)，坡腳附近采用樁錨結(jié)構(gòu)。該組合結(jié)構(gòu)能承受較大的巖土體邊坡荷載，同時(shí)充分運(yùn)用“強(qiáng)頂固腳”設(shè)計(jì)理念，與支擋結(jié)構(gòu)實(shí)際受力狀態(tài)相吻合。上部錨桿設(shè)計(jì)可按破裂面為上部邊坡坡腳臨空的淺層滑移面計(jì)算巖石側(cè)壓力或剩余下滑力及確定錨固段起始位置。但應(yīng)充分考慮是否存在深層多級(jí)組合滑面，即應(yīng)注意是否有越頂破壞的可能。如從下部邊坡坡腳臨空的深層滑移面與緩傾角層面組合，即可由兩個(gè)結(jié)構(gòu)面組成滑動(dòng)面的滑體，這種破壞模式往往被工程技術(shù)人員忽視。

五、結(jié)束語

加強(qiáng)對(duì)混合支擋結(jié)構(gòu)在工程中應(yīng)用的剖析，能夠?qū)こ踢M(jìn)行把握，進(jìn)而能夠提出一些施工的對(duì)策，如此方可在實(shí)踐的工程中進(jìn)行掌控，使得工程順利的進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

篇（6）

中圖分類號(hào)：B025.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

錨索作為一種原位巖土體的加固方法，在我國山區(qū)高速公路建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，然而其理論研究在很大程度上滯后于工程實(shí)踐，錨固設(shè)計(jì)理論也遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了工程實(shí)踐的需要[1]。滯后的理論研究導(dǎo)致已建和在建的山區(qū)高速公路在施工過程中或完成后出現(xiàn)了不同程度的錨固路塹邊坡失穩(wěn)事故。路塹邊坡一旦出現(xiàn)破壞，既影響工期，又阻塞交通，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，另外還會(huì)破壞環(huán)境景觀和生態(tài)平衡，所以有必要加強(qiáng)對(duì)這方面的研究。

針對(duì)這一現(xiàn)狀，本文主要討論和分析了錨索可能發(fā)生的破壞形式及造成各種破壞的原因，針對(duì)錨索自由段嵌固深度[2]的確定方法展開了較為深入的研究，對(duì)錨索破壞的成因進(jìn)行了較為系統(tǒng)分析，重點(diǎn)討論了注漿體與圍巖界面剪應(yīng)力[3]的分布模式。

1 錨索可能發(fā)生的破壞形式[4]

（1） （2）

（3） （4）

圖1 錨索破壞的典型形式

(1)―錨索體斷裂破壞；(2)―地層剪壞；

(3)―注漿體與地層界面破壞；（4）―錨索體與注漿體界面破壞

錨索在發(fā)生破壞時(shí)，常常表現(xiàn)為以上幾種破壞形式（如圖1所示）。

1.1 錨索體斷裂破壞

錨索體發(fā)生斷裂的主要原因如下：

（1）由于制造質(zhì)量的缺陷致使錨索在受力不均勻時(shí)發(fā)生破壞；

對(duì)于這種原因，最好的解決辦法是在考慮錨索材料特點(diǎn)、錨固力大小、錨索長度和施工場地等因素的基礎(chǔ)上，按設(shè)計(jì)要求選取符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的合格產(chǎn)品，并對(duì)錨索材料的使用性能進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，當(dāng)檢驗(yàn)合格后方可投入使用。

（2）由于防腐措施不到位而造成破斷；

應(yīng)力腐蝕是錨索體在拉應(yīng)力和腐蝕性介質(zhì)共同作用下產(chǎn)生的強(qiáng)度下降或脆性斷裂現(xiàn)象。由于二者的共同作用，使這種破壞在較低的拉應(yīng)力和較弱的腐蝕性介質(zhì)中變得更容易發(fā)生。對(duì)于加固公路邊坡的錨索，由于其受汽車尾氣、自然降雨、氣候變化等多方面因素的影響，腐蝕程度也尤為嚴(yán)重。因此，應(yīng)針對(duì)不同的地下水環(huán)境、相異的氣候條件以及應(yīng)力水平采取相應(yīng)的防腐措施。

（3）由于鋼絞線的松弛使錨索在滑坡推力作用下被剪斷。

產(chǎn)生這種破壞的原因是由于錨索的設(shè)計(jì)錨固力偏小或者錨索的布置方式不當(dāng)而造成的。因此，在進(jìn)行錨索設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮各方面因素的影響，根據(jù)錨固荷載和邊坡實(shí)際情況，確定錨索的布置方式以及不同位置處錨索的設(shè)計(jì)錨固力，盡可能地改善邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)。

1.2 注漿體與地層界面破壞

這種破壞形式主要由以下原因造成：

（1）注漿壓力難以達(dá)到要求，漿液擴(kuò)散范圍過小；

采用較高的注漿壓力可以提高漿液的擴(kuò)散能力，還能使一些細(xì)微的孔隙張開，有助于提高可灌性。當(dāng)孔隙被某種軟弱材料充填時(shí)，高注漿壓力能在充填物中造成劈裂灌注，使軟弱材料的密度、強(qiáng)度和不透性得到改善。此外，高注漿壓力還有助于擠出漿液中多余水分，使?jié){液結(jié)合的強(qiáng)度提高，進(jìn)而提高錨索的承載力，但較高的注漿壓力也可能造成被加固圍巖的劈裂破壞，這樣反而不利于支護(hù)。

（2）下錨后注漿不及時(shí)造成塌孔，影響注漿的質(zhì)量，進(jìn)而造成注漿體與地層界面的黏結(jié)力降低。

注漿體與地層界面的黏結(jié)力受諸多因素的制約，如巖石的強(qiáng)度、錨索類型、錨固段形式及施工工藝等。這些因素因涉及到注漿體與地層界面結(jié)合的力學(xué)問題和錨索與地層的相互作用問題而難以把握，幾乎所有的設(shè)計(jì)規(guī)范都將錨固段傳遞給巖體的應(yīng)力視為均勻分布。事實(shí)上，經(jīng)過大量的研究表明，這種假設(shè)并不客觀，巖體與注漿體結(jié)合應(yīng)力的分布取決于錨索彈性模量（）與地層彈性模量（）的比值，除短錨索外，/ 愈小（硬巖），錨索錨固段近端應(yīng)力愈集中，反之，/ 愈大（軟巖），應(yīng)力分布愈均勻。

一般來說，外加荷載最終要通過灌漿材料傳遞給周圍巖體，它主要通過徑向應(yīng)力和剪應(yīng)力的形式進(jìn)行傳遞。灌漿材料與周圍巖體剪切強(qiáng)度的大小直接決定這種極限抗拔力的大小，這部分剪切強(qiáng)度由三部分組成:（1）粘結(jié)力:灌漿材料與周圍巖體界面之間的粘結(jié)力；（2）嵌固力:由于鉆孔孔壁表面起伏不平，使得灌漿材料與孔壁間產(chǎn)生了嵌固力；（3）摩擦力:當(dāng)灌漿材料與周圍巖體之間產(chǎn)生相對(duì)位移時(shí)，在接觸面產(chǎn)生摩擦力。在各種假設(shè)的前提下，注漿體與地層界面的錨固力可按下式計(jì)：

式（1.1）

式中：s為注漿體和圍巖體之間的粘結(jié)力，為鉆孔直徑，為錨固段長度。

一般情況下，巖體與注漿體的粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)在現(xiàn)場試驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定。在無試驗(yàn)條件時(shí)，極限粘結(jié)強(qiáng)度可按表（1）選取，也可根據(jù)巖石強(qiáng)度確定。

