預(yù)應(yīng)力錨索在邊坡加固工程中的應(yīng)用

1、1預(yù)應(yīng)力錨索在邊坡加固工程中的應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索在邊坡加固工程中的應(yīng)用董漢雄（中鐵第一勘察設(shè)計院集團地路處陜西西安710000）摘要：在詳細研究溪落渡水電站對外專用公路工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，提出了采用預(yù)應(yīng)力錨索進行邊坡整治的措施。對邊坡的穩(wěn)定性進行了驗算，預(yù)應(yīng)力錨索的長度、外錨頭類型、錨索的防腐進行了設(shè)計。關(guān)鍵詞：公路；邊坡加固；預(yù)應(yīng)力錨索1工程概況工程概況溪落渡水電站對外專用公路K0341.891~K0425段位于金沙江峽谷區(qū)北岸山體半坡

2、上，基巖裸露。地形起伏大，地勢陡峻且北高南低，相對高差大于100m。最大邊坡高度達73.46m。工點范圍內(nèi)出露地層主要為第四系全新統(tǒng)沖、崩積漂石土，基巖主要為三疊系下統(tǒng)砂巖夾泥巖。本區(qū)地震基本烈度為Ⅷ度。2計算參數(shù)的選取計算參數(shù)的選取根據(jù)地質(zhì)勘察資料，邊坡穩(wěn)定性驗算采用的計算參數(shù)為：邊坡巖體重度22kNm；邊坡巖體??內(nèi)摩擦角；邊坡巖體黏聚力；錨孔壁對砂漿的極限剪應(yīng)力τ=1200kPa；錨索?45?i?80kPa?ic張拉鋼材與水泥砂漿

3、的極限黏結(jié)應(yīng)力τu=3000kPa；表面地層基本承載力σο=300kPa。3錨索設(shè)計計算錨索設(shè)計計算本工點設(shè)計邊坡坡率為1：0.3，潛在破裂面坡率為1：0.7，為了加強邊坡穩(wěn)定，維護山體平衡，防止開挖坡面風(fēng)化，在坡腳設(shè)3m高擋墻，擋墻上部設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索十字面板及植噴混凝土防護工程。3.1下滑推力計算下滑推力計算當(dāng)預(yù)應(yīng)力錨索作為承受側(cè)向土壓力的支擋結(jié)構(gòu)時，其設(shè)計荷載可按結(jié)構(gòu)承受的側(cè)向土壓力計算，也可把邊坡看作一個下滑體，按下滑推力計算，兩者

4、取大值為其結(jié)構(gòu)所受荷載。當(dāng)工點處于八度或八度以上地震區(qū)時，下滑推力計算應(yīng)考慮水平向地震荷載。側(cè)向土壓力應(yīng)按主動土壓力的1.05~1.4倍計算，下滑推力采用傳遞系數(shù)法計算，算式如下：（1）iiiihziiiiiihziiiiLcKCCWTWKCCWKT?????????????tan)sin(cos)cossin(1iiiii?????tan)sin()cos(11???????（2）式中：Ti——第i個條塊末端的下滑推力(kN／m)；K

5、——安全系數(shù)，可采用1.05～1.25；此工點取1.15；收稿日期：作者簡介：董漢雄，男，1968年10月生，甘肅隴西人，大學(xué)本科，工學(xué)學(xué)士，高級工程師，曾從事巖土工程勘察、設(shè)計、施工，現(xiàn)從事鐵路路基設(shè)計。研究課題：路基擋風(fēng)結(jié)構(gòu)。西安市西影路2號中鐵第一勘察設(shè)計院集團地路處，電話02982349363，手機13991256759，Email：dhx34142@，郵編710054。3式中：Pt——單孔設(shè)計錨固力，kN；N——錨孔排數(shù)；本工

6、點錨索按矩型排列，其間距A取5m，錨孔排數(shù)最多處是15排。為了施工方便，錨索與水平面的夾角，按錨索與坡面垂直時取值，與水平面的下夾角取17度。安全系數(shù)Fsl取2.0，錨索采用φ15.2mm鋼絞線，極限張拉荷載Pu為259kN強度級別為1860MPa。此工點錨索錨固為永久性錨固，錨固體拉拔安全系數(shù)Fs2取3，為提高錨固體與孔壁的抗剪強度，錨固體(即鉆孔)直徑dh取0.15m，錨固段結(jié)構(gòu)類型設(shè)為圓柱型鉆孔。下滑力、錨固力、錨固體設(shè)計力如表1

7、所示。表1錨固力、錨固體設(shè)計計算錨固力計算錨固力計算錨索縱間距A(m)5破裂面內(nèi)摩擦角φ()45下滑力F(KN)10295.718破裂面傾角α()55錨索與水平面的夾角β()16.7安全系數(shù)Fs12錨索極限張拉荷載Pu(KN)259錨孔排數(shù)N15設(shè)計錨固力P(KN)8149.10單孔設(shè)計錨固力Pt(KN)543.27每孔錨索鋼鉸線根數(shù)n5錨固體設(shè)計計算錨固體設(shè)計計算永久性錨固拉拔安全系數(shù)Fs23單根張拉鋼鉸線直徑ds(m)0.0152錨

8、固體直徑dh(m)0.15錨索與水泥砂漿的極限粘結(jié)應(yīng)力τu(kPa)3000錨孔壁對砂漿的極限剪應(yīng)力τ(kPa)1200按水泥砂漿與錨索張拉鋼鉸線粘結(jié)強度確定的錨固段長度Lsa(m)2.277按錨固體與孔壁的抗剪強度確定的錨固段長度La(m)2.884錨墩底面與錨索的夾角θ()90表面地層基本承載力σο(kPa)400錨墩底面積A(m2)1.358計算出的錨固段長度為2.88m根據(jù)前面所述的理論，錨固段長度取5m。邊坡坡率1：0.3，每

9、15m高設(shè)一級2.0m寬平臺，坡面掛網(wǎng)噴混凝土防護。根據(jù)錨索與破裂面和邊坡坡面的交點的距離，一、二級邊坡錨索長取15m，其余每上一級錨索長約增加5m必須滿足自由段應(yīng)超過破裂面1.0m的要求，詳見圖1所示。錨具采用OVM155型，墊板采用鋼墊板，本設(shè)計面板為預(yù)制鋼筋混凝土十字板底面積A=1.44m21.358m2，滿足設(shè)計要求。3.3錨索長度的確定錨索長度的確定錨索長度包括錨固段長度、自由段長度和張拉段長度。3.3.1錨固段長度錨固體的承