探究錨固技術(shù)在擋土墻設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、    探究錨固技術(shù)在擋土墻設(shè)計(jì)中的應(yīng)用    鄒青松摘要: 加強(qiáng)錨固技術(shù)在擋土墻設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是十分必要的。本文以擋土墻施工實(shí)例, 通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)方案比選和鋼筋錨固帶的使用效果的闡述, 具有重要的參考意義。關(guān)鍵詞:高位擋土墻; 錨固; 施工; 效果中圖分類號(hào)： u213 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a 文章編號(hào)：0.引言錨桿技術(shù)于 1872 年首次應(yīng)用于英國(guó)北威爾士露天頁(yè)巖礦邊坡加固工程，在至今 100 多年的發(fā)展歷史里，已成功的應(yīng)用于國(guó)防、采礦、冶金、水利、公路、鐵路以及城市建筑等各個(gè)領(lǐng)域的邊坡加固、硐室加固、隧道支護(hù)、壩基加固和深基坑加固。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)外各類巖石錨

2、桿已達(dá) 600 余種，錨桿年使用量超過(guò) 2.5 億根；從 1960 年至 1995 年的 35 年間，我國(guó)煤礦和金屬礦山巷道中各種錨桿使用量累計(jì)超過(guò) 3500okm，目前年使用量已超過(guò) 26ookm。隨著錨桿(索)的應(yīng)用，出現(xiàn)了一系列以錨桿為主的邊坡治理新措施，例如：錨桿擋墻、預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻、土釘墻、微型樁、預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索鋼架樁、錨拉洞、預(yù)應(yīng)力錨索框架梁、預(yù)應(yīng)力錨索地梁、預(yù)應(yīng)力錨索墊墩、錨桿掛網(wǎng)噴漿、錨桿框架等。由此可見(jiàn)，錨固技術(shù)已成為一種無(wú)可替代的邊坡加固措施。然而盡管錨固如此重要，其應(yīng)用日益廣泛，加強(qiáng)錨固技術(shù)在擋土墻設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是十分必要的。1 高位擋土墻設(shè)置背景該工程位于

3、山勢(shì)陡峻地段, 基巖裸露, 沿線多發(fā)育 v 字形沖溝, 沖溝深達(dá)十米至數(shù)百米。此段屬于舊路改建段, 路線受地形地勢(shì)限制, 多處設(shè)計(jì)有6 m 以上的大型高位擋土墻。2 高位擋土墻設(shè)計(jì)方案比選2.1 原設(shè)計(jì)情況原設(shè)計(jì)高擋墻采用型路肩式擋土墻, 長(zhǎng)度方向以 10 m 為一段落, 設(shè)置伸縮縫, 擋土墻下部基礎(chǔ)部分及上部墻身部分按設(shè)計(jì)尺寸劃分臺(tái)階, 擋土墻橫斷面設(shè)計(jì)圖如圖 1( 本圖無(wú)比例) 。2.2 設(shè)計(jì)方案優(yōu)化情況在原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上, 適當(dāng)降低基礎(chǔ)高度, 基礎(chǔ)部分改臺(tái)階砌筑為滿砌, 基礎(chǔ)底設(shè)一定比例的內(nèi)傾坡度：墻身部分采用鋼筋錨固帶加固, 設(shè)置原則為以 10 m伸縮縫劃分擋土墻段落, 在擋土墻基底線以上

4、每隔6 m 設(shè)一處鋼筋加固帶, 筋帶靠山體一側(cè)用20 的螺紋鋼筋作為錨桿與山體連接。錨固方式圖如圖 2所示( 本圖無(wú)比例, 尺寸以 cm 計(jì)) 。2.3 方案比選2.3.1 實(shí)際施工地形方面2.3.1.1 按改線施工如路線向左移, 需開挖山體, 挖石方量高達(dá)65 000 m3, 并涉及拆遷住戶和電力設(shè)施, 造價(jià) 200 萬(wàn)元。2.3.1.2 按原設(shè)計(jì)擋土墻施工如維持原路線不變, 為了不擠占河道, 收縮坡角, 保證路堤穩(wěn)定, 防止河水沖刷, 路線右側(cè)必須修建擋土墻, 但因?yàn)樯襟w不規(guī)則, 凹凸不平, 按原型擋土墻臺(tái)階設(shè)計(jì)施工時(shí)也需對(duì)局部進(jìn)行挖山, 砌體量大, 穩(wěn)定性欠缺, 且施工周期長(zhǎng), 難度大。

5、2.3.1.3 按加筋錨固設(shè)計(jì)施工根據(jù)巖體比較穩(wěn)定的實(shí)際情況, 通過(guò)驗(yàn)算采用加筋錨固擋土墻設(shè)計(jì), 墻身部分在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上利用錨桿對(duì)原有巖體和擋土墻進(jìn)行連接, 不需對(duì)凸出的巖體大幅度鑿除開挖, 既保證了擋墻與巖體的有效結(jié)合, 同時(shí)也減少了砌體工程量。2.3.2 擋土墻穩(wěn)定性方面盡管原設(shè)計(jì)對(duì)此段擋土墻按型路肩墻臺(tái)階進(jìn)行劃分, 但從擋土墻自身穩(wěn)定性方面考慮, 由于該段擋土墻位于載重車輛行駛一側(cè), 擋土墻本身高度大、自重大, 一旦擋土墻與山體結(jié)合不好, 在行車荷載沖擊作用下, 極易出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象, 給公路帶來(lái)很大安全隱患, 并且修復(fù)困難, 經(jīng)濟(jì)損失也大。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的原山體自穩(wěn)性較好的情況, 經(jīng)優(yōu)化方案后