表1 巖體與注漿體界面的粘結(jié)強(qiáng)度

Table 1 Caking intensity between rock and grout interface

巖體類型 結(jié)合強(qiáng)度（Mpa） 巖體類型 結(jié)合強(qiáng)度（Mpa）

花崗巖、玄武巖 1.70～3.10 板巖 0.80～1.40

白云巖 1.40～2.10 頁巖 0.20～0.80

灰?guī)r 1.10～1.50 砂巖 0.80～1.70

1.3 錨索體與注漿體界面破壞

發(fā)生錨索體與注漿體界面破壞的原因有：（1）無粘結(jié)鋼絞線外包塑料套管發(fā)生破壞；（2）注漿漿液發(fā)生分層現(xiàn)象；（3）設(shè)計(jì)承載力難以鎖定錨索，錨頭位移過大。目前國內(nèi)外對(duì)錨索體與注漿體之間剪應(yīng)力的分布和傳遞機(jī)理的研究尚不成熟，很多資料所提供的數(shù)據(jù)都是在對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的研究中得到的，所以對(duì)此問題仍需要開展大量的試驗(yàn)和研究工作。

錨束與灌漿材料之間的剪切強(qiáng)度也由三部分組成:（1）粘結(jié)力:當(dāng)錨束體受到外拔荷載作用時(shí)，錨束體與灌漿材料界面之間的物理粘結(jié)力成為最基本的抗力，一旦錨束體與灌漿材料產(chǎn)生相對(duì)滑移，這種力就消失；（2）機(jī)械嵌固力:由于錨束體鋼材表面不平整，使得錨束體與灌漿材料之間形成機(jī)械式連鎖，從而產(chǎn)生機(jī)械嵌固力；（3）表面摩擦力:棗核型內(nèi)錨固段受力時(shí)，部分灌漿材料被錨束體夾緊，當(dāng)錨束與灌漿材料之間產(chǎn)生相對(duì)位移時(shí)，在接觸面上產(chǎn)生摩擦力。當(dāng)前，許多資料中給出的錨索體與注漿體界面的剪應(yīng)力值，通常是指以上三個(gè)力的合力。

一般來說，隨著外荷載的增加，錨束體與灌漿材料間的剪應(yīng)力最大值逐步向內(nèi)端移動(dòng)，以漸進(jìn)的方式改變其在內(nèi)錨固段內(nèi)的分布模式。在設(shè)計(jì)中，錨束體與注漿界面的錨固力同樣是根據(jù)剪應(yīng)力沿錨固段呈均勻分布的假設(shè)而得到的，其極限錨固力可按下式計(jì)算:

式（1.2）

式中：n為灌漿材料和錨束體之間的極限剪應(yīng)力，為鋼絞線直徑，為錨

固段長度，為鋼絞線根數(shù)。

值得一提的是，在確定錨索的錨固段長度時(shí)，現(xiàn)行的方法是通過具體分析錨固段所處的地層狀況來確定的。對(duì)于硬巖，錨索的錨固力一般由注漿體和錨索體界面控制，此時(shí)錨固段長度應(yīng)按式（1.2）計(jì)算；在軟弱地層中，錨固力一般受注漿體和地層界面控制，錨固段長度可按式（1.1）確定；但對(duì)于軟巖或堅(jiān)硬的土層最妥善的辦法是按上述兩種方法分別計(jì)算，錨固段長度最后取其中的較大值。

1.4 地層剪壞

當(dāng)錨索埋入巖土體中較淺或巖土體較松散時(shí)，錨索受到一定的拉力后，松散的巖土體難以為錨索提供足夠的抗拔力，錨索周圍的巖土體將產(chǎn)生塑性變形而致使錨索發(fā)生錐體破壞。

錨索在極限抗拔荷載作用下，發(fā)生錐體破壞時(shí)破裂面的形式不外乎有三種形式：圓柱面、圓錐面和曲線型的破裂面。

Balla[5]通過大量的試驗(yàn)資料的研究，認(rèn)為破裂面為圓弧型，其端部與錨索相切，而在地表處與水平面成45-/2的夾角。

Macdonald[5]將錨桿分為淺埋和深埋兩種，并分別假設(shè)了不同的破裂面形狀，其中，淺埋錨桿破裂面假設(shè)為拋物線型，而深埋錨桿破裂面設(shè)為圓柱型。

Serrano & Olalla[6]根據(jù)錨索的長細(xì)比，將錨桿劃分成長錨桿和短錨桿，并制成圖表供查閱，采用歐拉變分原理研究了各自對(duì)應(yīng)的破裂面，結(jié)果表明:“短”錨桿的破裂面為一對(duì)稱的曲線型破裂面，而“長”錨桿為復(fù)合破裂面，其端部為圓柱面而上部為對(duì)稱的曲線型破裂面。

何思明[7]構(gòu)造了指數(shù)形式的雙參數(shù)方程用來描述錨索的破裂面，將過去常用的幾種破裂面形狀包含于其中，并采用基于Hoek-Brown準(zhǔn)則的極限平衡原理研究了錨索的極限抗拔力問題。

圖2 錨索破裂面的典型形式

Fig 2 typical rupture surface of anchor rope

在工程實(shí)踐中為了使問題得到簡化，一般都采用了圓錐形的破裂面形式，這樣就可以在一定程度上避免因求解復(fù)雜的破裂面方程而使問題難度增加，如Hobst提出的用于求解錨嵌固深度的公式都是建立在圓錐形破裂面的基礎(chǔ)上的。

2結(jié)論

綜合以上內(nèi)容，本文得到了以下結(jié)論：

（1）錨索的破壞形式多樣，原因也比較復(fù)雜，但可以針對(duì)各種情況通過采取各種措施加以防范。

（2）用拋物線擬合錨索剪應(yīng)力的現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)的精度和用蔣忠信提出的高斯曲線擬合的精度相當(dāng)，故錨索錨固段的剪應(yīng)力分布模式可以用開口向下的二次拋物線來描述。

（3）在重要的錨固工程中，錨固段長度的設(shè)計(jì)可按本文提出的公式來計(jì)算或者在按均勻強(qiáng)度法設(shè)計(jì)的錨固段長度的基礎(chǔ)上增大1.5倍以保證錨固工程的安全。

參考文獻(xiàn)

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[2] Hanna，T.H 著，胡定等譯.錨固技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1987

[3] 肖世國.非全長粘結(jié)型錨索錨固段長度的一種確定方法[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2004，23(09):1530

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[5] K．LamParuthi & K．Muthukrishnaiah，Anchor in sand bed：delineation of rupture surfaee[J]，Ocean Engineering．26(1999)1249―1273

篇（7）

[中圖分類號(hào)] P694 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2013）-5-237-2

1引言

1.1概述

地質(zhì)災(zāi)害的一個(gè)重要特點(diǎn)是其“個(gè)性”，一地的地質(zhì)災(zāi)害特點(diǎn)絕不會(huì)完全相同于另一地，相應(yīng)的防治工程也應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r予以“本土化”，而不能無原則地從“異地”或“異國”照搬照套。因此，做地質(zhì)災(zāi)害設(shè)計(jì)的技術(shù)人員，必須先要懂得什么是地質(zhì)災(zāi)害及地質(zhì)災(zāi)害的形成，發(fā)展及危害。對(duì)一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)勘查后，形成勘查報(bào)告，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)具有“個(gè)性”的防治工程。要設(shè)計(jì)地質(zhì)災(zāi)害防治工程，首先要了解地質(zhì)災(zāi)害。

1.2地質(zhì)災(zāi)害

1.2.1地質(zhì)災(zāi)害的定義

（1）廣義：指自然界或人為活動(dòng)所引起的，危害人類生命財(cái)產(chǎn)和生存條件的各類事件。它包括由于不能控制或未予控制自然界和人為活動(dòng)破壞性因素引發(fā)的、突然或在時(shí)間內(nèi)發(fā)生的、超越本地區(qū)或本團(tuán)體、個(gè)人防御能力所造成的人員傷亡與物質(zhì)財(cái)產(chǎn)損毀的事件。

（2）定義：在《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》規(guī)定：包括自然因素或者人為活動(dòng)引發(fā)的危害人民生命和財(cái)產(chǎn)安全的山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質(zhì)作用有關(guān)的災(zāi)害。這個(gè)定義是指比較公認(rèn)的因地殼表層地質(zhì)結(jié)構(gòu)的劇烈變化而產(chǎn)生的，且通常被認(rèn)為是突發(fā)性的。

