框架預(yù)應(yīng)力錨桿柔性邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)的研究

框架預(yù)應(yīng)力錨桿柔性邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)的研究

1框架預(yù)應(yīng)力錨桿柔性邊坡圖3支護(hù)結(jié)構(gòu)近年來(lái)，隨著中國(guó)公路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)，出現(xiàn)了大量的邊坡工程。為了保證公路、鐵路和基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營(yíng)安全和臨坡建筑的使用安全,則必然要求對(duì)這些邊坡進(jìn)行支護(hù)加固。傳統(tǒng)的支護(hù)方法多采用剛性擋墻,比如重力式擋墻、懸臂式擋墻和扶壁式擋墻等,但是這些擋墻斷面尺寸大,因此顯得笨重而不經(jīng)濟(jì),且抗震性能差;現(xiàn)在常用的支護(hù)方法有錨索抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)梁、框架預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)等,這些支護(hù)形式不僅可適用于高大邊坡,而且為柔性支擋,能充分發(fā)揮錨索或錨桿與土體的空間協(xié)同作用,同時(shí)具有良好的抗震性能,可以有效控制邊坡變形。另外,框架預(yù)應(yīng)力錨桿柔性邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)還具有結(jié)構(gòu)輕巧、綜合造價(jià)低、外型美觀等特點(diǎn),對(duì)保證公路、鐵路和建筑物的使用安全,防止滑坡發(fā)生,保護(hù)周邊環(huán)境具有現(xiàn)實(shí)意義。目前,對(duì)于框架預(yù)應(yīng)力錨桿柔性邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),多采用平面應(yīng)變簡(jiǎn)化計(jì)算法,通過(guò)筆者設(shè)計(jì)的數(shù)十個(gè)邊坡工程發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的設(shè)計(jì)與施工還存在許多問(wèn)題,比如邊坡開挖放坡尺寸的確定、錨桿長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)、底部錨桿合理位置的確定等。因此,本文以某邊坡工程為例,詳細(xì)分析討論框架預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中存在的若干問(wèn)題,以期為今后的工程設(shè)計(jì)和施工提供借鑒和參考。2框架預(yù)應(yīng)力錨桿邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)及施工技術(shù)蘭州市南出口道路山體加固工程某公路邊坡,邊坡高度為11.0m,坡頂存在既有5層框架結(jié)構(gòu)住宅樓,住宅樓寬度為14.2m,采用條形基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深為2.6m,住宅樓外墻離坡頂邊緣距離為6.0m。在邊坡開挖深度范圍內(nèi)土體為黃土狀粉土,其主要物理力學(xué)性質(zhì)見表1。依據(jù)邊坡高度和破壞后果,該邊坡工程的安全等級(jí)為一級(jí),當(dāng)采用圓弧滑動(dòng)法進(jìn)行穩(wěn)定性分析時(shí),邊坡最小穩(wěn)定安全系數(shù)取1.3。采用框架預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行邊坡加固,邊坡傾角設(shè)計(jì)為82°,布置4排預(yù)應(yīng)力錨桿,錨桿水平間距取2.5m,豎向間距取2.5m,第1排錨桿離坡頂?shù)木嚯x為1.5m,立柱和橫梁截面尺寸均取為b×h=300mm×300mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C25,支護(hù)結(jié)構(gòu)立面布置如圖1所示。