边坡锚索框架梁合同

边坡锚索框架梁合同（精选6篇）

1.边坡锚索框架梁合同 篇一

框架锚索在山区高边坡防护中的应用

框架锚索边坡处理技术一种很好的边坡稳固土建施工方法.为了能够很好地推广应用此方法,文章结合实际工程分析了框架锚索施工技术的.作用原理,同时还规划了其施工工艺流程,最后得出了框架锚索的优点和在设计过程中的主要注意事项.

作 者：孙健  作者单位：中铁十七局集团第三工程有限公司,河北,石家庄,050000 刊 名：企业技术开发（下半月） 英文刊名：TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE 年，卷(期)： 29(1) 分类号：U418.52 关键词：框架锚索   作用原理   工艺流程   注意事项  

2.边坡锚索框架梁合同 篇二

近年来随着边坡锚固技术的发展,预应力锚索框架结构在边坡加固工程中被大量应用。作为一种轻型岩土支护结构,预应力锚索框架结构具有设计灵活、施工简便、外形美观、造价较低等优点。预应力锚索框架结构可以用于治理滑坡、坍塌等斜坡类地质灾害,加固潜在不稳定的边坡,以防止边坡发生破坏;适用于土质边坡和破碎基岩边坡。

1 定义

所谓预应力锚索框架结构,是指将平面框架和预应力锚索两种可以单独使用的构件按一定的方式组合起来,通过锚索和框架与边坡岩土体的相互作用形成支挡结构,共同承担由滑坡推力或边坡卸荷松弛产生的岩土压力,使边坡处于稳定状态(见图1)。

框架布置在边坡的表面、垂直临空面或边坡变形产生下滑力的方向;预应力锚索一端锚固在框架横梁和竖肋相交的节点上,另一端锚固在边坡体内部的稳定地层上,以达到加固边坡的目的。

2 工作机理

锚索框架加固的基本原理就是利用锚索周围地层岩土的抗剪强度来承受框架结构的拉力,以保持地层开挖面的稳定。

2.1 预应力锚索锚固机理

将预应力锚索插入边坡上预先钻好的孔内,锚索一端固定在框架结构上,另一端穿过滑裂面或潜在滑裂面,锚固在坡体内部稳定岩土体中。锚索的预应力使不稳定滑体处于高围压的三向应力状态,与在单轴压力及低围压条件下相比,岩土体的力学特性更好。此时结构面处于压紧状态,边坡岩土体的整体性得到显著提高。

锚索可以作用于框架结构上以提供承受荷载的抗力;可以使地层产生压力区并对加固地层起到加筋作用;可以改善地层的力学性能,使框架结构与地层形成共同工作的复合体,使其能有效地承受拉力和剪力。

锚索的锚固力直接改变了滑裂面上的应力状态和稳定条件。如图2所示,预应力锚索的锚固力增加的抗滑阻力增量Pl为:

其中,Pl为抗滑阻力增量;Ptv为垂直于滑裂面切向的分力;Ptn为平行于滑裂面切向的分力;α为滑裂面倾角;β为锚索与水平方向的夹角;φ为滑裂面的内摩擦角;Pd为锚索设计拉力值。

预应力锚索一方面可以直接在滑裂面上产生抗滑阻力Ptv,另一方面通过增大滑裂面上的正应力Ptn来增大抗滑摩擦阻力。从改善不稳定滑体的应力状态、提高边坡岩土体的整体性和滑面上的抗滑阻力来加固边坡。

由于能事先在锚索内施加预应力,因此预应力锚索框架结构能起到主动控制边坡的松弛和变形的作用。预应力的大小控制边坡的松弛变形,当锚索预应力提供的抗滑力大于边坡变形产生的下滑力时,边坡会向临空面松弛变形;框架结构在锚索的约束作用下,对变形体起框箍作用,使变形体保持整体性,同时控制坡体表面的局部变形,防止局部破坏导致整体破坏。