同時(shí)要注意與地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害區(qū)別開，后者常是在大范圍區(qū)域地質(zhì)生態(tài)環(huán)境變異引起的危害，常稱為緩變性地質(zhì)災(zāi)害。如荒漠化、水土流失、海水入侵等。

1.2.2地質(zhì)災(zāi)害類型

從廣義上按致災(zāi)地質(zhì)作用的性質(zhì)和發(fā)生處所進(jìn)行劃分，常見地質(zhì)災(zāi)害共有12類，48種。它們是：

（1）地殼活動(dòng)災(zāi)害，如地震、火山噴發(fā)、斷層錯(cuò)動(dòng)等。

（2）斜坡巖土體運(yùn)動(dòng)災(zāi)害，如崩塌、滑坡、泥石流等。‘

（3）地面變形災(zāi)害，如地面塌陷、地面沉降、地裂縫等。

（4）礦山與地下工程災(zāi)害，如煤層自燃、洞井塌方、冒頂、偏幫、鼓底、巖爆、高溫、突水、瓦斯爆炸等。

（5）城市地質(zhì)災(zāi)害，如建筑地基與基坑變形、垃圾堆積等。

（6）河、湖、水庫災(zāi)害，如塌岸、淤積、滲漏、浸沒、潰決等。

（7）海岸帶災(zāi)害，如海平面升降、海水入侵、海崖侵蝕、海港淤積、風(fēng)暴潮等。

（8）海洋地質(zhì)災(zāi)害，如水下滑動(dòng)、潮流沙壩、淺層氣害等。

（9）特殊巖土災(zāi)害，如黃土濕陷、膨脹土脹縮、凍土凍融、沙土液化、淤泥觸變等。

（10）土地退化災(zāi)害，如水土流失、土地沙漠化、鹽堿化、潛膏化、沼澤化等。

（11）水土污染與地球化學(xué)異常災(zāi)害，如地下水質(zhì)污染、農(nóng)田土地污染、地方病。

（12）水源枯竭災(zāi)害，如河水漏失、泉水干涸、地下含水層疏干等。

1.2.3主要地質(zhì)災(zāi)害類型及特征

地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展進(jìn)程，有的是逐漸完成，有的則是有很強(qiáng)的突然性。據(jù)此，又將地質(zhì)災(zāi)害概分為漸變性地質(zhì)災(zāi)害和突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害兩大類。前者如地面沉降、水土流失等；后者如崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地下工程災(zāi)害等。漸進(jìn)地質(zhì)災(zāi)害常有明顯的前兆，對(duì)期防治有較從容的時(shí)間，可有預(yù)見地進(jìn)行，其成災(zāi)后果一般只造成經(jīng)濟(jì)損失，不會(huì)出現(xiàn)人員傷亡。突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害突然、可預(yù)見性差，其防治工作常是被動(dòng)式的應(yīng)急進(jìn)行，其成災(zāi)后果，不光是經(jīng)濟(jì)損失，也常造成人員傷亡。本論文著重講述滑坡地質(zhì)災(zāi)害的特征及其設(shè)計(jì)防治工程。

滑坡是指斜坡上的巖體或土體沿著一定的軟弱面或帶，作整體或分散順坡向下滑動(dòng)的一種物理地質(zhì)自然現(xiàn)象。滑動(dòng)又稱地滑或“走山”。

主要設(shè)計(jì)工程防治措施：

（1）截引地表水：①在滑體修筑橫向截水溝、槽和縱向排水暗溝；②在滑體上修筑地表排水溝或引泉工程

（2）疏干地下水：截水盲溝、支撐盲溝、水平坑道、水平鉆孔排水等。

（3）護(hù)坡腳：①保護(hù)滑坡腳免遭遇沖刷，可筑“T”型壩；②在滑坡前緣拋石、鋪設(shè)石籠等。

（4）削坡減重主要用于“上陡下緩、頭重腳輕”的滑坡體，其作用改善滑體外形，降低斜坡高度，坡度、重量、使滑體重心降低，提高滑坡體的穩(wěn)定性。

（5）擋土墻主要用于坡面平緩而推滑力較小的滑坡體。擋土墻基礎(chǔ)設(shè)置滑面以下的穩(wěn)固層中，預(yù)留伸縮縫和匯水孔。

（6）抗滑樁：用于支檔已滑動(dòng)或可能滑動(dòng)的斜坡巖土體，樁深入滑面以下穩(wěn)固層須有一定深

（7）錨固：主要用于巖質(zhì)滑坡，用錨桿、錨索施工方法，固定不穩(wěn)定巖體。

2滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理設(shè)計(jì)

對(duì)于滑體加固來講，通常我們可以通過提高抗滑力或減小下滑力來滿足安全性的要求。

常用的處理方式通常有三類：

（1）直接加固：擋墻，護(hù)坡；扶壁及反壓，格柵；滑動(dòng)面砼抗滑栓塞，置換；抗滑樁；錨桿或描索；預(yù)應(yīng)力錨索鋼樁。

（2）間接加固：疏干；地表截排水及地面鋪蓋防滲；削坡減載，卸荷。

（3）特殊加固：麻面爆破；壓力灌漿。

坡體上部的削坡減載在一般情況下可以較明顯的提高邊坡的穩(wěn)定程度。排水（排滲）治理可有效降低地下水對(duì)滑體的影響，并提高穩(wěn)定性，但基于排水效果不易控制，而且有限，特別是如果有時(shí)邊坡內(nèi)巖土層滲透性并不是太好或沒有形成聯(lián)通的地下水通道時(shí)，單純的疏干排水治理更不宜單獨(dú)采用。地表水的截排被實(shí)踐證明是十分有效的，尤其是對(duì)于已產(chǎn)生的滑坡地段。滑坡底腳的支擋常作為十分有效的加固措施。常用的支擋措施包括鋼樁、預(yù)應(yīng)力錨桿（錨索）、擋墻等。尤其是其中的鋼樁，對(duì)于場地條件有限，地形復(fù)雜的地段，若與其他措施結(jié)合起來，效果十分明顯；預(yù)應(yīng)力錨桿在合理的坡率及巖土條件下加固效果也十分明顯，但對(duì)于巖體的加固效果要優(yōu)于土體邊坡的加固效果；而擋墻等措施對(duì)于滑坡推力不大或整體穩(wěn)定性有保障的場地效果較明顯。

滑坡地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)階段的重點(diǎn)任務(wù)是方案優(yōu)化、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)和施工組織設(shè)計(jì)，尤其是確定最佳工程布置、工程細(xì)部結(jié)構(gòu)、施工程序、施工工藝和最適宜的工程材料等。

3工程實(shí)例

治理工程設(shè)計(jì)名稱： 新建鐵路寧（南京）安（安慶）鐵路工程DK66+580.42～DK66+815.05路基滑坡設(shè)計(jì)

3.1工程概況

新建鐵路寧（南京）安（安慶）鐵路工程（DK66+581—DK66+815段），位于安徽省的馬鞍山當(dāng)涂縣龍橋鎮(zhèn)境內(nèi)，坐標(biāo)：東經(jīng)118°28′48″、北緯31°27′36

由于鐵路工程建設(shè)的切坡，切坡高度在3.0—5.0m，切坡后沒進(jìn)行防護(hù)，受暴雨期影響，邊坡已發(fā)生順層山體滑坡現(xiàn)象。

滑坡對(duì)行駛車輛、行人的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅并阻斷鐵路交通。

3.2滑坡現(xiàn)狀規(guī)模及主要特征

DK66+581-DK66+815段左切坡段，工程建設(shè)過程中存在切坡問題，主要切坡段共1處，切坡段單長234m、切坡高度3.0-5.0m。切坡段巖性主要為三疊系中統(tǒng)黃馬青組（T2t）的粉砂巖、砂礫巖、砂質(zhì)頁巖。上更新統(tǒng)（Q2q）的粉質(zhì)粘土等，由于裂隙發(fā)育，因此，工程建設(shè)過程中的切坡段可能遭受滑坡災(zāi)害的危險(xiǎn)性。根據(jù)邊坡切坡高度、地形坡度、組成邊坡的巖性、裂隙發(fā)育程度及風(fēng)化程度等，預(yù)測規(guī)模為1170m3，危險(xiǎn)性等級(jí)為大級(jí)；在順向坡及裂隙發(fā)育段，G1孔、G2孔及G3孔鉆探深部揭示，自地表到孔深19.80米處為基巖強(qiáng)風(fēng)化層，分別于3.50、6.50、10.20米和19.80米處發(fā)現(xiàn)為滑坡體巖性段含軟弱夾層，或破碎發(fā)育地段，下部的巖體可能牽引坡上較大范圍的巖體發(fā)生崩塌或滑坡災(zāi)害，預(yù)測崩塌的規(guī)模為100m3、危險(xiǎn)性等級(jí)為小級(jí)，滑坡的規(guī)模為51000m3，危險(xiǎn)性等級(jí)為大級(jí)。

