刘继孙
云南文投建设投资有限公司 云南昆明 650000
摘要：某住宅小区边坡挡墙在工程巡检时发现沉降及变形过大，局部锚杆式挡土墙坡顶位置外倾严重,存在边坡坍塌风险。通过采用“工程截排水+预应力锚索+钢筋砼肋梁”方案进行边坡加固，确保边坡挡墙安全，为边坡变形处理的设计和施工积累了有益的经验。
关键词：高边坡；变形；锚索；肋梁
一、工程概况：某别墅区东南侧边坡为建盖别墅人工切坡后形成的半填半挖边坡，边坡总长度为345 米，最大垂直高度为10.5 米，边坡近似垂直状态，前期根据某 公司提交的边坡治理施工图设计，该边坡已采用钢筋锚杆式挡墙进行边坡治理。目前该边坡出现沉降及变形过大，局部锚杆式挡土墙坡顶位置外倾严重,变形＞400mm，锚杆挡墙变形已经严重超过规范值。为防止边坡坍塌，需及时进行边坡加固。
二、边坡工程地质条件： 1、地形地貌：该段边坡属于构造低中山剥蚀、溶蚀地貌。场地处于两排房屋之间，由于人工改造，场地地表大部分为人工填土与坡积含碎石粘性土所覆盖，开挖陡坎下部有基岩出露，局部地段地表可见灰岩石芽分布。2、地基土层结构和特征：根据钻探揭露，场地内地层自上而下依次为：人工填土层（Qml）、第四系坡积层（Qdl）、第四系洞穴沉积物（Qpr），下伏基岩为泥盆系康廊组（D1k），切坡面与个别钻孔处还发现了断层破碎带的构造岩。3、地表水：场地内地表水不发育，地表埋设有雨、污水检查井及排水管。4、地下水：场地地下水类型有上层滞水与裂隙岩溶水两大类，该场地内未发现有地下水露头,地下水对该边坡影响较小。上层滞水赋存于人工填土与坡积粘性土之中，水量贫乏。其中：①1层人工填土为中等透水层，该层位于浅表，孔隙较大，富水性一般较弱，接受大气降水补给后，富水性中等；坡积粘性土属弱透水层，富水性较弱。裂隙岩溶水赋存于岩体裂隙、岩溶管脉以及构造破碎带之中。场内岩体裂隙发育、岩溶较为发育，为强~中等透水层；构造破碎带普遍有粘性土充填，透水性中等~弱。
三、边坡主要利用现有边坡支挡结构作为加固面，边坡加固采用“工程截排水+预应力锚索+钢筋砼肋梁”进行加固。
1、工程排水：暴雨及地表渗水的作用是促使边坡失稳的主要因素，为了彻底根治边坡稳定性问题，在坡顶、坡脚设置300×300截排水沟，坡体填方区域和土岩结合 面设置泄水盲沟管，形成完善的地表、地下排水系统，使地表、地下水顺畅排出，减少降雨对边坡体稳定性的不利影响。避免地表水大量下渗填方体，引起二次加剧变形。
2、边坡加固设计标准：本项目边坡治理工程属重要建筑物场地边坡，边坡工程安全等级确定为一级，抗震设防烈度8 度，设计使用年限为50年，边坡采用动态设计法。
3、设计工况：该挖方边坡在进行边坡工程稳定性验算时，采用圆弧法进行计算，边坡计算按设计、校核2 个工况进行计算：
工况Ⅰ（自重）：Ks≥1.35 设计工况
工况Ⅱ（自重）+地震：Ks≥1.15 校核工况
根据勘查报告，设计参数建议值见下表
各土层主要物理力学指标汇总表
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4、预应力锚索、钢筋砼肋梁设计
按设计图纸要求在原有挡土板位置跳空设置预应力锚索肋梁，预应力锚索采用6Φ15.20 钢绞线制作而成，锚索倾角为20 度，锚固段长为8 米，锚索孔径为150mm，锚索间距为4300mm,锚索间纵向采用600×300mm 截面尺寸肋梁连接，肋梁采用C30 钢筋砼支模现浇，各剖面计算结果见下表，具体设置情况详见设计图纸。
各剖面计算结果汇总表
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四、预应力锚索施工：
1、用Φ48 钢管搭设施工平台，提供施工操作面，确保施工操作安全。
2、锚索孔编号定位：根据锚索布置图中的高程和桩号，用红油漆作标记，并标明孔号。