2.2 框架结构加固机理

框架平贴在坡面上,由平行于边坡走向的横梁和顺坡走向的竖肋组成,两者一般呈井字形布置。横梁和竖肋采用钢筋混凝土结构,顶梁主要起到保护分级平台或堑顶岩土体稳定的作用,不是主要受力构件。因为预应力锚索属于柔性受力杆件,只能受拉不能受压,只有变形岩土体具有一定的刚度,保持一定的形状,能在钢筋混凝土框架的协调下形成受力体系,因此把变形岩土体视为预应力锚索框架结构的一部分。只有在锚索、框架和边坡变形体的共同作用下,才能形成完整的支挡结构,发挥支挡功能,三者缺一不可。

3 计算模型

3.1 Winkler地基模型

将地基看成许多互不连续的弹簧,并假定土体表面任一点的压力与该点的沉降成正比,即:

其中,p为土体表面某点单位面积上的压力;s为相应于某点的竖向位移;k0为基床系数。

3.2 弹性半无限体计算模型

把地基看成是均匀、连续、各向同性的半空间弹性理论地基模型,框架梁置于其表面,两者满足相应的静力平衡条件和变形协调条件。接口上任一点相对于基点的沉陷量为:

其中,E0为地基的弹性模量;π为泊松比;p为接口上的集中力;s为基点到p的距离;r为选取的任意点到接口的距离。

3.3 双参数弹性地基模型

采用地基基床系数k和剪切模量Gp来表征地基土的特性,考虑了地基某一点的沉降会引起周围地基土的沉降,考虑框架梁和被加固岩土体之间的作用形式,用于计算地基梁的内力是一种理想的方法。

当计算破碎软弱岩体上的框架梁内力,特别是当坡面以下有一定厚度碎石土层时,采用Winkler地基模型更具合理性。当计算有弹性性质较好的地层,按弹性半无限体计算模型计算框架梁内力。当考虑非均布线形荷载作用和土柱之间剪力的影响,可以采用双参数弹性地基模型。

4 结语

框架梁和锚索均属于比较定型的结构构件,两者组合在一起,可以方便的形成一种承担水平外力的受力体系。锚索框架梁具有良好的应力分散作用,能调整应力在框架梁上的分布,使受力更加合理。提高锚索的预应力值时,能减小受力坡面位移,从而降低框架梁的最大弯矩。

参考文献

[1]赵明阶.边坡工程处治技术[M].北京:人民交通出版社,2007.

[2]丁大均.弹性地基梁计算理论和方法[M].南京:南京工学院出版社1,986.

[3]朱正武,李红超.预应力锚索及混凝土地梁在边坡治理中的应用[J].探矿工程,2001(9):22-25.

[4]齐明柱.浅析预应力锚索框架结构[A].2008年力学年会论文汇编[C].2008.

3.边坡锚索框架梁合同 篇三

关键词：预应力锚索；框架梁；应用

中图分类号：U417.1 文献标识码：B 文章编号：1674-3954（2013）21-0304-01

预应力锚索框架梁是由预应力锚索和框架梁共同构成的一种新型体系。通过成孔把钢绞线固定于地层深部，锚索端部通过张拉产生预应力，从而达到边坡稳定和限制其变形的目的，通过10d高速高边坡的加固浅谈锚索框架梁的施工。

1 工程概况

陕西境白河至安康高速K59+200-K59+315左侧，设计为三级边坡，防护形式为C20混凝土窗孔式护面墙，二级平台顶设置抗滑桩。在二级边坡和三级边坡防护施工完毕后，一级边坡开挖部分高度后，二级边坡发生了不同程度的垮塌。

2 治理方案

2.1 原因分析

边坡垮塌主要原因是坡体地层以松散状碎石土和全强风化绢云母石英片岩为主，结构疏松，粘结性低，自稳能力差，山体破碎，施工开挖减少了坡脚支撑，并受降雨的影响，坡体产生了滑塌破坏。

2.2 治理方案

治理施工顺序的安排：先进行未坍塌的边坡加固，然后施工塌方段，塌方段施工时清理出一榀框架梁的位置，立即进行锚索及框架梁的施工，然后清理下一榀框架梁的位置，如此反复施工。