另外,錨桿錨固體直徑采用150mm,錨桿水平傾角取10°,錨桿采用HRB335級(jí)鋼筋,具體計(jì)算采用“深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件V1.0”中的框架錨桿邊坡支護(hù)模塊進(jìn)行。該軟件采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法,以VC++6.0為開發(fā)平臺(tái),依據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120―99中相關(guān)的要求規(guī)定,采用圓弧滑動(dòng)條分法并借鑒簡(jiǎn)化畢肖普法的思想針對(duì)黃土地區(qū)適用的幾種支護(hù)結(jié)構(gòu)類型(懸臂樁、土釘墻、排樁預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)、框架預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu))進(jìn)行編寫。經(jīng)過(guò)計(jì)算滿足最小穩(wěn)定安全系數(shù)后的框架預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)錨桿設(shè)計(jì)結(jié)果見表2。3設(shè)計(jì)與施工中關(guān)鍵要素的分析3.1該計(jì)劃的主要問(wèn)題3.1.1關(guān)于邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算的一般規(guī)定,應(yīng)將工程應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)上升到最在邊坡工程設(shè)計(jì)中有兩個(gè)概念是很多設(shè)計(jì)人員容易混淆的,那就是穩(wěn)定系數(shù)和穩(wěn)定安全系數(shù)。邊坡穩(wěn)定系數(shù)K為沿最危險(xiǎn)滑裂面或理論破裂面作用的抗滑力與下滑力的比值,它反映邊坡的穩(wěn)定情況;進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析的目的就是要找出所有既滿足靜力平衡條件,又滿足合理性要求的安全系數(shù)解集,從工程實(shí)用的角度看,就是找尋安全系數(shù)解集中最小的安全系數(shù),其相當(dāng)于這個(gè)解集的一個(gè)點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)就是邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)Ks,它具有工程概念,不同性質(zhì)的工程對(duì)邊坡安全性有不同的要求。邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)在邊坡工程中具有重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義,一般要求K≥Ks。對(duì)邊坡的穩(wěn)定性安全系數(shù)提出明確規(guī)定的是我國(guó)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330―2002)5.3.1條,即邊坡工程穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí),其穩(wěn)定系數(shù)不應(yīng)小于該規(guī)范表5.3.1所規(guī)定的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)的要求,否則應(yīng)對(duì)邊坡進(jìn)行處理。對(duì)于本邊坡工程,由于高度為11.0m,且坡頂存在既有建筑物,如果邊坡發(fā)生坍塌則會(huì)影響既有建筑物的安全,因此考慮其安全等級(jí)為一級(jí),又因?yàn)檫吰峦临|(zhì)均勻,其滑裂面形狀為圓弧形,所以綜合分析其計(jì)算分析中穩(wěn)定安全系數(shù)取1.3。