錨桿框架梁在高邊坡路基防護(hù)中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：錨桿框架梁 高邊坡路基防護(hù) 應(yīng)用 

　　近年來，在改革開放的深入之下，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了巨大的成就，與此同時(shí)，國(guó)家的基礎(chǔ)建設(shè)工作也進(jìn)行的如火如荼，各個(gè)地區(qū)山區(qū)通車的高速公路里程逐年增長(zhǎng)。山區(qū)的地形與平地有著較大的區(qū)別，地形起伏大，因此，在修建山區(qū)高速公路時(shí)，是必須要進(jìn)行高填深挖的，因此，挖方高邊坡也成為山區(qū)高速公路施工過程中一個(gè)普遍存在的現(xiàn)象。國(guó)內(nèi)外的種種工程實(shí)踐均表明，如果未采取科學(xué)合理的防護(hù)措施，挖方高邊坡就會(huì)發(fā)生溜坍、落勢(shì)以及滑塌等災(zāi)害，情況嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)�出現(xiàn)滑坡，這不僅對(duì)高速公路工程的正常建設(shè)與運(yùn)營(yíng)帶來不良的影響，也影響著山區(qū)周圍人民群眾生活和生產(chǎn)的安全。 

　　除此之外，山區(qū)的高速公路屬于典型的帶狀工程，高邊坡支護(hù)的面積相對(duì)較大，因此，其防護(hù)措施也會(huì)對(duì)工程造價(jià)產(chǎn)生直接的影響，綜合以上幾個(gè)方面的因素，科學(xué)合理的挖方邊坡防護(hù)措施直接影響鐵路工程的承建質(zhì)量與工程造價(jià)。而高邊坡防護(hù)工作不僅要保證邊坡的安全性與穩(wěn)定性，也要符合環(huán)保低碳理念的要求，下面就以吉林至琿春客運(yùn)專線工程實(shí)踐為例，分析錨桿框架梁在高邊坡路基防護(hù)中的應(yīng)用與注意事項(xiàng)。 

　　1 工程概況 

　　新建吉林至琿春客運(yùn)專線自吉林站城際場(chǎng)引出，向東經(jīng)敦化、安圖西、延吉西，進(jìn)入琿春市北郊設(shè)琿春北站，線路終點(diǎn)DK361+795。線路全長(zhǎng)360.547km，其中吉林市境內(nèi)正線建筑長(zhǎng)度113.926km，延吉市境內(nèi)正線建筑長(zhǎng)度246.621km。

　　本線JHSⅥ合同段為DK283+044.6～DK323+000，線路長(zhǎng)36.315km。主要工程包括：管段范圍內(nèi)的改移道路，路基工程，橋涵工程，隧道工程，大臨工程（含施工便道等），與站前專業(yè)配套的站后工程及圖們地區(qū)既有線改造工程等。 

　　GDK305+745～GDK305+845左側(cè)路塹三級(jí)邊坡采用C30鋼筋混凝土錨桿框架防護(hù)，其中GDK305+745～GDK305+758.84左側(cè)為橋梁范圍邊坡支擋設(shè)計(jì)，錨桿長(zhǎng)10m，傾角20°，孔徑90mm，錨桿沿線路及坡面方向間距均為3.0m，框架內(nèi)采用空心磚客土種草及栽種灌木防護(hù)。 

　　本段路基土層及全風(fēng)化層為中～強(qiáng)膨脹，強(qiáng)風(fēng)化巖層不具膨脹性，山間谷地地貌，自然坡度26～30°，地形陡峭，邊坡高差約30m，因此，在路塹邊坡開挖的過程中容易出現(xiàn)垮落與崩塌的情況，在邊坡成型之后，由于人工活動(dòng)、風(fēng)化、降雨的影響，邊坡也容易發(fā)生掉塊以及局部塌落的情況，甚至?xí)�發(fā)生淺層溜坍，因此，必須要采取防護(hù)措施，本工程選擇錨桿框架梁進(jìn)行防護(hù)。 

　　2 錨桿框架梁防護(hù)的優(yōu)勢(shì)分析 

　　錨桿框架梁防護(hù)法是近年來興起的一種防護(hù)方法，與傳統(tǒng)的防護(hù)方法相比而言，錨桿框架梁防護(hù)法有著如下的優(yōu)勢(shì)： 

　　2.1 節(jié)約材料，造價(jià)低廉 錨桿框架梁防護(hù)的實(shí)質(zhì)就是使用錨桿來加固土層，并利用錨桿將地層與梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)合，形成共同體，這樣不僅能夠提升地層強(qiáng)度，有效改善地層力學(xué)性能，提升巖土的自穩(wěn)能力與強(qiáng)度，也能夠在一定程度上減少坡面防護(hù)圬工數(shù)量，因此，與傳統(tǒng)的防護(hù)措施相比，錨桿框架梁有著節(jié)約工程材料的特征，也能夠有效降低工程造價(jià)。 

　　2.2 綠化效果理想，符合環(huán)保要求 錨桿框架梁可以有效減少坡面防護(hù)圬工數(shù)量，也能夠使用掛三維噴播植草或者掛雙網(wǎng)噴有機(jī)材料對(duì)框架中的邊坡進(jìn)行綠化，因此，就可以有效的改善整個(gè)邊坡的綠化情況，能夠保障挖方邊坡的環(huán)境與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)，既可以保護(hù)生態(tài)平衡，又能夠達(dá)到美化公路的效果。 

