广州市公用事业规划设计院有限责任公司 广东省广州市 510091
摘要：边坡防护是路基工程中重要的组成部分，与道路使用安全密切相连，随着城市发展、城市面貌提升，边坡防护需稳定安全、景观协调、经济适用三者相结合。因此，本文对整体稳定性好、外形美观、造价合理的预应力锚杆格构梁边坡的设计、施工进行分析、研究，以期为此类工程提供参考。
关键词：边坡防护；预应力锚杆格构梁；设计；施工；技术要点
引言
随着国家城市发展、长三角经济带、珠三角经济带的建设，市政道路、公路、铁路以及水利水电设施大规模建设，项目所处位置的工程地质条件多样、其中部分位于地质不良路段，对路基安全提出更高要求：既要满足路基的稳定性、安全性、耐久性要求，也要与周边环境相协调，造价经济合理。基于上述要求，边坡防护设计时需选择科学、合理方案，才能够保证其满足技术、外观、经济的要求，预应力锚杆格构梁边坡防护由于其本身具有安全稳定、轻巧美观、经济效益好等显著优势，在边坡防护工程中广泛使用，因此对其在实际工程设计、施工的运用进行分析、研究，从而优化设计，以期为此类工程提供参考。
1.项目概况
项目为市政道路工程，拟建场地位于珠三角冲积平原，场地西侧现状为山坡、地势起伏较大，道路修建需要进行挖方，挖方高度最大处约12m。
2.项目地质情况
场地整体尚未开发、整平，场地上部岩土层由第四系素填土层（Qml）、海相交互相沉积层（Qmc）、残积土层（Qel）组成。具体岩层性质依次如下：
1 第四系人工填土（Qml）：
素填土：褐黄色，呈松散状，黏性土为主，局部夹杂有碎石、砖块等，为新近堆积填土。
2 第四系海相交互相沉积层（Qmc）：
淤泥质粉质黏土：灰褐色、深灰色，软塑，湿以粉粘粒为主，含少量有机质，有腥臭味，含较多粉细砂。
粉质粘土：灰褐、浅棕色，呈可塑状，局部硬塑，主要成分为粘粒、粉粒，质较杂，干强度中等，局部夹有粉细砂。
中粗砂：灰色，松散~稍密状，以松散为主；饱和，组成物主要为石英砂，砂质较杂，含少量粘粒及淤泥质，级配较差，局部夹杂有粗砂、砾砂。
3 残积土层（Qel）
残积土：浅黄色、褐黄色，硬塑状，主要成分为砂质粘性土，局部夹杂有砾质粘性土，为花岗岩风化残积土，遇水易软化、崩解。
3.边坡防护设计
由于本工程边坡开挖高度最大处约12m，属于高边坡，需进行边坡稳定性计算，对存在较大安全风险的边坡进行防护设计。设计时需根据边坡地质和环境条件、边坡高度及道路等级，需采用相应的工程防护措施。
3.1边坡稳定性计算
结合项目地质情况，对边坡进行稳定性分析，边坡稳定性评价遵循“以定性分析为基础、定量计算为手段”的原则，根据边坡工程地质条件，定性判断边坡可能的破坏形式和边坡稳定性状态。
本项目采用简化Bishop法计算，计算在正常工况、非正常工况情况下的边坡稳定性，经计算边坡稳定性不满足要求，需对其进行加固处理。
3.2边坡设计
根据工程地质情况和使用要求，拟定三个方案：方案一、护面墙；方案二、锚杆钢丝网喷射混凝土；方案三、预应力锚杆格构梁边坡防护+三维网植草护坡。
方案一，适用范围广，能防止较为严重的坡面变形和小型塌方，缺点为浆砌片石或水泥混凝土块砌筑的结构外立面尚欠美观；方案二，适用于坡面岩体破碎较为严重的地质，缺点为结构整体性较弱；方案三，预应力锚杆格构梁是一种将格构梁与锚固工程相结合形成的抗滑支撑结构，由于钢筋混凝土格构梁与坡面接触面积较大，而与格构梁相连接的预应力锚杆的深层加固效果好，两者结合，使得其即可保证深层的加固又可兼作浅层护坡。综合考虑本工程所在路段的地质情况和景观要求，拟采用方案三，第一级边坡采用预应力锚杆格构梁边坡防护、坡率1：1，第二级护坡采用三维网植草护坡形式，坡率1：1.25，坡顶设截水沟，并设置相应监测点，监测变形。
预应力锚杆格构梁边坡防护的具体边坡锚固设计应根据边坡稳定性分析资料，鉴别边坡的破坏模式，确定边坡不稳定程度及范围，对锚固方案的合理性、安全性进行技术经济论证。锚固形式应根据边坡岩土类型、工程特质、锚承载力大小、锚材料和长度、施工工艺等条件确定。
本工程锚固作用力先根据边坡稳定性分析得出所需支挡力，再计算锚固力，从而确定锚杆间距、锚杆排数。
通过计算、坡面按3mx3m的间距布设3排框架梁锚索，锚索长度10m，锚固段8m，锚索倾斜角20度。锚索孔径130mm，采用M30砂浆灌注，注浆压力0.6~0.8MPa，每孔锚索由6根15.24的高强度低松弛、抗拉强度不小于1860 MPa的钢绞线制作，锚索设计受力800kN，超张拉至960 kN。
并结合周边路段已建的工程和相似的工程经验，框架梁、地梁与单锚墩截面采用矩形，截面尺寸0.30mX0.30m，框架梁单元形状采用矩形，矩形的梁单元尺寸采用3mx3m。
图3-2 预应力锚杆格构梁边坡剖面图
4.施工技术要求
锚杆及其混凝土格梁施工工艺及技术要求如下：
锚杆施工顺序：钻孔——清孔——安装锚杆（与注浆管同步进行）——注浆——补浆（视实际情况而定）——施工锚梁。
钢筋混凝土框梁施工程序为：测量放线→土体开挖→支立模板→绑扎钢筋→（安装锚索孔口钢套管→安装螺旋筋→安装锚具（钢垫板））→现浇混凝土→混凝土养护。
5.锚杆试验与监测
施工前，应进行锚杆基本试验。基本试验数量取工作锚杆数量3%，且不少于3根。施工后，应进行锚杆验收试验。试验的数量取工作锚杆的5%，且不少于3根。当有特殊要求时，可适当增加。
锚杆检测包括施工期检测和运营期检测，检测数量应取工作区锚杆数量的10%，监测点设置在边坡锚固区的关键部位。
6.结语
综上所述，预应力锚杆格构梁边坡防护是一种路基加固的有效形式，本文结合项目实际情况，对其设计、施工过程进行分析，并进行相应的配套设计，以期为此类工程提供参考。
参考文献：
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