3.3滑坡穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》（DB50/143—2003）規(guī)定，其判別標(biāo)準(zhǔn)見表5。

據(jù)滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果綜合判定，該滑坡在天然狀態(tài)條件下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，暴雨?duì)顟B(tài)下處于不穩(wěn)定狀態(tài)，與勘查期間滑坡變形及位移特征相吻合，需要采取工程措施進(jìn)行提高。

3.4治理方案設(shè)計(jì)

3.4.1錨索設(shè)計(jì)

（1）錨索錨固力設(shè)計(jì)

錨索采用ASTMA416-92標(biāo)準(zhǔn)的高強(qiáng)度低松馳170（1860）級(jí)φ15.24mm鋼絞線，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Rb≥1860MPa，鋼筋截面積A=140mm2，設(shè)計(jì)使用應(yīng)力為鋼絞線保證強(qiáng)度的60%，則單根鋼絞線設(shè)計(jì)張拉力T為：

T=Rb.A=1860×103×0.6×140×10-6=156.24KN

錨索采用6根鋼絞線，設(shè)計(jì)承載力Ta為：Ta=6T=6×156.24=937.44KN

取設(shè)計(jì)承載力為900KN，超張拉時(shí)使用應(yīng)力為鋼絞線保證強(qiáng)度的70%，其承載力取1090KN。

（2）錨固端長度的確定

錨固端與地層之間的錨固長度：Lsa=Ta*Sf/（πDTs）

式中：Ta-錨索設(shè)計(jì)承載力，KN；Sf-安全系數(shù)（結(jié)合工程的重要性Sf值的可靠程度、錨固力大小，并考慮到多束鋼絞線比一束的握裹力減少的情況綜合選用1，本工程取3.0）；D-鉆孔直徑（m），取0.114m；Lsa-錨固端與地層之間的錨固長度（m）；Ts--孔壁與注漿體之間的黏結(jié)力（KPa）；

錨索在注漿體中錨固長度：Lsa=Ta*Sf/（nπDTs）

式中：Lsa-錨索在注漿體中錨固長度；n-鋼絞線根數(shù)，為6根；D-鋼絞線直徑，為15.24mm；Ts-鋼絞線與注漿體之間的黏結(jié)力（KPa）；故取錨固端設(shè)計(jì)長度Lsa=5m

（3）錨索傾角的確定

據(jù)經(jīng)驗(yàn)：最優(yōu)錨固角為：β=45°+φ/2

當(dāng)單根錨索的錨固力為最大時(shí)，錨索與水平面的夾角為：δ=45°+φ/2-γ

其中：φ為動(dòng)面內(nèi)摩擦角；β為錨索與滑面夾角；δ為錨索與水平面夾角；γ為滑動(dòng)面與水平面夾角。本設(shè)計(jì)采用20°。

（4）格構(gòu)梁框架間距的確定

據(jù)經(jīng)驗(yàn)，框架縱梁截面尺寸為0.4×0.4m，橫梁截面尺寸為0.4×0.4m；

（5）錨索數(shù)量的確定

錨索布設(shè)處滑坡體寬度約20m，穩(wěn)定需要的總錨固力為：Q=K*B*E

式中：K-安全系數(shù)，取K=1.5。

單根錨索提供抗力單根錨索提供抗力由下式計(jì)算：

P抗=Psinαtgφ+Pcosα

式中：α=45°+φ/2；P-錨索設(shè)計(jì)錨固力；

則預(yù)應(yīng)力錨索數(shù)量：n=Q/P抗

將φ=50°；P=900KN代入上式計(jì)算共需錨索n=21根。

則格構(gòu)梁的排數(shù)為：R=F*L/P抗，其中：F為滑坡推力；L為格構(gòu)梁橫間距；P抗為單根錨索提供的抗力。本設(shè)計(jì)取R=3

3.4.2截排水工程設(shè)計(jì)

為防止降雨時(shí)地表水灌入滑坡體中，在滑坡體后緣布設(shè)一道截水溝；在滑坡體上，根據(jù)實(shí)際地形條件布置一條排水溝，主要起到將截水溝內(nèi)的水引入已修排水溝的作用，此外，在坡內(nèi)排水溝坡段較陡處，設(shè)計(jì)人字梁溝底加糙、臺(tái)坎跌水及消能井。后緣截水溝長518m，坡內(nèi)排水溝長98m。

3.4.3擋墻設(shè)計(jì)

重力式擋墻布置在變形體的前緣一帶，擋墻長度80m，擋墻形式隨地形，選擇三處斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)，以控制擋土墻斷面尺寸，土壓力計(jì)算過程見擋土墻驗(yàn)算書。擋土墻采用天然基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)埋深1.0m，排水孔尺寸采用直徑80mmPVC管內(nèi)襯。縱橫向間距均取1.5～2.0m，品形錯(cuò)開。

3.4.4治理工程費(fèi)用：本工程施工費(fèi)用5077957元。

參考文獻(xiàn)

[1]胡文韜，楊文遠(yuǎn)主編《工程地質(zhì)學(xué)》地質(zhì)出版社.1997年9月.

[2]孔德坊，王士天等《中國工程地質(zhì)學(xué)》科學(xué)出版社.2000年10月.

[3]林宗元主編《簡明巖土工程勘察設(shè)計(jì)手冊》中國建筑工業(yè)出版社.2003年4月.

[4]李鐵峰主編《環(huán)境地質(zhì)學(xué)》地震出版社.1997年6月.

篇（8）

此巖土工程建筑位于北京四環(huán)與五環(huán)鑲嵌的巖土層密布處，為開發(fā)商業(yè)中心的需要，在面積為10萬m2的圓形商圈下建立地下兩層結(jié)構(gòu)的大型停車場。地下兩層，深度10m，在勘察過程中必須提供擬建地下場地地下水的有關(guān)參數(shù)，為在開挖前提供基坑設(shè)計(jì)與涌水量的預(yù)測依據(jù)。

2.地下巖土層場地水文地質(zhì)條件

所建場地巖土層處于洪流沖擊階級(jí)地貌區(qū)，在鉆探后，場地結(jié)構(gòu)層主要有：洪流殘積石灰?guī)r層、開群震旦混合砂巖巖、燕山厚質(zhì)頁巖層、侵入巖層、變質(zhì)巖層。正值施工場地中心有一條走向?yàn)闁|北向的斷裂破碎帶經(jīng)過，西部主要以混合巖為主，東南部以花崗巖為主。詳情見圖1。

從圖1可以看出，場地地下水主要以洪流沖擊下的松散巖沙為主，由弱到強(qiáng)的巖層斷裂中，在場地近中北部處的斷層接觸帶中，其含水量豐富，且貫通性較好，可進(jìn)行多孔抽水試驗(yàn)。 

2.1多孔抽水試驗(yàn)

2.1.1鉆井

為節(jié)約成本、縮短工期、提前竣工，將已開始動(dòng)工且分布在此南方向觸巖帶的勘察孔進(jìn)行增加孔數(shù)作業(yè)。首先，在孔的上部采用350毫米的鉆頭鉆到中心部位，抵達(dá)巖層處的深度≥3m，再用156mm的濾水器管頭用尼龍布呈網(wǎng)層包住，在巖層的0.50m處，以碎石濾料，其次用活塞到兩沖洗至水質(zhì)清澈、巖渣打撈干凈。最后，將深井抽水泵置于井底上方3.50 m處進(jìn)行抽水試驗(yàn)。