加固措施布设如下：①在未坍塌的二级窗孔护面墙坡脚，边坡中部各增设一道锚索横梁，锚索间距3m，坡脚横梁锚索长度为25m、边坡中部横梁锚索长度为30m，在三级窗孔护面墙坡脚增设一道锚索横梁，锚索位置和二级边坡一二排锚索交错布置，间距3m，长度40m：②一级边坡及二级边坡坍塌部分采用锚索框架梁加固，一级边坡锚索长度为25m、30m，二级边坡锚索长度分别为30m、35m，边坡坍塌部分采用同框架梁同宽度加深至垮塌坡面，加深部分采用同标号混凝土嵌补，有利于锚索框架梁的受力稳定，并在抗滑桩顶向下1m处增设一道钢筋混凝土隐形横梁连接抗滑桩，横梁施做时先凿出抗滑桩钢筋，使横梁钢筋与抗滑桩钢筋连接，其目的是所有抗滑桩成为一受力整体，框架梁中间部分采用编织袋装土码砌，表面种草绿化；③锚索规格：锚索采用8根φ15.24mm钢绞线编束，内锚固长度为10～15m，角度为25°，设计张拉力为800kN；④排水：坡顶设置山坡截水沟，平台顶设置平台截水沟，平台剩余部分采用混凝土封面处理，防止雨水下渗，坡脚设置路基边沟、盲沟，并且在第一、二、三级坡面抗滑桩之间设置三排仰斜式排水孔，每排到坡脚平台的铅垂距离分别为1m、3.5m和6m，每根长20m。

3 施工药店

（1）锚索工程

①施工顺序为：锚索成孔（锚索制作）→锚索安装→锚孔注浆→框架梁的施工→锚索张拉→锚头封闭。

⑦锚索成孔前首先清理场地，测量技术员按照设计位置在边坡坡面准确放出锚索孔的位置，并用喷漆明确标示，顺着边坡搭设水平宽度为2.0m的脚手架，特别在锚索孔位置的水平钢管要精确定位，便于锚索机器准确、方便的定位，在此层脚手架上铺设木板形成工作平台，木板要固定牢靠，成孔机器用倒链或其它起吊设备起吊至平台，先准确定出钻头位置，然后根据设计要求的倾角升降钻架，保证倾角符合設计要求后，开钻钻进（钻头为15cm），钻进过程中宜采用风动钻进。钻孔应加长0.5m沉渣段，钻孔完毕后用高压风清孔。

③锚索成孔后要及时验孔，孔径一般采用直尺量测及钻进前对钻头的量测，孔深采用单根钢绞线穿孔进行量测，最后还要量测孔位及倾角。

④为了保证成孔后能够及时按设锚索，防止塌孔，在钻孔过程中同时（或者提前）加工锚索，锚索按照设计长度增加0.7m进行下料制作（0.7m为张拉时的工作长度），锚索自由端用直径稍大钢绞线直径的软塑料管逐根包裹，确保压浆后自由端能够伸缩，每两米设置一架线环，架线环固定锚索时逐根固定，防止互相缠绕，并且在架线环中间设置一根能抽拔的PVC管，保证锚孔底能够完全注浆，锚索端头设置一导向尖壳，便于穿束，锚索安装就位后，及时进行注浆，用已有的注浆管和原来预留的注浆管进行对接，注浆管管口压力≥0.5MPa，边注浆边缓慢抽出预留的注浆管，砂浆初凝后应及时进行二次补浆，保证钻孔砂浆饱满。

⑤锚索施工完毕后进行框架梁的施工，框架梁施工时重新进行放样，梁体内钢筋安设要横平竖直，便于模板准确定位，伸入框架梁部分的锚索束用PVC管包裹，防止混凝土包裹锚索，混凝土采用吊车浇筑，伸缩缝处加设泡沫板。

⑥锚索张拉应在注浆强度及框架梁强度达到设计强度80%以上进行，采取单根分级张拉，张拉至设计拉力的105%，持荷5min，卸荷至设计拉力100%，进行锁定，最后采用与框架梁同标号的混凝土封锚。

（2）施做锚索横梁、锚索框架梁时，必须先将坡面危石及框架梁与坡面接触地方的虚方清除，同时应注意治理工程与两侧坡体的平顺过渡，保证线型顺直美观。

（3）施工时设置监测点，并且及时进行监测，并做好记录，作为现场调整依据。

（4）治理工程施工中，应注意治理段落内的排水系统与原设计平顺衔接，保证排水畅通。

4 结束语

4.边坡锚索框架梁合同 篇四

预应力锚索是有效的边坡加固技术,本文从单根错索设计锚固荷载和锚索截面积的`确定、锚索的锚固段长度、锚索加固的整体设计等方面,对预应力锚索加固边坡的设计方法进行分析和探讨.