　　2.3 動(dòng)態(tài)性特點(diǎn) 考慮到挖方高邊坡工程范圍長(zhǎng)、分布廣，在設(shè)計(jì)與勘查階段很難收集到全面的信息，在這種情況下，提出科學(xué)的防護(hù)措施是不可能的，因此，具體的防護(hù)措施還需要根據(jù)施工情況的變化進(jìn)行考慮。在施工過程中需要根據(jù)邊坡地質(zhì)情況及時(shí)的優(yōu)化原先的設(shè)計(jì)，這樣就可以有效提升防護(hù)措施的科學(xué)性。而錨桿框架梁防護(hù)就能夠使用邊開挖邊防護(hù)的模式進(jìn)行，也可以根據(jù)地質(zhì)的變化及時(shí)調(diào)整好錨桿與框架的尺寸，有著隨機(jī)補(bǔ)強(qiáng)以及隨機(jī)優(yōu)化的特點(diǎn)，這樣，施工人員就能夠?qū)ν诜礁哌吰聦?shí)施信息化的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，提升防護(hù)的效果與經(jīng)濟(jì)效益。 

　　下面就以吉林至琿春客運(yùn)專線段的工程實(shí)踐為例，分析挖方高邊坡錨桿框架梁防護(hù)的設(shè)計(jì)、施工以及其他事項(xiàng)。 

　　3 錨桿框架梁的設(shè)計(jì)方式 

　　對(duì)于錨桿框架梁的設(shè)計(jì)需要遵循以下的原則： 

　　首先，分析每個(gè)路段的地質(zhì)勘察資料，查看巖土體的風(fēng)化程度、工程特點(diǎn)、完整程度、結(jié)構(gòu)面組合關(guān)系、結(jié)構(gòu)面特性、水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件等因素確定好挖方邊坡坡率，再使用赤平投影對(duì)挖方邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行定性分析，其類型包括五種，即最穩(wěn)定的、穩(wěn)定的、較穩(wěn)定的、較不穩(wěn)定的、不穩(wěn)定的，對(duì)于前三種類型的邊坡，錨桿框架梁的支護(hù)只要考慮淺層即可，對(duì)于后兩種類型的邊坡，就需要對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果來確定錨桿長(zhǎng)度，具體的設(shè)計(jì)與施工方式如下。 

　　3.1 錨桿的設(shè)計(jì)方法 根據(jù)本工程的實(shí)際情況，錨桿使用全長(zhǎng)粘結(jié)性錨桿，選擇HRB335鋼筋作為桿體材料. 

　　在上式之中，A代表鋼筋橫截面積、K代表負(fù)載安全系數(shù)、N代表錨桿軸向拉力值、f代表鋼筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度。 

　　對(duì)于穩(wěn)定且沒有不利結(jié)構(gòu)面的邊坡，只需要考慮淺層即可，本工程選擇單根φ18鋼筋，長(zhǎng)度為4.0m、孔徑為50mm的錨桿。對(duì)于邊坡不穩(wěn)定的挖方高邊坡，其錨桿長(zhǎng)度需要根據(jù)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，在計(jì)算錨桿有效錨固端長(zhǎng)度不宜小于2.0m。 

　　3.2 框架梁的設(shè)計(jì) 框架梁?jiǎn)卧�形狀使用矩形，單元尺寸選擇3.0m×3.0m，錨桿設(shè)置于框架梁節(jié)點(diǎn)處，框架梁截面使用矩形截面，框架梁中的剪力與彎矩根據(jù)計(jì)算結(jié)果決定，附加安全系數(shù)為1.23，荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.3，梁內(nèi)主筋使用HRB335鋼筋。 

　　4 錨桿框架梁防護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn) 

　　4.1 錨桿施工 在進(jìn)行施工之前需要先進(jìn)行清坡，再根據(jù)綠化要求修坡，保持坡面的平整，在進(jìn)行錨桿施工時(shí)，需要注意到幾個(gè)問題：第一，嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)規(guī)范定位孔位，并作出標(biāo)記，將誤差控制在5cm之內(nèi)，對(duì)于頁(yè)巖、泥巖等錨桿孔，施工干鉆，避免孔內(nèi)出現(xiàn)積水。第二，在安裝錨桿之前，應(yīng)該檢查好原材料的品種、規(guī)格與型號(hào)，看錨桿技術(shù)性能與質(zhì)量能否滿足設(shè)計(jì)需求。砂漿以中砂和細(xì)砂為宜，粒徑不能超過2.5mm，在使用前進(jìn)行過篩處理，保障砂漿的強(qiáng)度。第三，在安裝錨桿之前，需要進(jìn)行試驗(yàn)，選擇不同類型錨桿數(shù)量的3%以上進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方可投入使用。 

　　4.2 施工注意事項(xiàng) 在施工開始前，需要對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行深入的分析，對(duì)于無特殊設(shè)計(jì)的邊坡，就需要進(jìn)行優(yōu)化，邊坡的開挖宜使用從上到下的形式，在挖方過程中需要進(jìn)行全程的監(jiān)測(cè)，查看地質(zhì)信息，再對(duì)獲取的信息進(jìn)行收集和分析，以此來調(diào)整支護(hù)方案。 

　　5 結(jié)語 

　　總而言之，錨桿框架梁是一種理想的挖方高邊坡防護(hù)方式，能夠降低工程造價(jià)、節(jié)約工程材料，也有著良好的綠化效果，便于施工人員根據(jù)地質(zhì)信息的變化情況來及時(shí)的調(diào)整施工方案，基本實(shí)現(xiàn)了高邊坡路基防護(hù)工作的信息化管理，具備理想的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益，該種模式是值得在山區(qū)公路施工中進(jìn)行推廣和使用的。 

　　參考文獻(xiàn)： 

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