3、钻机就位：为保证锚索孔质量，必须保证钻机就位的准确性、稳固性。调整钻机立轴轴线方位角与锚孔设计方位角一致。使用地质罗盘测量，调整钻机立轴轴线倾角与锚孔设计倾角一致，保持下倾20°。用卡固扣件卡牢钻机，使钻机牢固固定在工作平台上。
4、造孔：本工程钻孔采用YQ100E型潜孔钻机干钻成孔，钻机严格按照设计孔位、倾角和方位准确定位，采用测角量具控制角度，钻机导轨倾角误差不超过±1°，方位误差不超过±2°。在钻进过程中做好施工记录，如地层情况、地下水情况等。钻孔孔径、孔深要求不小于设计值，并超钻不小于40cm, 钻进到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻 3～5 分钟，同时应及时进行锚孔清理。锚孔钻造结束后，方可进行锚索安装。锚孔钻造完成后应及时（24小时内）进行锚筋体安装和锚孔注浆，以避免长时间搁置造成塌孔。
5、清孔：淸孔质量是保证锚杆质量的关键，本工程采用空气压缩机将压缩空气送入孔底进行淸孔，清除孔内泥皮、沉渣，保证孔内干净。
6、锚索制作：采用砂轮切割机下料。锚索长度L=L1（锚固段长度）+L0（自由段长度）+Li（锚礅长度）+锚具长度Lms+Lz（张拉长度），自由段采用除锈、防腐、涂黄油、穿套聚乙烯管，最后在锚索端头套上导向帽，制作完毕后按孔号编号挂标签存放。
7、下锚：人工下锚。下锚时，操作人员要协调一致，用力均匀，只能往里推，不能往外拉，保证锚索体在孔内顺直不扭曲。
8、注浆：采用压力注浆。灌注前通风检查管道畅通情况，以保证锚索体中的钢铰线在注浆后能均匀地分布，注浆浆液应严格按配合比搅拌均匀，随拌随用，注浆直至孔口溢出新鲜浆液，严禁抽拔注浆管或孔口注浆。注浆压力0.2～0.5MPa，注浆过程应认真做好现场注浆记录。为给锚索张拉提供依据，注浆时对每一批预应力锚索的灌浆浆液取样做抗压强度试验。
9、张拉：锚索张拉在锚固注浆结石体抗压强度承载强度达到施工图纸规定值后进行。张拉设备仪表应事先进行标定，张拉前在锚索头部套入垫板和锚具，然后安放张拉千斤顶，轴线与锚索轴线一致，张拉采用整体分级张拉的程序。
10、封锚：用砂轮切割机切除钢绞线，锚具外留存15cm。用黄油保护锚具及外留钢铰线，浇筑C30 砼封闭锚头，砼保护厚度不小于10cm。
11、预应力锚索验收试验：按施工图纸和监理工程师指示随机抽样进行验收试验，抽样数量不小于3束。验收试验在张拉后及时进行。完工抽样检查以应力控制为准，实测值不得大于施工图纸规定值的5%，并不得小于规定值的3%。当验收试验与完工抽样检查合并进行时，其试验数量为锚索总数量的5%。
五、肋梁（钢筋砼格构梁）施工：肋梁应贴紧原挡墙进行施工， 施工工艺：施工准备测量放线模板安装钢筋绑扎隐蔽验收砼浇灌及养护
六、边坡监测：建立系统化立体化监测网，采取综合监测方法，实施长期监测。该边坡监测的主要任务是对坡体进行变形监测、施工安全监测、防治效果监测。监测成果作为判断边坡稳定状态、指导施工、反馈设计和防治效果检验的重要依据。第三方监测工作应最少持续2个水文年的监测周期。
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边坡变形加固剖面图
七、结论：边坡加固设计和施工方案通过专家论证后实施，经过两年雨季考验，边坡变形监测数据显示边坡稳定、安全，无明显变形，对周边环境的影响始终处于可控范围。说明采取的设计方案、施工方案、施工组织、管理措施得当，切实有效控制住了边坡变形。
参考文献：
（1）《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013；
（2）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；
（3）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；
（4）《注浆技术规程》（YSJ211-92、YBJ44-92）；