2.1.2抽水試驗(yàn)作業(yè)

本次抽水試驗(yàn)以地下含水層作為施工對(duì)象，混合多種項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)檢測，抽水試驗(yàn)成果詳情見表1，配驗(yàn)孔位置詳情見表2。

2.1.3水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算

根據(jù)抽水試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)和檢測結(jié)果，進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，得到施工依據(jù)。

巖土地含水層地下水滲透系數(shù)，可根據(jù)以下公式進(jìn)行深入剖析：

K=0.366Q/M（S2-S1）×（r/d）式中，Q為抽水孔涌水量，M為抽水孔與觀察孔距離，S2為觀察孔的水位降深，S2為抽水孔水位降深，r為抽水孔半徑，d為抽水孔灌量。將表1的數(shù)據(jù)代入公式，可得出K（滲透系數(shù)）為3.25，當(dāng)抽水孔深降至巖土層樁基9.85米時(shí)，最佳基坑涌水量為4005m3/d。

3.基坑用水量預(yù)測

3.1涌水量預(yù)測

由于北京此巖土層地下室建筑場地呈圓形，必須采用較為穩(wěn)定的方式進(jìn)行水流量曲折的基坑涌水量的預(yù)測，簡化鉆井結(jié)構(gòu)施工，根據(jù)場地面積等效為圓面積來引用基坑的半徑，其基坑涌水量可以用以下方式進(jìn)行估算：

Q=1.89K×，Q為基坑涌水量，以控制最佳涌水量的范圍，進(jìn)行上述所測數(shù)據(jù)的代入計(jì)算，得出基坑降水半徑引用值為30.77米時(shí)，能夠有效孔之基坑涌水量，在巖層中快速進(jìn)入豐水區(qū)以最大限度的控制水量。

3.2基坑降水井的設(shè)置

根據(jù)上述基坑涌水量的預(yù)測，在涌水量的初級(jí)階段，其量可達(dá)4005m3/d，若每一個(gè)井口的出水量為130m3/d來計(jì)算，則需要35口井才能控釋好該基坑的地下水涌出量，且井距≤9米。涌水井的成井工藝與抽水孔試驗(yàn)類似，在巖土層接觸含水量豐富的地段，使之快速有效的設(shè)置成井成功作業(yè)。

3.3涌水量預(yù)測后的效果

經(jīng)過多次的抽水反復(fù)試驗(yàn)和對(duì)基坑涌水量的測算，抽水工程在10～15d后，阻止巖土層周邊的豐富地下水涌入基坑內(nèi)，降低地下水的浪費(fèi)程度，并且基坑內(nèi)的積水有明顯的減少，在基坑的邊坡水量段，僅有少量的滲透和，只需正常開挖時(shí)注意安裝防土層即可避免坍塌，在降水時(shí)，基坑樁水坑的涌水量<0.05L即可確保基坑內(nèi)基本無水，使工程順利進(jìn)行。

4.結(jié)論   本文由wWW. DyLw.NeT提供，第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù)，歡迎光臨DyLW.neT

本巖土工程的抽水試驗(yàn)由于施工場地?zé)o放坡，且地下水質(zhì)層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此，在做基坑的支護(hù)時(shí)，應(yīng)采用樁錨固定一體的作業(yè)方式，進(jìn)行內(nèi)支撐支護(hù)。在進(jìn)行抽水孔試驗(yàn)時(shí)，要經(jīng)過嚴(yán)密的計(jì)算，依據(jù)程序把握好作業(yè)的步驟，即鉆孔-擴(kuò)孔-置入花管-回填濾料-洗井撈渣-清理水質(zhì)至清，只有遵循這樣的步驟，才能準(zhǔn)確獲取到標(biāo)準(zhǔn)、精確的水文特征和地下參數(shù)。

基坑涌水量要依照土質(zhì)結(jié)構(gòu)層和其特點(diǎn)，書寫巖土層物理力學(xué)可行性研究報(bào)告，做具體的水質(zhì)分析和處理，遵循建筑場地地貌景觀特點(diǎn)，嚴(yán)格控制基坑涌水量。

篇（9）

1.2邊坡工程穩(wěn)定性分析方法

1.2.1邊坡極限平衡法。極限平衡法是根據(jù)邊坡上的滑體或滑體分塊的力學(xué)平衡原理(即靜力平衡原理)分析邊坡各種破壞模式下的受力狀態(tài)，以及利用邊坡滑體上的抗滑力和下滑力之間的關(guān)系來評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性。極限平衡法是邊坡穩(wěn)定分析計(jì)算的主要方法，也是工程實(shí)踐中應(yīng)用最多的一種方法。

1.2.2邊坡可靠性分析法。邊坡工程是以巖土體為工程材料，以巖土體天然結(jié)構(gòu)為工程結(jié)構(gòu)，或以堆置物為工程材料，以人工控制結(jié)構(gòu)為工程結(jié)構(gòu)的特殊構(gòu)筑物。這些構(gòu)筑物都程度不同地存在組成和結(jié)構(gòu)上的不均勻性，天然邊坡尤為突出，因?yàn)闃?gòu)成邊坡的地質(zhì)體經(jīng)受長期的多循環(huán)的地質(zhì)作用，而且作用強(qiáng)度不一，且又錯(cuò)綜復(fù)雜，致使它們的工程地質(zhì)性質(zhì)差異很大。現(xiàn)階段邊坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模擬法，可靠指標(biāo)法，統(tǒng)計(jì)矩法以及隨機(jī)有限元法。

2邊坡工程處治技術(shù)

2.1抗滑樁技術(shù)邊坡處置工程中的抗滑樁是通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側(cè)向土體或巖體，依靠樁下部的側(cè)向阻力來承擔(dān)邊坡的下推力，從而使得邊坡保持平衡或穩(wěn)定。抗滑樁與一般樁基類似，但主要承受的是水平荷載。鋼筋混凝土樁是目前邊坡處治工程廣泛采用的樁材，樁斷面剛度大，抗彎能力高，施工方式多樣，其缺點(diǎn)是混凝土抗拉能力有限。抗滑樁施工最常用的方法是就地灌注樁，機(jī)械鉆孔速度快，樁徑可大可小，適用于各種地質(zhì)條件；但對(duì)地形較陡的邊坡工程，機(jī)械進(jìn)入和架設(shè)困難較大。鉆孔時(shí)的水對(duì)邊坡的穩(wěn)定也有影響。人工成孔的特點(diǎn)是方便、簡單、經(jīng)濟(jì)，但速度慢，勞動(dòng)強(qiáng)度高，遇不良地層(如流沙)時(shí)處理相當(dāng)困難。另外，樁徑較小時(shí)人工作業(yè)面困難。

2.2注漿加固技術(shù)注漿加固技術(shù)是用液壓或氣壓把能凝固的漿液注入物體的裂縫或孔隙，以改變注漿對(duì)象的物理力學(xué)性質(zhì)，從而滿足各類土木建筑工程的需要；注漿加固技術(shù)的成敗與工程問題、地質(zhì)問題、注漿材料和壓漿技術(shù)等直接相關(guān)，如果忽略其中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)，都可能造成注漿工程的失敗。工程問題、地質(zhì)特征是灌漿取得成功的前提，注漿材料和壓漿技術(shù)是注漿加固技術(shù)的關(guān)鍵。