作 者：吴雯 苏伟 吴展 作者单位：吴雯,苏伟(温州市交通规划设计研究院,浙江,温州,325000)

吴展(温州市高速公路指挥部,浙江,温州,325000)

5.浅谈预应力锚索框架梁施工技术 篇五

武邵高速公路位于福建北部、南平市境内, 福建省是一个多山的省份, 武邵高速公路A6合同段全长7.4km, 全线有七处路堑高边坡采用预应力锚索框架梁进行加固处理, 预应力锚索21750m, 预应力锚杆5674m, 其施工质量直接影响边坡的稳定和高速公路运营的安全, 施工过程中对其进行了严格的质量控制。

2 预应力锚索简介

2.1 预应力锚索的分类

预应力锚索按锚固体的受力状态可分为摩擦型锚索和承压型锚索两大类;按照锚筋体结构的传力特征特征可分为拉力型锚索、压力型锚索和荷载分散型锚索。

荷载分散型锚索一般分为拉力分散型锚索、压力分散型锚索和拉压分散型锚索, 通常压力分散型锚索在高速公路工程中的应用最为普遍, 武邵高速公路A6合同段路基高边坡加固就采用的都是压力分散性锚索, 因此本文着重介绍压力分散型锚索的施工工艺。

2.2 压力分散型锚索的基本原理

压力分散型锚索以无粘结钢绞线作为锚索体, 其主体结构由自由段和锚固段组成。压力分散型锚索是在不同长度的无粘结钢绞线末端连接固定承载体, 注浆固定后, 以一定的规律分配荷载张拉对应的钢绞线单元, 设置在锚孔不同深度的承载体将拉应力转化为压应力通过浆体材料传递到锚固地层, 提供工程组要的锚固力。如图1所示。

2.3 压力分散型锚索的结构形式

压力分散型锚索一般由两个或两个以上的单元锚索组成, 每个单元锚索采用两根高强度、低松弛的无粘结钢绞线通过特制的挤压簧和挤压套对称的内置于钢质承载板上组成。

3 预应力锚索施工工艺

3.1 预应力锚索施工步骤

1) 锚索结构施工:包括施工准备、造孔、清孔、锚索制作、安装、注浆等;

2) 框架梁施工:包括框架基础刻槽、砂浆衬垫找平、钢筋制作安装、模板安装、砼浇筑、养生、锚索长度检测等;

3) 锚索张拉锁定:包括锚索张拉、锁定、试验检测、封锚等;

3.2 预应力锚索框架梁施工工艺流程

《预应力锚索框架梁施工工艺流程图》见图2:

3.3 预应力锚索框架梁施工

3.3.1 施工准备

首先要完成钢绞线、水泥、砼骨料、砼配合比、浆液配合比设计并报监理批准, 然后编制施工方案, 组织机械设备、人员进场, 对施工人员进行技术交底和安全培训, 对所使用的张拉设备进行标定, 上报开工报告, 批准后按设计要求先进行锚索基本实验, 即抗拔拉破坏试验。试验孔完成后在锚固体浆体达到28天龄期并且框架梁砼的强度达到80%后进行试验。基本实验的目的在于验证设计采用的工作锚索的性质和性能、施工工艺、设计质量、设计合理性以及所提供的安全储备, 同时考虑有关搬运、储存、安装和施工过程中抗物理破坏的能力。

试验孔的具体位置由监理和设计代表现场确定, 试验孔必须反映工程孔锚固地层的实际情况。试验孔自由段不注浆, 锚固段与自由段之间设置止浆袋, 锚固段外侧设置引排气管, 排气管深入锚固段5~10cm, 注浆方法与工程孔相同。试验时认真记录各级荷载及锚头位移等详细数据, 并及时向设计单位提交试验报告, 以验证与调整设计。