3.1.2坡頂承載力設(shè)計(jì)邊坡工程的最初設(shè)計(jì)往往只考慮承載力問(wèn)題,但是隨著邊坡工程環(huán)境的日益復(fù)雜,如今的邊坡設(shè)計(jì)需要綜合考慮承載力與穩(wěn)定性問(wèn)題。此處需要強(qiáng)調(diào)的是邊坡的承載力設(shè)計(jì)不同于地基承載力設(shè)計(jì)的概念,其主要強(qiáng)調(diào)錨桿的強(qiáng)度設(shè)計(jì)問(wèn)題,因?yàn)殄^桿需要保證既不能連同錨固體被拔出,更不能桿體直接被拉斷,而地基承載力則是對(duì)地基土的強(qiáng)度以及基礎(chǔ)形式和尺寸提出要求。在本邊坡工程設(shè)計(jì)中,坡頂荷載主要考慮5層框架結(jié)構(gòu)住宅樓,每層荷載為12kPa,坡頂條形均布荷載距離邊坡坡頂邊緣6.0m。設(shè)計(jì)過(guò)程中首先按承載力設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)結(jié)果見表3,在表3設(shè)計(jì)結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行圓弧滑移面搜索,經(jīng)計(jì)算其穩(wěn)定系數(shù)為1.259,顯然不滿足最小穩(wěn)定安全系數(shù)1.3的要求,故重新按穩(wěn)定性進(jìn)行設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)結(jié)果見表4,此時(shí)穩(wěn)定安全系數(shù)為1.334。對(duì)比表3和表4可以發(fā)現(xiàn),按穩(wěn)定性設(shè)計(jì)出來(lái)的錨桿錨固段長(zhǎng)度和按承載力設(shè)計(jì)出來(lái)的錨桿錨固段長(zhǎng)度基本相同,因此其分別對(duì)應(yīng)的錨桿極限抗拔力也大致相同,而且都滿足大于錨桿支點(diǎn)力的要求,另外,后者對(duì)應(yīng)的錨桿總長(zhǎng)度較前者略大,這主要是依據(jù)滑移面搜索確定的錨桿自由段長(zhǎng)度要偏大一些,由此可以表明,錨桿支護(hù)邊坡工程設(shè)計(jì)中錨桿的長(zhǎng)度一般應(yīng)由穩(wěn)定性來(lái)控制,即其設(shè)計(jì)本質(zhì)是在滿足承載力基礎(chǔ)上的穩(wěn)定性分析設(shè)計(jì)。3.1.3邊坡坡角對(duì)邊坡穩(wěn)定系數(shù)的影響邊坡開挖放坡尺寸主要受到周圍環(huán)境條件的影響,當(dāng)坡頂存在既有建筑物時(shí),放坡與既有建筑物的安全性是矛盾的。理論上講,放坡尺寸越大,邊坡坡角越緩,這樣對(duì)邊坡穩(wěn)定越有利,但是此時(shí)坡頂既有建筑物形成的坡頂堆載對(duì)邊坡的穩(wěn)定性是越不利的。對(duì)于本邊坡工程,假設(shè)坡角由82o逐漸減小為61o,則坡頂邊緣距離5層住宅樓外墻的尺寸由6.0m減小為1.45m,分別計(jì)算出對(duì)應(yīng)的安全系數(shù),相應(yīng)的曲線變化圖如圖2所示。由圖可見,盡管邊坡坡角越來(lái)越緩,但由于坡頂堆載的不利影響,邊坡穩(wěn)定性處于由有利到不利的狀態(tài),當(dāng)邊坡坡角由82o減小為76o時(shí),邊坡穩(wěn)定系數(shù)先是略有增加,由1.334增加到1.336,然后又降低,由1.336減小為1.314,但是當(dāng)邊坡坡角由76o減小為61o時(shí),邊坡穩(wěn)定系數(shù)持續(xù)降低,最小值為1.179,這說(shuō)明在減小邊坡坡角以對(duì)邊坡穩(wěn)定有利和同時(shí)減小了坡頂邊緣與建筑物的距離而對(duì)邊坡穩(wěn)定不利的矛盾中存在一個(gè)臨界點(diǎn),但是要準(zhǔn)確地確定這個(gè)臨界點(diǎn)是很困難的,因?yàn)樗艿街T多條件的影響,其一是土質(zhì)條件,其二是邊坡本身的狀態(tài),其三是既有建筑物的基礎(chǔ)形式。從工程經(jīng)驗(yàn)的角度判斷,既有建筑物采用深基礎(chǔ)和淺基礎(chǔ)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響是不同的。