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岩土研究院

轻型锚杆挡墙在路堑与路堤边坡中的应用

385 2020-12-21 13:04:37
轻型锚杆或锚索挡墙,是主要采用厚度较小的钢筋砼面板或截面较小的圬工挡墙搭配锚杆或锚索使用的轻型挡墙。它与传统挡墙相比而言具有占用空间较少,对坡体的扰动较小,在路堑与路堤边坡有着良好的应用范围。
一、某公路边坡由Q3马兰黄土构成,下部坡度约65度,上部陡坎坡度约78度,坡后25m左右为成片高层居民楼,边坡高约19.2m。正常使用多年后,由于暴雨冲刷等作用,黄土边坡发生坍塌,崩塌,对后部的高层居民楼的安全形成了较大的安全隐患。

图1 黄土边坡现状

基于此,技术人员拟采用在坡脚设置间距1.5m,桩长为20m,悬臂长8m,桩径为0.8m的抗滑桩进行支挡,桩顶设置0.9*0.6m连系梁,桩身上设置三排腰梁后布置3孔长17m锚索形成锚索桩进行固脚,其中锚索由4根钢绞线构成,设计拉力140KN/孔。桩后边坡采用1:0.5坡率进行刷坡后,设置长9m的锚杆框架进行加固。工程造价约为A万元,工期约为B月。

图2 拟采用的工程地质断面图

从地质条件分析:坡体主要由Q3马兰黄土构成,自稳性较好,但由于坡体受到暴雨侵蚀而造成坍塌和崩塌。故坡脚采用治理坡体或高边坡稳定性的抗滑桩进行坡体的滑塌与崩塌,工程性价比偏低。
从工程条件分析:边坡前部为公路,如若采用抗滑桩为主的工程进行工程序加固,则由于工程规模较大和施工速度较慢,可能会造成公路的长期保通管制,存在较大的社会成本。
从工程序效果分析:拟设置的抗滑桩间距桩径为0.8m,间距为1.5m,不满足桩间距应为3~5桩径的要求。
此外,由4根钢绞线构成的锚索设计拉力为140KN/孔,其设置参数偏低的原因可能是考虑到Q3马兰黄土的锚固力偏弱所致,但造成锚索结构安全储备过高,不利于工程的经济性。
基于此,结合坡体的地质条件、工程条件等因素,对原公路和小区共用边坡采用1:0.3~1:0.5的坡率,并采用厚约20cm的钢筋砼面板进行护坡后,设置长为12m的锚杆形成轻型面板式锚杆挡墙对边坡进行加固。不但有效确保了边坡的整体稳定,也有利于黄土边坡的防冲刷防护,工程施工对坡体的扰动很小,且施工方便快捷,工程造价约为0.15A万元,工期约为0.2B月,是一个相对较优的方案。

图2 优化后的工程地质断面图
二、某沿河路基位于河流顶冲段,由于洪水冲刷造成岸坡垮塌,需采取工程进行恢复。该岸坡高约20m,坡体主要由花岗岩残坡积体和全风化层构成,滑塌后的岸坡坡度约65度。
图3 岸坡滑塌
由于岸坡高度较大,如若采用大截面挡墙加宽,不但造成河流行洪要求不能满足,也造成大截面挡墙施工开挖墙基时造成路基扰动过大而可能存在进一步垮塌的可能。因此,路基恢复时不能采用大截面挡墙进行防冲和加宽,故因地制宜的在坡脚设置厚约30cm的钢筋砼面板式的锚杆挡墙进行护脚和防冲,挡墙上部洪水位以上适当清理坡面后采用泡沫轻质土进行加填加宽。

图4 岸坡防护路基加宽工程地质断面图

该方案的好处是利用抗冲刷能力强的钢筋砼面板护脚,利用重量轻的泡沫轻质土进行路基加宽,工程不侵占河道有效行洪通道,施工速度快,能在短时间段恢复交通,且对上部滑塌后形成了较陡岸坡利用圬工挡墙和泡沫轻质土中的锚杆进行有效加固,提高边坡的稳定度。综合来看,该方案是一个相对较优的方案。


稿源:《 悠游2019》

作者:成永刚

本文仅供学术经验分享之用

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