2.3加筋邊坡和加筋擋土墻技術(shù)加筋土是一種在土中加入加筋材料而形成的復(fù)合土。在土中加入加筋材料可以提高土的強(qiáng)度，增強(qiáng)土體的穩(wěn)定性。因此，凡在土中加入加筋材料而使整個(gè)土工系統(tǒng)的力學(xué)性能得到改善和提高的土工加固方法均稱為土工加筋技術(shù)，形成的結(jié)構(gòu)亦稱為加筋土結(jié)構(gòu)。和傳統(tǒng)支擋結(jié)構(gòu)相比，加筋邊坡和加筋擋土墻的特點(diǎn)有：結(jié)構(gòu)新穎、造型美觀、技術(shù)簡單、施工方便、要求較低、節(jié)省材料、施工速度快、工期短、造價(jià)低廉、效益明顯、適應(yīng)性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛等。由于加筋邊坡和加筋擋土墻的這些優(yōu)點(diǎn)，目前其已從公路路堤、路肩發(fā)展到應(yīng)用于其他各種支擋結(jié)構(gòu)和邊坡防護(hù)。目前已用于處理公路邊坡、市政建設(shè)、護(hù)岸工程、鐵道工程路基邊坡、工民建配套的支擋及邊坡工程、防洪堤、林區(qū)工程、工業(yè)尾礦壩、渣場、料場、貨場等；甚至還用于危險(xiǎn)品或危險(xiǎn)建筑的圍堰設(shè)施等。

2.4錨固技術(shù)巖土錨固技術(shù)是把一種受拉桿件埋入地層中，以提高巖土自身的強(qiáng)度和自穩(wěn)能力的一門工程技術(shù)。由于這種技術(shù)大大減輕結(jié)構(gòu)物的自重，節(jié)約了工程材料并確保工程的安全和穩(wěn)定，具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，因而目前在工程中得到極其廣泛的應(yīng)用。錨桿在邊坡加固中通常與其他只當(dāng)結(jié)構(gòu)聯(lián)合使用，例如以下幾種情況：①錨桿與鋼筋混凝土樁聯(lián)合使用，構(gòu)成鋼筋混凝土排樁式錨桿擋墻。排樁可以是鉆孔樁、挖孔樁或預(yù)置樁；錨桿可以是預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力錨桿，預(yù)應(yīng)力錨桿材料多采用鋼絞線(預(yù)應(yīng)力錨索)、四級(jí)精軋螺紋鋼(預(yù)應(yīng)力錨桿)。錨桿的數(shù)量根據(jù)邊坡的高度及推力荷載可采用樁頂單錨點(diǎn)作法和樁身多錨點(diǎn)作法。②錨桿與鋼筋混凝土格架聯(lián)合使用形成鋼筋混凝土格架式錨桿擋墻。錨桿錨點(diǎn)設(shè)在格架節(jié)點(diǎn)上，錨桿可以是預(yù)應(yīng)力錨桿(索)或非預(yù)應(yīng)力錨桿(索)。這種支擋結(jié)構(gòu)主要用于高陡巖石邊坡或直立巖石切坡，以阻止巖石邊坡因卸荷而失穩(wěn)。③錨桿與鋼筋混凝土板肋聯(lián)合使用形成鋼筋混凝土板肋式錨桿擋墻，這種結(jié)構(gòu)主要用于直立開挖的Ⅲ，Ⅳ類巖石邊坡或土質(zhì)邊坡支護(hù)，一般采用自上而下的逆作法施工。④錨桿與鋼筋混凝土板肋、錨定板聯(lián)合使用形成錨定板擋墻。這種結(jié)構(gòu)主要用于填方形成的直立土質(zhì)邊坡。

2.5預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)用高強(qiáng)度、低松馳型鋼絞線預(yù)應(yīng)力錨索對(duì)滑坡體或崩落體施加一定的預(yù)應(yīng)力，提高它們的剛度，使預(yù)應(yīng)力錨索作用范圍的巖石相應(yīng)擠壓，滑動(dòng)面或巖石裂隙面上摩擦力增大，加強(qiáng)它們的自承能力，可有效地限制巖體的部份變形和位移。

2.6排水工程的設(shè)計(jì)地表排水工程的設(shè)計(jì)要求：①填平坑洼、夯實(shí)裂縫。坡面產(chǎn)生坑洼和裂縫，往往是滑坡的先兆，也是導(dǎo)致嚴(yán)重滑坡的主要原因。大氣降雨、地表水就會(huì)匯集在坑洼處或沿著裂縫滲入土層，使土的抗剪強(qiáng)度降低，造成坡體滑動(dòng)。因此，對(duì)坑洼和裂縫應(yīng)仔細(xì)查找，認(rèn)真夯填。②合理確定截水溝的平面位置。截水溝的平面布置，應(yīng)盡量順直，并垂直于徑流方向。如遇到山坡有凹地或小溝時(shí)，應(yīng)將凹地填平或與外側(cè)擋土墻相連，內(nèi)側(cè)與水溝聯(lián)結(jié)，避免水溝內(nèi)的水流越出或滲入截水溝溝底，導(dǎo)致水溝破壞。應(yīng)該結(jié)合邊坡的區(qū)域地貌、地形特點(diǎn)，充分利用自然溝谷，在邊坡體內(nèi)外修筑截水溝、平臺(tái)截水溝、集水溝、排水溝、邊溝、急流槽等，形成樹杈狀、網(wǎng)狀排水系統(tǒng)，以迅速引走坡面雨水。

3結(jié)語

論文對(duì)常用邊坡工程的處治措施進(jìn)行了初步探討，指出了常用邊坡工程處治措施的適用性，然而隨著工程建設(shè)規(guī)模的不斷增大，邊坡高度增高，復(fù)雜性增大，對(duì)邊坡處治技術(shù)的要求也越來越高。可以預(yù)見，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，邊坡處治技術(shù)將得到進(jìn)一步的發(fā)展，并逐步趨于完善。

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1　概　述

巖土邊坡工程改變了自然邊坡現(xiàn)狀，會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成不利影響，在環(huán)境保護(hù)要求嚴(yán)格的今天，邊坡工程增加生態(tài)環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容是非常重要甚至是強(qiáng)制性的。其中邊坡植被防護(hù)作為巖土工程生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要部分，在國內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的效果，且開始逐漸取代傳統(tǒng)的圬工護(hù)坡。邊坡植被防護(hù)工程主要有以下幾類技術(shù):①階梯植被;②框格植被;③穴播或溝播;④噴播植草;⑤植生帶;⑥綠化網(wǎng);⑦土工網(wǎng)墊等。

本文將結(jié)合三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理工程的經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)論述噴播植草防護(hù)技術(shù)在庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理工程中的應(yīng)用。

2　噴播植草防護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)

噴播植草是利用液態(tài)播種原理，將草籽、肥料、粘著劑、紙漿、土壤改良劑和色素等按一定比例配水混合攪勻，通過機(jī)械加壓后噴射到邊坡坡面的防護(hù)技術(shù)。由于其施工簡單、速度快，造價(jià)低且草籽成活率高，在國內(nèi)外獲得了廣泛的應(yīng)用。

3　噴播植草防護(hù)邊坡的主要功能

噴播植草作為邊坡防護(hù)措施，將極大地改善工程建設(shè)的生態(tài)環(huán)境，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。主要功能是對(duì)巖土邊坡淺表層進(jìn)行防護(hù)，通過對(duì)淺表層邊坡的加固從而達(dá)到防止雨水沖刷、控制水土流失、保持邊坡穩(wěn)定的作用。

3.1　邊坡加固作用

(1)深根的錨固作用。植物的垂直根系穿過坡體填土，錨固到深處較穩(wěn)定的土層上，能起到錨桿的作用。喬本科、豆科植物在地下0.75~1.50 m深處有明顯的土壤加強(qiáng)作用。

(2)淺根的加筋作用。植物根系在土中錯(cuò)綜盤結(jié)，使邊坡土體在其延伸范圍內(nèi)成為土與草根的復(fù)合材料，穩(wěn)定邊坡表層土體，起到護(hù)坡的作用。

3.2　植被的水文效應(yīng)

(1)降低坡體孔隙水壓力。植物通過吸收和蒸發(fā)邊坡土體內(nèi)的水分，降低土體內(nèi)的孔隙水壓力，從而提高了土體的抗剪強(qiáng)度，有利于邊坡土體穩(wěn)定。

(2)控制土壤侵蝕、保持水土。降雨是坡面沖刷的重要原因，降雨時(shí)植草對(duì)邊坡有明顯的保護(hù)作用，能有效降低地表徑流的流速，從而抑制面蝕及溝蝕，減小邊坡土體的流失。