3.3.2 钻孔

首先进行测量放样, 并搭设钻孔作业平台, 钻孔一般采用100B钻机, 钻机应严格按照设计要求的孔位、倾角、方位就位, 在搭设钻机作业平台时应充分考虑这一点, 倾角、方位用测斜仪定向。钻孔必须采用干钻, 施工人员配备必要的防尘装备或在空口安装吸尘装置, 严禁采用水钻, 以保锚索施工不至于恶化边坡岩体工程地质条件和保证孔壁黏结性能。

钻孔速度根据使用的钻机性能和锚固地层的情况严格控制, 防止钻孔扭曲和变径, 造成下锚困难或其他以外事故。在钻进的过程中做好施工记录, 包括地层变化情况、地下水及其它一些特殊情况。

在钻进的过程中如遇到塌孔、缩孔等现象, 应立即停钻, 进行固壁灌浆处理, 水泥砂浆初凝后重新扫孔钻进, 也可以采用跟管钻进工艺进行处理。若遇到锚孔中承压水流出, 一般待水量、水压变小后方可下安锚索和注浆, 必要时在周围适当位置设置排水平孔或采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。孔径及孔深均不得小于设计值, 为了确保钻孔直径要求实际使用的钻头直径不得小于设计孔径, 钻孔深度一般要求超钻50cm, 达到设计深度后不能立即停钻, 要求稳钻3~5m in, 防止孔底尖灭, 达不到设计孔径。

3.3.3 清孔

钻孔完成后用高压风将孔内岩粉及水体全部清除出孔外, 以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。清孔完成后进行验孔, 检查内容:孔径、孔深、清孔质量, 复查孔位、倾角及方位。

3.3.4 锚索体制作安装

编束前首先搭设防晒防雨棚和制作平台, 制作平台要求高出地面50cm。钢绞线下料长度为锚索设计长度+张拉段长度 (一般按1.5m预留) , 采用机械切割, 严禁采用电弧焊切割, 下料长度误差不大于50m m。钢绞线下料完成后进行组装, 将下好的钢绞线平置于工作台上, 每根钢绞线上下端一次做好编号标识, 然后安装挤压套、挤压簧、承载板、限位片、架线环、注浆管、导向帽等。挤压头组装时挤压套、挤压簧安装要准确, 挤压顶推进时应均匀充分。承载体组装时定位要准确, 挤压套通过螺栓在承载体和限位片之间栓接牢固。架线环之间的间距按1.0m控制, 锚孔空口位置必须设置架线环。注浆管穿索安装准确定位, 绑扎结实牢固, 深入导向帽5~10cm。导向帽点焊固定在最前端承载板上, 预留溢浆孔, 保证孔底返浆。锚固段如果遇到土质或砂土状强风化砂岩且富水时必须采用二次高压劈裂注浆法, 在这种情况下, 组装锚索体时必须另置注浆管, 注浆管采用镀锌铁管或钢管, 在锚固段设置花孔和封塞。锚索体的钢制部分均应均匀涂刷防腐油漆。锚孔清孔完成后应及时安装锚索体, 一般用人工扛抬至孔位处, 按照设计倾角、方位人工平顺推进, 中间尽量不要停顿, 依靠锚索体的自重和惯性下滑入孔, 推送过程中严禁抖动、扭转, 防止中途散束河卡阻。如果出现散束和卡阻现象, 应拔出锚索, 重新清孔或钻孔后安装。

3.3.5 锚孔注浆

锚孔清孔、安装锚索体后24h内进行注浆, 以免出现塌孔等其它意外情况。锚孔注浆采用纯水泥浆, 水灰比0.4~0.5, 浆体强度不低于40MPa。锚孔注浆一般采用孔底返浆的方式, 直至孔口溢出新鲜浆液, 排气管停止排气时, 方可停止注浆。如果空口出现浆面回落, 应在30m in内进行孔底压注补浆2~3次, 以确保孔口浆体充满。

如果锚固段遇土质或砂土状强风化砂岩层且富水时应采用二次高压劈裂注浆以提高地层锚固力, 在一次注浆形成的水泥结石体强度达到5.0MPa时进行, 浆体材料应按要求加入聚丙烯腈纤维 (PAN, 纤维强度不小于910MPa) , 掺入量为每方1.8~2.0kg。

