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1、基础工程GEOTECHNICALENGINEERINGWORLDVOL.4No.9锚杆挖孔桩在边坡加固中的应用胡焕校(中国地质大学(武汉)博士后流动站,湖北武汉430074)〔摘要〕由于土压力作用,原有加固边坡的挡土墙已严重开裂,坡体产生滑动。在已加固边坡的挡土墙内侧采用顶部带锚杆的人工挖孔桩进行边坡的加固,方法简单,加固效果好。〔关键词〕挖孔桩边坡锚杆剪强度低,下覆地层为粘性“持水层”,不利于斜坡的排水,且地形较陡,原边坡设计的坡型和坡率不合理,加之坡顶的人1概况工加载等,使坡体长期处于临界稳定状态,蠕变
2、滑动失稳是冶金部长沙矿冶研究院西南边边坡原采用重力式高位必然趋势。而直接的诱因是降雨和人为排水。该边坡处于毛石砌体挡土墙,挡土墙高且陡,垂直高度达11m。由于坡夏季持续高温,春秋降雨量大的地区,在夏季斜坡土体蒸发上新建有厂房工作区,在土压力和外载荷的作用下,致使挡量大,土体干缩形成地表隐蔽龟裂纹,随之而来的大量降雨土墙墙体出现严重的裂缝与局部位移,最大位移处达10cm。使雨水沿地表裂缝渗入,同时,由于厂房和生活区建于坡顶,目前墙下已兴建了成群的住宅用户,为了保障坡上车间及墙常年的工作和生活用水从坡面排出而渗
3、入坡体,致使斜坡土下民用住房的安全,边坡及挡土墙必须进行加固治理。体强度降低,土体自重下滑力、斜坡静水压力、动水压力均增大,打破了变形体的临界稳定状态,促使滑坡变形、滑动。2滑坡分析2.1地层情况表1主要物理力学参数根据工程地质勘察资料,边坡上部为素填土,下部为第密度γ粘聚力C内摩擦角摩阻力参数(kN/m3)(kPa)φ(°)τ(kPa)四系残积层,根据土层的性质差异和不同的成因类型,各层的特征为:素填土1.61810上层素填土:厚度7.8～13.9m,呈棕褐色,湿～饱和,残积层1.82172840～50可
4、塑,主要由粘性土组成,局部夹少量红砖碎块,结构松散。3治理方案设计下层第四系残积层:勘察孔没有穿过这一层,主要成分为粉质粘土和粘土,深黄色～浅灰色,稍湿～湿,可塑～硬由于该边坡属于加固工程,场地范围小,边坡上、下都有塑,质纯细腻,具滑感。建筑物,边坡已经产生滑动,万一施工中引起滑坡后果不堪各层的主要力学参数见下表1。设想,经过反复论证和计算,最后采用在挡土墙内侧用人工2.2滑坡形成的原因挖孔桩加预应力锚杆的方法进行加固,边坡加固示意如图1致使边坡变形、滑动的主因是该斜坡土体结构松散,抗所示。图1边坡加固示意
5、图〔收稿日期〕2001-07;〔责任编辑〕谷迪。46岩土工程界第四卷第9期基础工程人工挖孔桩采用桩径1200mm,桩距2.1～3m,砼强度等级C30,配筋为6根25Ⅱ级钢筋,箍筋采用8Ⅰ级螺旋箍,间距200mm。如桩底在粘土或粉质粘土层内,桩的长度从挡土墙顶面算起为20m,即下入坡底9m(挡土墙高度为11m),如遇中等风化岩层则按入岩1m计算。锚杆钻孔直径为130mm,内设1根28的Ⅱ级钢筋,锚杆与水平面成25°,其长度从桩边缘算起,向下伸入填土和老土的总长为15m。28的纵向钢筋每隔2m焊1根8的定位器,
6、并用M25的中砂砂浆压密灌注,工作压力为0.3MPa,设计抗拔力为150kN。为协调和提高各桩之间的受力状况,在桩顶设置截面尺寸为1000mm×500mm的砼横梁。4施工中的几个关键技术问题1)由于上层素填土较松散,人工挖孔过程中采用M10图3砼横梁位置图水泥砂浆砖砌护壁,护壁厚240mm,并尽可能紧靠原挡土墙墙背设置。在挖孔砌砖护壁过程中,每隔3m在井内对砖护壁与原挡土墙之间的土进行常压灌浆,以利于围护桩与原挡土墙共同作用。2)锚杆正式施工前先进行抗拔试验,试验如图2所示。图4新做护坡示意图地对危险挡土墙
7、及边坡进行了有效的加固。为了改善人工挖孔桩悬臂受力,在桩端采用锚杆并用横梁把所有的挖孔桩与锚杆连成一体,大大提高了加固体整体的抗剪和抗滑图2锚杆抗拔试验示意图能力。施工完至今3个月的观察,挡土墙没有出现新的裂纹,也没有发生丝毫位移,完全挡住了边坡的继续下滑,使原抗拔锚杆在边坡两端各做一根,中间做一根,共计试验有挡土墙得到了有效的加固。3根,合乎设计要求后就进行工程锚杆施工。当锚杆钻孔完毕后要进行排渣和清孔,以增加砂浆与孔的粘结力;锚杆上参考文献〔1〕彭振斌主编.锚固工程设计计算与施工.武汉:中国端两侧焊28
8、的锚固筋,形成锚头。地质大学出版社,1997.3)人工挖孔桩桩头,横梁与锚杆的锚头要现浇成整体,以〔2〕尉希成.支挡结构设计手册.北京:中国建筑工业出增加整体加固的能力。横梁桩头及锚头布置的位置如图3所版社,1995.示。〔3〕刘全历主编.桩基工程设计与施工技术.北京:中国4)坡顶厂房工作区与挖孔桩工作面之间的小边坡需新建筑工业出版社,1994.做护坡,防止雨水的浸入。护坡采用砼预制块。护坡上、下〔4〕沈杰编.地