6、, 增加鋼筋砼錨固帶, 加強(qiáng)了擋土墻與山體的整體性, 減少了圬工工程量, 提高了擋土墻的穩(wěn)定性。2.3.3 工程造價(jià)經(jīng)濟(jì)方面比較左側(cè)挖山、型擋土墻、鋼筋錨固擋土墻3 種設(shè)計(jì)方案工程造價(jià), 見(jiàn)表 1.3 高位擋土墻錨固施工工藝3.1 測(cè)量準(zhǔn)備按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，完成導(dǎo)線、中線、邊線、水準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測(cè)、增設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)等測(cè)量工作。本段擋墻 67 m 處在彎道內(nèi), 施工時(shí)采用 5 m 逐樁控制線形, 剩余部分為直線段, 線形采用 10 m 逐樁控制, 使墻體線條直順, 曲線圓滑。3.2 基坑開挖開挖前先根據(jù)測(cè)量放樣所定樁位, 用工程線將基坑輪廊線全部標(biāo)定, 采用挖機(jī)開挖基坑, 當(dāng)機(jī)械挖至距設(shè)計(jì)標(biāo)高剩余 20 c

7、m 時(shí), 人工鑿成向內(nèi)倒角, 將浮渣全部清除, 基底高程滿足設(shè)計(jì)要求?；又型诔龅臈壴? 妥善堆放。砌筑基礎(chǔ)前, 先將淤泥、雜草、松動(dòng)的石塊等與墻體結(jié)合不良的雜物清除干凈, 并沖洗巖石。墻壁或基坑內(nèi)有明顯出水點(diǎn)時(shí), 設(shè)置導(dǎo)管排水。3.3 沉降縫設(shè)置沉降縫每 10 m 設(shè)置一道, 縫寬一致( 23 cm) ,整齊垂直, 上下貫通, 采用瀝青麻絮填塞 20 cm 深。3.4 漿砌片石砌筑采用規(guī)范要求的片石( 邊長(zhǎng)最小 15 cm) , 用農(nóng)用車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng), 不得從高空拋擲。石料表面泥土、水銹清洗干凈, 不能清洗的人工鑿除。施工前, 原坡面如有較大裂縫、凹坑時(shí)應(yīng)先嵌補(bǔ)牢實(shí), 使坡面平順整齊, 局部有凹

8、陷處, 應(yīng)挖成臺(tái)階后用與墻身相同的圬工砌筑, 巖體表面要沖洗干凈。砌筑時(shí)采用分層、分段砌筑, 分段位置設(shè)在沉降縫處, 砌筑時(shí)應(yīng)先砌筑外圈定位行列, 然后砌筑里層。內(nèi)外層砌體交錯(cuò)連成一體, 必須緊密、錯(cuò)縫, 嚴(yán)禁通縫、疊砌、貼砌和浮塞, 砌體外露面進(jìn)行勾縫。制作專用坡度尺、坡度架, 嚴(yán)格按圖紙坡度掛線。墻面及兩端面砌筑平順, 墻背與坡面密貼結(jié)合。3.5 砂漿拌和本防護(hù)工程的砂漿、混凝土, 全部采用機(jī)械在現(xiàn)場(chǎng)拌和, 并設(shè)置磅秤、料斗等計(jì)量工具, 嚴(yán)格按照配比拌和。3.6 勾縫及養(yǎng)生砌筑完畢后, 應(yīng)對(duì)砌體進(jìn)行勾縫, 勾縫應(yīng)嵌入砌縫內(nèi) 2 cm 深。勾縫一般采用凸或平縫。砌體在砂漿初凝后, 覆蓋養(yǎng)生

9、714 d.3.7 錨固施工錨桿、鋼筋進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)首先驗(yàn)看出廠質(zhì)保單,并按規(guī)范要求的比例進(jìn)行有關(guān)力學(xué)和機(jī)械性能的測(cè)試, 嚴(yán)禁不合格材料在工程中使用。錨桿孔使用機(jī)械打眼, 與巖體呈 20°30°角, 孔徑略大于錨桿直徑, 錨桿孔沖洗干凈后插入錨桿, 用水泥漿固定。加筋錨固帶砼施工采用鋼模, 對(duì)模板內(nèi)側(cè)表面及接縫打磨處理, 并涂擦無(wú)色、勻質(zhì)、優(yōu)質(zhì)的液體脫模劑,保證有足夠的平整度及光潔度; 在澆筑砼前, 檢查模板、鋼筋的設(shè)置是否符合要求, 澆筑砼順序?yàn)閺囊活^到另一頭, 采用插入式振搗棒進(jìn)行振搗。保證振搗至砼停止下沉、不冒氣泡、泛漿、表面平坦為止。此后的1.524 h 內(nèi)不使其受到振動(dòng), 灑水養(yǎng)生 714 d.混凝土澆筑 23 d 后, 視混凝土強(qiáng)度情況進(jìn)行拆模,拆模以不破壞混凝土的棱角為準(zhǔn)。氣溫低于 +5 ,需在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度 70%后才能拆模。4 使用效果該段擋土墻于 2005 年 9 月完工,通車至今, 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間觀察發(fā)現(xiàn)該路段路基穩(wěn)定、擋土墻穩(wěn)固, 使用效果很