3.3.6 框架梁施工

框架梁施工包括框架基础刻槽、砂浆衬垫找平、钢筋制作安装、模板安装、砼浇筑、养生等工序。刻槽应严格按照设计要求的刻槽深度进行施工, 如果深度不足造成框架梁裸露, 严重影响后续绿化施工。施工时要注意锚斜托台座下设有加强钢筋网, 承压面必须平整, 保证与锚索的轴线方向垂直, 与框架梁砼同时浇筑。砼入仓一般采用斜拉缆索配吊斗入仓, 条件允许的情况下也可以采用吊车配吊斗, 在砼浇筑时应制备同条件养护试块。

3.3.7 锚索张拉

在锚斜托台座和注浆浆体强度达到80%以上时, 进行张拉作业。

安装锚具、夹片, 锚具应与锚垫板和千斤顶密贴对中, 千斤顶轴线应与锚孔、锚索保持同一轴线, 确保均匀承载。正式张拉前按设计荷载的10~20%进行预张拉, 使各部位接触紧密, 钢绞线完全平直。

压力分散型锚索因各单元锚索长度不同, 张拉采用差异分布张拉, 根据设计荷载和锚索长度计算确定差异荷载, 根据计算的差异荷载进行分单元张拉。

差异伸长量和差异荷载增量计算公式 (以三单元共六束压力分散型锚索为例) 如下:

差异伸长量:

差异荷载增量:

其中L1, L2, L3——分别为第一、二、三单元锚索的长度, 且L1>L2>L3;

△L1, △L2, △L3——各单元锚索在给定最终张拉荷载作用下的伸长量;△L1-2;△L2-3——各单元锚索在给定的最终张拉荷载作用下的差异伸长量;σ——最终张拉荷载作用下单根钢绞线的应力;P——最终张拉荷载作用下单根钢绞线的荷载;A——单根钢绞线的截面面积;E——钢绞线的弹性模量

△P1, △P2——分步差异张拉之第一步、第二步荷载增量;

锚索的预应力在补足差异荷载后分5级进行加载, 既设计荷载的25%, 50%, 75%, 100%, 110%。在张拉最后一级荷载时, 应持荷稳定10~15min后卸荷锁定。锚索锁定后如果在48小时内发现有明显的预应力损失现象, 则应及时进行补偿张拉。

3.3.8 锚索验收试验

锚索的验收试验一般委托有相关资质的检测单位进行验收检测。验收试验的锚索数量不少于工程锚索总数的5%, 且不得少于三根。

锚索验收试验以设计荷载的1.5倍计算差异伸长量和差异荷载增量, 补足差异荷载后同步张拉到设计荷载的30%, 作为起始荷载, 分级加载的荷载值分别为设计荷载的0.5、0.75、1.0、1.2、1.33、1.5倍, 最大试验荷载不能超过锚索承载力标准值的0.8倍, 最大差异荷载增量如果大于设计荷载的30%, 则以最大差异荷载增量作为起始荷载。

验收试验确定锚索合格的两个条件:1) 验收试验中, 从50%荷载到最大试验荷载之间测得的总位移量应当超过该荷载范围内锚索自由段长度的理论伸长量的80%, 且小于自由段与1/2锚固段长度之和的理论伸长量。2) 在最后一级荷载作用下的位移观测期内, 锚头位移稳定, 在10min内的位移量不超过1mm, 或者2h蠕变量不大于2mm。

3.3.9 封锚

验收合格后进行封锚。封锚前通过锚垫板补浆孔进行补浆, 直至补浆孔溢浆为止, 这是锚头防腐的重要环节。有预应力监测要求的钢绞线不切除, 及时安装锚索测力计对锚索的预应力变化情况进行检测, 根据预应力损失确定是否进行二次张拉。

4 结语

本文详细阐述了预应力锚索的施工工艺以及施工过程中的注意事项和出现意外情况的处理办法及措施, 对高速公路高边坡加固预应力锚索框架梁施工有一定的参考价值, 施工中因地域不同可能会有不同的要求, 涉及到的一些技术、规范要求可能有所变化, 具体以设计图纸和规范要求为准。

参考文献

[1]福建省交通规划设计院.武夷山至邵武高速公路设计图, 路基.

