錨噴技術在巖質邊坡治理中的應用

一、邊坡的圍巖結構面結構面組合特征2010年，新縣檢察官辦公室技術搜查樓后面的山坡上形成。受時間和空間效應、坡腳寬度、巖石風化、水土流失和巖石逃腐裂縫的影響，山坡底部出現崩塌，局部邊坡形成裸露的巖腔，東側邊坡上有結構面切割的巖石，減少巖屑的坡度，并繼續下降，對環境和環境有很大的潛在危險。為了使風化裂隙發育的巖質邊坡不出現滑坡、崩塌災害,確保人身財產安全,經技術經濟比較,確定使用錨噴支護技術進行加固治理。二、邊坡坡度較新縣人民檢察院技偵樓北側人工切方邊坡,平面形狀呈“┑”,東西走向邊坡東西投影長約83m,南北寬約16m;南北走向邊坡南北投影長約30m,東西寬約8m;相對高差最大22m,坡面坡度70°~80°,切方邊坡山體北高南低,上部為自然邊坡,下部為人工邊坡。由于此邊坡為修建檢察院技偵樓開挖形成,在人工切坡時沒有經過必要的邊坡開挖設計,致使邊坡坡面開挖坡度較陡,坡面不規則,給邊坡治理帶來了一定的難度。為了加固巖體,防治山體滑坡及坡面巖塊崩塌,根據邊坡巖土組成、巖體風化程度、裂隙與結構面的力學性質和產狀、組合與交切關系及邊坡坡度等采用全粘結錨桿、錨桿與鋼筋混凝土面板相結合的支護方式對該部分巖質邊坡進行防治。三、擬支護治理邊坡的確定根據《建筑邊坡工程技術規范》GB50330-2002和中國工程建設標準化協會標準《巖土錨桿(索)技術規程》CESC22:2005的有關規定及《新縣人民檢察院邊坡應急勘查報告》中對被支護巖體結構面的統計說明與各段邊坡的穩定性評價,結合現場邊坡地形、地勢,把擬支護治理邊坡分為ABCD段、DE段、EF段,其中邊坡ABCD段、DE段為穩定區坡段,邊坡EF段為不穩定邊坡段,設計需對這兩種邊坡段分別計算。1.錨桿加固方案設計邊坡ABCD段巖石的完整程度為較完整,巖體類型為Ⅰ類,邊坡坡度不大于80°,無外傾的主要結構面。根據《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2002)規定,對無外傾結構面的巖質邊坡,側向巖石壓力采用側向土壓力理論(朗肯土壓力理論)計算:采用錨噴支護邊坡時,錨桿的軸向拉力標準值和設計值可按下式計算:錨桿錨固體與地層的錨固長度應滿足下式要求:錨桿鋼筋與錨固砂漿間的錨固長度,應滿足下式要求:根據以上計算得出錨桿的錨固段長度不小于0.63m,鋼筋截面積不小于290.5mm2。根據《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2002)7.4.1規定:巖石錨桿的錨固段長度不應小于3m,且不宜大于45D和6.5m;《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2002)9.3.2規定:錨桿間距宜為1.25m~3m,且不應大于錨桿長度的一半。該段邊坡支護設計為:系統錨桿采用HRB335φ25鋼筋制作,單根錨桿長度4m,間距均為2m×2m(水平間距×垂直間距),錨桿鉆孔直徑為φ110,與水平面下傾角15°,全粘結錨桿,全孔范圍內采用M30水泥砂漿灌注,采用孔底注漿法;鋼筋網采用單層φ8@200×200mm編制,噴射C20混凝土,厚度20cm,泄水孔采用φ50PVC管,間距為4m×4m(水平間距×垂直間距),長度1m,與水平面下傾角5°,每個泄水孔的位置布設在相鄰4根系統錨桿的中心;為保證掛網與錨桿連接可靠性,在系統錨桿縱向、橫向布置HRB335φ12鋼筋做加強筋;在錨噴掛網區上水平間距每隔20m設置一道伸縮縫,縫寬2cm,采用瀝青麻絮填塞,伸縮縫置于兩排系統錨桿之間。邊坡DE段地層單一,與ABCD段邊坡相交,主要結構面走向與邊坡走向交角大于45°,傾角大于75°,巖石結構面組數大于2組,無主要外傾結構面,且邊坡DE段與邊坡ABCD段巖質坡頂高程一致,故DE段邊坡支護設計采用與ABCD段邊坡支護方式一致。2.錨桿支護設計根據《新縣人民檢察院邊坡應急治理工程勘查報告》,該段邊坡在飽和情況下處于不穩定狀態,邊坡剩余下滑力為118.39KN,采用錨桿支護時,采用下式計算錨桿軸向拉力設計值:錨桿鋼筋直徑計算:錨桿錨固體與地層的錨固長度按本設計報告(公式19)、錨桿鋼筋與錨固砂漿間的錨固長度按本設計報告(公式20)計算:根據以上計算得出錨桿的錨固段長度不小于1.39m,鋼筋直徑不小于20mm。根據《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2002)7.4.1規定:巖石錨桿的錨固段長度不應小于3m,且不宜大于45D和6.5m;《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2002)9.3.2規定:錨桿間距宜為1.25m~3m,且不應大于錨桿長度的一半。該段邊坡支護設計為:系統錨桿采用HRB335φ25鋼筋制作,共計84根,其中L=5m錨桿11根,L=7m錨桿16根,L=9m錨桿19根,L=10m錨桿10根,L=11m錨桿19根,L=13m錨桿9根,間距均為2m×2m(水平間距×垂直間距),錨桿鉆孔直徑為φ110,與水平面下傾角15°,全粘結錨桿,全孔范圍內采用M30水泥砂漿灌注,采用孔底注漿法;鋼筋網采用單層φ8@200×200mm編制,噴射C20混凝土,厚度20cm,泄水孔采用φ50PVC管,間距為4m×4m(水平間距×垂直間距),長度1m,與水平面下傾角5°,每個泄水孔的位置布設在相鄰4根系統錨桿的中心;為保證掛網與錨桿連接可靠性,在系統錨桿縱向、橫向布置HRB335φ12鋼筋做加強筋。四、錨桿鋼筋截面面積和支護設計1.巖土錨桿在設計過程中,應做好地質調查研究和邊坡巖土工程勘察工作,采用理論計算、地區相似工程類比和監控量測相結合的設計方法,合理發揮巖土體的固有強度和自承能力。錨桿鋼筋截面面積應滿足下式的要求:2.錨桿支護設計計算是在已查明的邊坡巖土組成、邊坡結構面傾向、主控結構面傾角、滑動面內摩擦角等物理力學參數的基礎上完成,在施工過程中,若邊坡開挖揭露的