3.3　改善和美化環(huán)境

植草可使被破壞的環(huán)境逐步恢復(fù)，并能促進(jìn)有機(jī)物的降解，凈化空氣;植草形成的綠化帶，與周邊環(huán)境更協(xié)調(diào)，與自然更接近，起到改善和美化環(huán)境的作用。

4　三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理工程特點(diǎn)及要求

(1)三峽庫區(qū)在蓄水及運(yùn)行過程中水位變化頻繁，水位變幅大;

(2)受當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件限制，沿江地質(zhì)災(zāi)害治理區(qū)域大多土質(zhì)貧瘠，有機(jī)質(zhì)含量低;

(3)采用噴播植草防護(hù)的邊坡坡比為1∶2~1∶

3.5，坡度能滿足噴播植草的要求，無需采用網(wǎng)墊等其他額外加固措施;

(4)施工工期短，時(shí)間要求嚴(yán)格;

(5)要求邊坡盡快形成抗沖刷能力;

(6)工程位于城鎮(zhèn)，對(duì)景觀、綠化要求高;

(7)成坪后不需要專門的養(yǎng)護(hù)，形成穩(wěn)定生物群落并自然生長;

(8)邊坡面積較大，應(yīng)盡量降低成本，節(jié)約投資。

5　符合庫區(qū)災(zāi)害治理工程特點(diǎn)的噴播方案針對(duì)庫區(qū)災(zāi)害治理工程特點(diǎn)及要求，采用了以下的噴播方案。

(1)選用在三峽庫區(qū)能廣泛生長的草種。采用豆科和喬本科草種混播，提高耐貧瘠能力。根據(jù)庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理工程的特點(diǎn)及當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，采用以小冠花為主，以中華結(jié)縷草、兩耳草、紫花苜蓿等為輔的4種草種混播。

草種以小冠花為主是因?yàn)樾」诨ň哂幸韵绿攸c(diǎn):①生長年限長，其壽命可達(dá)50 a以上;②根系發(fā)達(dá)，持久性強(qiáng);③覆蓋速度快，覆蓋度大，每株當(dāng)年覆蓋面積平均0.7~0.9 m2;④綠色期長，枯草期短，在南方為四季常綠草種;⑤耐貧瘠、耐寒、耐高溫、高抗病蟲害;⑥水土保持效果顯著;⑦對(duì)不同氣候及土壤的適應(yīng)性強(qiáng)。

由于小冠花耐水性較差，在水位變幅區(qū)降低小冠花草種的比例，相應(yīng)增加其他輔助草種比例，以提高植草的耐水性。 轉(zhuǎn)貼于

(2)增加黏合劑、木質(zhì)纖維素、保水劑、復(fù)合肥等噴播材料用量，并覆蓋無紡布，使草籽在噴播后立即在土壤表面形成較強(qiáng)的抗沖刷能力。三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理工程較多采用土石方回填，邊坡為碎石土質(zhì)邊坡，為確保草籽在初期能順利成活并生長，增加了黏合劑、木質(zhì)纖維素的用量以確保草籽在邊坡上可穩(wěn)定附著;增加保水劑、復(fù)合肥的用量以確保草籽在生長初期的養(yǎng)分及水分的充足供應(yīng)。

(3)采用多草種混播，提高耐水性、增強(qiáng)抗病、抗蟲害能力，有利于形成穩(wěn)定的生物群落。

(4)在滿足要求的前提下，優(yōu)化配方，降低成本。

(5)在邊坡滿足噴播植草要求后立即施工，邊坡清理與噴播植草同時(shí)進(jìn)行，清理一塊噴一塊，力求在最短時(shí)間內(nèi)完成，滿足工期的要求。

6　噴播施工

6.1　施工所需設(shè)備、材料及人員組成

(1)噴播機(jī):容器容量為50加侖;

(2)草籽:為中華結(jié)縷草、兩耳草、紫花苜蓿、小冠花4種混播;

(3)添加劑:黏合劑、飽水劑、木質(zhì)纖維素、復(fù)合肥;

(4)無紡布;

(5)便攜式汽油泵及連接汽油泵與噴播機(jī)容器的水管;

(6)施工人員組成:清理邊坡2人，噴播技工4人。

6.2　噴播工序及技術(shù)要求

噴播工序?yàn)?清理并平整邊坡混合草籽并噴播鋪蓋無紡布養(yǎng)護(hù)。其中清理并平整邊坡、混合草籽并噴播、鋪蓋無紡布3道工序可同時(shí)交叉進(jìn)行，以縮短工期。

各工序技術(shù)要求如下。

(1)清理并平整邊坡。在防護(hù)范圍內(nèi)要清除雜物，并對(duì)邊坡進(jìn)行平整，使邊坡達(dá)到噴播的要求。根據(jù)噴播機(jī)噴播面積對(duì)坡面進(jìn)行劃分并做好標(biāo)記，防止混噴及漏噴。

(2)混合草籽并噴播。將草籽及添加劑按一定比例配置好，依次加入并混合攪拌30 min，然后均勻噴至坡面，為保證噴播均勻，在坡面上先噴2/3的混合液，余下部分重新加滿水后復(fù)噴一次至附著均勻即可。

(3)鋪蓋無紡布。覆蓋無紡布是對(duì)噴播植草的初期養(yǎng)護(hù)，在草籽未萌發(fā)前可起到防沖刷、保水、保溫的作用。無紡布應(yīng)采用鐵絲或竹釘固定，四邊用土壓好，防止風(fēng)吹開。

(4)養(yǎng)護(hù)。在草籽萌發(fā)前期，應(yīng)根據(jù)土壤濕度的變化多澆水，保證種子萌發(fā)所需水分，在種子發(fā)芽后，根據(jù)發(fā)芽情況適當(dāng)澆水至其自然生長，形成穩(wěn)定的生物群落。至此，養(yǎng)護(hù)工作基本完成，只需定期清除雜草即可。

7　工程效果及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益

(1)由于施工機(jī)械化程度高，邊坡的噴播植草可迅速完成，從而大大降低成本，僅為圬工護(hù)坡的10%~20%。

(2)噴播植草所用附加材料大多數(shù)為易分解材料，對(duì)環(huán)境無污染;且植草邊坡與周圍環(huán)境相融合，能美化城鎮(zhèn)景觀。這是傳統(tǒng)圬工護(hù)坡所不及的。

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0. 前言

80年代后期，我國錨桿支護(hù)技術(shù)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段，錨桿支護(hù)種類和支護(hù)形式趨于多樣化，用量日趨增多，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。然而錨桿支護(hù)主要使用在圍巖穩(wěn)定程度較高的巷道，在軟巖巷道、深井巷道等復(fù)雜困難條件下錨桿支護(hù)的錨固力在很大程度上取決于所錨巖體的力學(xué)性能，軟巖巷道不能為錨桿提供可靠的著力基礎(chǔ)，軟巖巷道的可錨性差是造成錨桿錨固力低和失效的重要原因。錨桿和注漿都是巷道等巖土工程支護(hù)的基本形式，利用錨桿兼做注漿管，實(shí)現(xiàn)“錨注支護(hù)”是解決深部軟巖巷道支護(hù)的新途徑。

1. 錨注支護(hù)機(jī)理

與世界錨桿技術(shù)先進(jìn)國家相比，我國目前軟巖巷道錨桿支護(hù)的主要技術(shù)問題是錨桿支護(hù)系統(tǒng)支護(hù)強(qiáng)度不夠，其原因一是單根錨桿錨固力低；二是錨桿之間較少采用托梁、鋼帶等連接件；三是金屬網(wǎng)和噴射混凝土設(shè)計(jì)不太合理、旆工質(zhì)量較差。國內(nèi)外大量巷道圍巖—支護(hù)關(guān)系研究結(jié)果表明，支護(hù)強(qiáng)度對(duì)巷道圍巖變形有明顯控制作用。特別是軟巖巷道，其支護(hù)—圍巖關(guān)系與中硬巖有明顯區(qū)別，主要表現(xiàn)為：支護(hù)強(qiáng)度與圍巖變形之間的非線性特性，支護(hù)強(qiáng)度的提高導(dǎo)致圍巖變形更顯著的降低。