6.边坡锚索框架梁合同 篇六

关键词：锚杆框架梁,高边坡路基防护,应用

近年来, 在改革开放的深入之下, 我国的经济发展取得了巨大的成就, 与此同时, 国家的基础建设工作也进行的如火如荼, 各个地区山区通车的高速公路里程逐年增长。山区的地形与平地有着较大的区别, 地形起伏大, 因此, 在修建山区高速公路时, 是必须要进行高填深挖的, 因此, 挖方高边坡也成为山区高速公路施工过程中一个普遍存在的现象。国内外的种种工程实践均表明, 如果未采取科学合理的防护措施, 挖方高边坡就会发生溜坍、落势以及滑塌等灾害, 情况严重时, 甚至会出现滑坡, 这不仅对高速公路工程的正常建设与运营带来不良的影响, 也影响着山区周围人民群众生活和生产的安全。

除此之外, 山区的高速公路属于典型的带状工程, 高边坡支护的面积相对较大, 因此, 其防护措施也会对工程造价产生直接的影响, 综合以上几个方面的因素, 科学合理的挖方边坡防护措施直接影响铁路工程的承建质量与工程造价。而高边坡防护工作不仅要保证边坡的安全性与稳定性, 也要符合环保低碳理念的要求, 下面就以吉林至珲春客运专线工程实践为例, 分析锚杆框架梁在高边坡路基防护中的应用与注意事项。

1 工程概况

新建吉林至珲春客运专线自吉林站城际场引出, 向东经敦化、安图西、延吉西, 进入珲春市北郊设珲春北站, 线路终点DK361+795。线路全长360.547km, 其中吉林市境内正线建筑长度113.926km, 延吉市境内正线建筑长度246.621km。

本线JHSⅥ合同段为DK283+044.6~DK323+000, 线路长36.315km。主要工程包括:管段范围内的改移道路, 路基工程, 桥涵工程, 隧道工程, 大临工程 (含施工便道等) , 与站前专业配套的站后工程及图们地区既有线改造工程等。

GDK305+745~GDK305+845左侧路堑三级边坡采用C30钢筋混凝土锚杆框架防护, 其中GDK305+745~GDK305+758.84左侧为桥梁范围边坡支挡设计, 锚杆长10m, 倾角20°, 孔径90mm, 锚杆沿线路及坡面方向间距均为3.0m, 框架内采用空心砖客土种草及栽种灌木防护。

本段路基土层及全风化层为中~强膨胀, 强风化岩层不具膨胀性, 山间谷地地貌, 自然坡度26~30°, 地形陡峭, 边坡高差约30m, 因此, 在路堑边坡开挖的过程中容易出现垮落与崩塌的情况, 在边坡成型之后, 由于人工活动、风化、降雨的影响, 边坡也容易发生掉块以及局部塌落的情况, 甚至会发生浅层溜坍, 因此, 必须要采取防护措施, 本工程选择锚杆框架梁进行防护。

2 锚杆框架梁防护的优势分析

锚杆框架梁防护法是近年来兴起的一种防护方法, 与传统的防护方法相比而言, 锚杆框架梁防护法有着如下的优势:

2.1 节约材料, 造价低廉

锚杆框架梁防护的实质就是使用锚杆来加固土层, 并利用锚杆将地层与梁结构进行结合, 形成共同体, 这样不仅能够提升地层强度, 有效改善地层力学性能, 提升岩土的自稳能力与强度, 也能够在一定程度上减少坡面防护圬工数量, 因此, 与传统的防护措施相比, 锚杆框架梁有着节约工程材料的特征, 也能够有效降低工程造价。

2.2 绿化效果理想, 符合环保要求

锚杆框架梁可以有效减少坡面防护圬工数量, 也能够使用挂三维喷播植草或者挂双网喷有机材料对框架中的边坡进行绿化, 因此, 就可以有效的改善整个边坡的绿化情况, 能够保障挖方边坡的环境与周围环境协调, 既可以保护生态平衡, 又能够达到美化公路的效果。