具體分析可以理解為:常用深基礎(chǔ)形式有筏板基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ),其整體性好,且埋深有時(shí)超過(guò)了邊坡本身的高度,這顯然對(duì)邊坡的穩(wěn)定性是有利的;常用淺基礎(chǔ)形式有條形基礎(chǔ)和柱下獨(dú)立基礎(chǔ),這一類基礎(chǔ)埋深淺,整體性相對(duì)較差,邊坡的開挖對(duì)既有建筑物的側(cè)移有重要影響;另外,由于條形基礎(chǔ)埋深淺,其對(duì)第1排錨桿的豎向布置有影響,以本邊坡工程為例,第1排錨桿離坡頂1.5m,水平傾角為10o,根據(jù)計(jì)算可知該排錨桿到達(dá)建筑物外墻時(shí)離地面的距離為2.6m,即剛好從基礎(chǔ)底面穿過(guò),如果再靠上布置則會(huì)碰撞基礎(chǔ)。因此,在實(shí)際邊坡支護(hù)中,對(duì)于坡頂存在既有建筑物的情況,究竟是采用大放坡還是小放坡應(yīng)該根據(jù)邊坡土質(zhì)狀況和建筑物的基礎(chǔ)形式等多種因素綜合確定。3.1.4摩阻、錨固體段土層錨桿的自由段作用是對(duì)錨桿施加預(yù)應(yīng)力;錨固段作用是通過(guò)錨固體與土層的黏結(jié)摩阻作用或錨固體的承壓作用,將自由段的拉力傳至土層深部。一般而言,錨桿自由段根據(jù)邊坡土體的滑裂面計(jì)算而得;而錨固段長(zhǎng)度則根據(jù)錨桿設(shè)計(jì)拉力計(jì)算確定。但是,目前的設(shè)計(jì)中,關(guān)于錨桿長(zhǎng)度到底如何確定還是存在一些問(wèn)題,主要表現(xiàn)在以下兩點(diǎn):(1)部分框架預(yù)應(yīng)力錨桿柔性邊坡支護(hù)工程中存在的問(wèn)題部分設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中存在一種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),那就是在錨桿總長(zhǎng)度不變的情況下,錨固段長(zhǎng)度越大越好,此時(shí)必然錨桿自由段越小。因此,在設(shè)計(jì)時(shí)即使計(jì)算所得自由段長(zhǎng)度較大,也要有意識(shí)地將其調(diào)小,而將調(diào)小的部分加到錨固段長(zhǎng)度上去。實(shí)際上,考慮到坡壁的總體穩(wěn)定及深部滑裂面穩(wěn)定,自由段長(zhǎng)度應(yīng)該稍大于計(jì)算值,文獻(xiàn)規(guī)定錨桿自由段長(zhǎng)度不得小于5.0m,且須超過(guò)滑裂面1.0m。但是無(wú)論是按照平面滑移面還是按照?qǐng)A弧滑移面計(jì)算,邊坡的下部幾排錨桿的自由段長(zhǎng)度都不會(huì)超過(guò)5.0m。如果嚴(yán)格執(zhí)行前面的規(guī)定,那就相當(dāng)于無(wú)形加長(zhǎng)錨桿,這實(shí)際上也是沒有必要的。部分框架預(yù)應(yīng)力錨桿柔性邊坡支護(hù)工程中存在自由段設(shè)計(jì)過(guò)短的問(wèn)題,從而使得一部分錨固段位于滑裂面主動(dòng)區(qū)內(nèi),如圖3所示。在邊坡開挖過(guò)程中,當(dāng)坡壁在主動(dòng)土壓力作用下出現(xiàn)變形時(shí),主動(dòng)區(qū)內(nèi)錨固段的黏結(jié)力會(huì)逐漸減小至消失,甚至轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蜻吰屡R空面方向的黏結(jié)力,即負(fù)黏結(jié)力,這樣反而使得原設(shè)計(jì)的有效錨固段長(zhǎng)度減小,影響了錨固效果。(2)錨固段長(zhǎng)度的影響錨固段長(zhǎng)度是預(yù)應(yīng)力錨桿加固結(jié)構(gòu)中一個(gè)非常重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。大量研究表明,錨桿錨固段的黏結(jié)應(yīng)力τ的分布并不是我們通常所假定的均勻分布,而是從錨點(diǎn)開始向內(nèi)端逐漸減少。