軟巖巷道由于圍巖破裂范圍大，圍巖變形量大，變形持續(xù)時(shí)間長，普通錨桿支護(hù)所提供的支護(hù)強(qiáng)度小，不能及時(shí)有效地控制巷道圍巖變形。錨桿支護(hù)允許的極限變形量一般較小，往往是單根錨桿或其輔助支護(hù)失效破壞，導(dǎo)致錨桿支護(hù)成拱的作用喪失。所以軟巖巷道支護(hù)的首要問題是，采用合理的支護(hù)形式提高支護(hù)系統(tǒng)強(qiáng)度，控制圍巖變形。錨注支護(hù)技術(shù)是利用錨桿兼做注漿管以實(shí)現(xiàn)錨內(nèi)注的支護(hù)方式：

（1）通過注漿將破碎圍巖膠結(jié)成整體，改善圍巖的結(jié)構(gòu)及其物理力學(xué)性質(zhì)，既提高圍巖自身的承載能力，又為錨桿提供了可靠的著力基礎(chǔ)，使錨桿對(duì)松散圍巖的錨固作用得以發(fā)揮；

（2）采用注漿錨桿注漿，可以利用注液封堵圍巖裂隙，隔絕空氣，防止圍巖風(fēng)化，且能防止圍巖被水浸濕而降低圍巖的本身強(qiáng)度，提高圍巖的穩(wěn)定性；

（3）利用注漿錨桿注漿充填圍巖裂隙，配合錨網(wǎng)支護(hù)，可以形成一個(gè)多層有效組合拱，即噴網(wǎng)組合拱，錨桿壓縮組合拱及漿液擴(kuò)散加固拱，從而擴(kuò)大了支護(hù)結(jié)構(gòu)的有效承載范圍，提高了支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性和承載能力，從而有效地控制深部軟巖巷道的大變形。

2. 注漿材料

注漿材料一般可分為懸浮液型漿材和溶液型漿材。漿液的性質(zhì)取決于組成成分及溫度、時(shí)間和滲透速度等。根據(jù)注漿的目的、土質(zhì)條件、工程性質(zhì)、施工技術(shù)及造價(jià)高低等因素來選擇適宜的漿材及合適的漿液配比。

（1）水泥基漿材。。硅酸鹽類水泥作為注漿材料具有結(jié)實(shí)強(qiáng)度高、耐久性好、材料來源豐富、工藝設(shè)備簡單、成本較低、抗?jié)B性較好、注漿設(shè)備品種齊全等特點(diǎn)，所以在各類工程中得到廣泛應(yīng)用。但這種漿液容易離析和沉淀，穩(wěn)定性較差，并且由于其粒度大，使?jié){液難以注入土層的細(xì)小裂隙或孔隙中，擴(kuò)散半徑小，凝結(jié)時(shí)間不易控制，結(jié)石率低。為了適應(yīng)各種不同工程的需要，可在漿液中加入不同的添加劑，來改善水泥漿液的性質(zhì)。硅酸鹽類水泥的品種很多，其主要性能首先取決于其礦物組成。各種礦物單獨(dú)與水作用所表現(xiàn)的性質(zhì)是不同的，組成硅酸鹽水泥的各種礦物組成的比例不同，水泥的性能差異很大，改變水泥中礦物組成的比例，可以滿足不同工程類型的需要。工程中按礦物組成對(duì)硅酸鹽水泥品種進(jìn)行劃分。可根據(jù)注漿工程的具體情況，選擇不同類型的水泥以滿足工程耐久性等方面的要求。現(xiàn)在普通水泥漿液一般分為單液水泥漿和水泥—水玻璃雙液漿。。水泥—水玻璃雙液漿克服了單液水泥漿的凝結(jié)時(shí)間長，凝結(jié)時(shí)間不易控制，結(jié)實(shí)率低的特點(diǎn)，但該漿液在注漿錢應(yīng)驚醒細(xì)致的試驗(yàn)測定，確定水灰比和水玻璃的濃度以及水泥漿與水玻璃的體積比等指標(biāo)。

（2）化學(xué)基漿材。化學(xué)漿液可注性好，能注入土層中的細(xì)小裂隙或孔隙。其缺點(diǎn)是結(jié)石體強(qiáng)度較低，耐久性較差，對(duì)周圍化境和地下水源有污染，價(jià)格較貴。因此，以加固為目的的工程一般較少采用化學(xué)基漿材。

化學(xué)基漿材有三大類：

一是水玻璃類化學(xué)注漿材料。分為堿性水玻璃和酸性水玻璃。堿性水玻璃漿材的主要缺點(diǎn)是凝結(jié)體有脫水收縮和腐蝕現(xiàn)象，耐久性較差及對(duì)環(huán)境有污染。酸性水玻璃可在中性區(qū)域內(nèi)凝膠，凝膠體沒有堿溶出，不存在堿性水玻璃的腐蝕現(xiàn)象和環(huán)境污染問題，耐久性較好。例如，鐵道科學(xué)研究院西南分院研制出的抗干縮和耐久性強(qiáng)的水泥—水玻璃漿材中加入XN型漿液增塑劑，耐久性可達(dá)10年以上。

二是有機(jī)高分子化學(xué)注漿材料。。此類漿材具有滲透能力強(qiáng)，固結(jié)性能好，抗?jié)B性高和凝結(jié)時(shí)間可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，可以解決水泥漿液無法解決的工程問題，近年來，對(duì)原有高分子漿材進(jìn)行了有效的改進(jìn)，如出現(xiàn)了無酸及甲醛溶出的礦用脲醛樹脂漿材、無單體溶出的丙烯酞胺系漿材及毒性僅為丙烯酞胺漿材1%的丙烯酸鹽漿材等。

三是有機(jī)高分子符合化學(xué)注漿材料。高分子聚合物等除單獨(dú)用做化學(xué)注漿材料以外，為了降低成本和滿足單一漿液不能實(shí)現(xiàn)的性能，有時(shí)與水玻璃或水泥配置成高分子符合化學(xué)注漿材料。

3. 注漿機(jī)具與工藝

注漿所用機(jī)具以注漿泵為主，按注漿泵的漿液混合方式，注漿分雙液注漿和單液注漿。雙液注漿是指兩組注漿材料放在注漿泵的兩個(gè)料桶中，在壓注到巖體的過程中混合反映的注漿過程。單液漿泵是指所有注漿材料放在一起，經(jīng)充分混合反應(yīng)后，用單液注漿泵壓注到巖體的注漿過程。注漿泵根據(jù)注漿參數(shù)的要求有很多型號(hào)，如YZB40.2.25型雙液泵、GKP—QU型風(fēng)動(dòng)雙液齒輪泵和QB1850型便捷式單液注漿泵等。注漿泵在施工中的選型根據(jù)工程要求的注漿壓力、注漿流量、材料性能和施工地點(diǎn)的空間大小等確定。

注漿施工工藝流程為：鉆孔→安裝錨桿→封孔止?jié){→注漿→安設(shè)錨桿扦盤。

4. 結(jié)語

（1）與錨桿支護(hù)相比，錨注支護(hù)注漿既加固了圍巖，又給錨桿提供了可靠的著力基礎(chǔ)，使圍巖強(qiáng)度和承載能力得到顯著提高，巷道變形量明顯降低，錨注支護(hù)可以較好地解決深部軟巖巷道的支護(hù)問題。

（2）采用錨注支護(hù)技術(shù)，將松散破碎的圍巖膠結(jié)成整體，提高了巖體的強(qiáng)度，使巷道保持穩(wěn)定而不易破壞。

（3）利用注漿充填圍巖裂隙，配合錨網(wǎng)噴支護(hù)，可以形成一個(gè)多層的有效組合拱，極大地提高了支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性和圍巖的自身承載能力。

（4）錨注支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用解決了高應(yīng)力軟巖巷道的支護(hù)問題。

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