2.3 动态性特点

考虑到挖方高边坡工程范围长、分布广, 在设计与勘查阶段很难收集到全面的信息, 在这种情况下, 提出科学的防护措施是不可能的, 因此, 具体的防护措施还需要根据施工情况的变化进行考虑。在施工过程中需要根据边坡地质情况及时的优化原先的设计, 这样就可以有效提升防护措施的科学性。而锚杆框架梁防护就能够使用边开挖边防护的模式进行, 也可以根据地质的变化及时调整好锚杆与框架的尺寸, 有着随机补强以及随机优化的特点, 这样, 施工人员就能够对挖方高边坡实施信息化的动态设计, 提升防护的效果与经济效益。

下面就以吉林至珲春客运专线段的工程实践为例, 分析挖方高边坡锚杆框架梁防护的设计、施工以及其他事项。

3 锚杆框架梁的设计方式

对于锚杆框架梁的设计需要遵循以下的原则:

首先, 分析每个路段的地质勘察资料, 查看岩土体的风化程度、工程特点、完整程度、结构面组合关系、结构面特性、水文地质条件、工程地质条件等因素确定好挖方边坡坡率, 再使用赤平投影对挖方边坡的稳定性进行分析, 对边坡的稳定性进行定性分析, 其类型包括五种, 即最稳定的、稳定的、较稳定的、较不稳定的、不稳定的, 对于前三种类型的边坡, 锚杆框架梁的支护只要考虑浅层即可, 对于后两种类型的边坡, 就需要对边坡稳定性进行计算, 根据计算结果来确定锚杆长度, 具体的设计与施工方式如下。

3.1 锚杆的设计方法

根据本工程的实际情况, 锚杆使用全长粘结性锚杆, 选择HRB335钢筋作为杆体材料, 锚杆根据轴心手拉构件进行设计, 锚筋面积为:

在上式之中, A代表钢筋横截面积、K代表负载安全系数、N代表锚杆轴向拉力值、f代表钢筋抗拉设计强度。

对于稳定且没有不利结构面的边坡, 只需要考虑浅层即可, 本工程选择单根φ18钢筋, 长度为4.0m、孔径为50mm的锚杆。对于边坡不稳定的挖方高边坡, 其锚杆长度需要根据边坡稳定性进行计算, 在计算锚杆有效锚固端长度不宜小于2.0m。

3.2 框架梁的设计

框架梁单元形状使用矩形, 单元尺寸选择3.0m×3.0m, 锚杆设置于框架梁节点处, 框架梁截面使用矩形截面, 框架梁中的剪力与弯矩根据计算结果决定, 附加安全系数为1.23, 荷载分项系数为1.3, 梁内主筋使用HRB335钢筋。

4 锚杆框架梁防护施工技术要点

4.1 锚杆施工

在进行施工之前需要先进行清坡, 再根据绿化要求修坡, 保持坡面的平整, 在进行锚杆施工时, 需要注意到几个问题:第一, 严格遵循设计规范定位孔位, 并作出标记, 将误差控制在5cm之内, 对于页岩、泥岩等锚杆孔, 施工干钻, 避免孔内出现积水。第二, 在安装锚杆之前, 应该检查好原材料的品种、规格与型号, 看锚杆技术性能与质量能否满足设计需求。砂浆以中砂和细砂为宜, 粒径不能超过2.5mm, 在使用前进行过筛处理, 保障砂浆的强度。第三, 在安装锚杆之前, 需要进行试验, 选择不同类型锚杆数量的3%以上进行试验, 试验结果符合国家标准方可投入使用。

4.2 施工注意事项

在施工开始前, 需要对地质情况进行深入的分析, 对于无特殊设计的边坡, 就需要进行优化, 边坡的开挖宜使用从上到下的形式, 在挖方过程中需要进行全程的监测, 查看地质信息, 再对获取的信息进行收集和分析, 以此来调整支护方案。

5 结语

总而言之, 锚杆框架梁是一种理想的挖方高边坡防护方式, 能够降低工程造价、节约工程材料, 也有着良好的绿化效果, 便于施工人员根据地质信息的变化情况来及时的调整施工方案, 基本实现了高边坡路基防护工作的信息化管理, 具备理想的社会效益与经济效益, 该种模式是值得在山区公路施工中进行推广和使用的。

参考文献

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[2]张文科, 黄晓华, 唐建军.济泰高速公路危岩滑坡加固治理工程的分析[J].重庆交通学院学报, 2002 (02) .