當(dāng)張拉荷載較小時(shí),僅上部錨固段發(fā)揮錨固作用,下部基本不發(fā)揮作用;隨著張拉荷載的增加,黏結(jié)應(yīng)力峰值逐漸向下端轉(zhuǎn)移,但是此時(shí)也不是沿錨固段長(zhǎng)度區(qū)間內(nèi)的所有土層強(qiáng)度都得以利用,而是主要利用前段。當(dāng)錨固段長(zhǎng)度超過(guò)一定數(shù)值后,長(zhǎng)度的繼續(xù)增加對(duì)錨桿承載力的提高非常有限,理論上講,錨固段臨界長(zhǎng)度應(yīng)該以邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)剛滿足要求為宜,但是由于邊坡土質(zhì)條件與周圍環(huán)境條件往往較復(fù)雜,目前要精確計(jì)算還有較大難度。因此,在一定邊坡工程背景下,尋求經(jīng)濟(jì)合理的錨桿錨固段長(zhǎng)度是加固工程能否成功的一個(gè)關(guān)鍵因素。3.1.5樁基礎(chǔ)推力的確定在框架預(yù)應(yīng)力錨桿柔性邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)中,一般都在框架立柱底端設(shè)計(jì)一短樁基礎(chǔ),其作用有兩點(diǎn):其一是防止框架整體沉降引起梁柱扭轉(zhuǎn)變形導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力錨桿產(chǎn)生過(guò)大的預(yù)應(yīng)力損失;其二是短樁基礎(chǔ)可以依靠坡底標(biāo)高以下的土體被動(dòng)土壓力來(lái)抵抗土體產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力,這樣可以減小底部錨桿的受力。對(duì)于樁基礎(chǔ)推力的確定,筆者認(rèn)為基礎(chǔ)推力作用于樁頂,推力的大小確定有兩種方法:其一是被動(dòng)確定法,即將樁頂假定為固定端,由上部框架計(jì)算模型計(jì)算出固定端的反力作為推力值,并以此推力大小來(lái)確定樁長(zhǎng);其二是主動(dòng)確定法,先假定樁長(zhǎng),然后根據(jù)樁基礎(chǔ)深度范圍類的土壓力分布計(jì)算出樁頂推力,并以此推力大小反求上部框架計(jì)算模型的內(nèi)力,這樣還可以考慮內(nèi)力重分布的影響。但是,現(xiàn)在很多計(jì)算模型中都未考慮樁基礎(chǔ)的作用,而是將其按構(gòu)造處理,作為一種安全儲(chǔ)備,其長(zhǎng)度一般都在3.0~5.0m之間。樁基礎(chǔ)對(duì)邊坡的穩(wěn)定性影響究竟有多大這個(gè)問(wèn)題還沒有引起設(shè)計(jì)人員的關(guān)注,圖4給出了考慮樁基礎(chǔ)影響以后對(duì)邊坡穩(wěn)定性的提高作用。由圖可知,隨著基礎(chǔ)推力由0增加至350kN,邊坡穩(wěn)定系數(shù)由1.334增加至1.722,而且基本上呈線性增加的趨勢(shì),因此在邊坡穩(wěn)定性分析中充分考慮樁基礎(chǔ)的作用是有必要的。3.1.6邊坡穩(wěn)定系數(shù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330―2002)中明確指出,錨桿擋墻支護(hù)中第1排錨桿錨固體上覆土層厚度不宜小于4m,第1錨點(diǎn)位置可設(shè)于坡頂下1.5~2.0m處,這主要是考慮第一排錨桿需要足夠的上覆土壓力以產(chǎn)生抗拔力抵抗錨桿的拉力。對(duì)于底層錨桿,現(xiàn)有的很多工程設(shè)計(jì)都習(xí)慣于將其設(shè)置于短樁基礎(chǔ)頂面,這既有利又有弊,利在于錨桿總體越靠下,按照滑移面的形狀來(lái)看,錨桿的有效錨固段長(zhǎng)度增加,因此其提供的極限抗拔力必然增大,從而對(duì)穩(wěn)定性有利;弊在于錨桿過(guò)于靠下,一方面不能發(fā)揮樁基礎(chǔ)的有效作用,二是導(dǎo)致上部錨桿拉力值明顯增加,個(gè)別錨桿采用單根錨桿不足以滿足抗拔力要求。針對(duì)本邊坡工程,假設(shè)錨桿間的豎向間距和總長(zhǎng)度保持不變,僅考慮底層錨桿離樁頂?shù)木嚯x改變,求出不同情況下的邊坡穩(wěn)定性系數(shù)和對(duì)應(yīng)的錨桿最大拉力值,如圖5所示。由圖可知,隨著錨桿布置總體下移,邊坡穩(wěn)定系數(shù)持續(xù)線性增加,當(dāng)?shù)讓渝^桿離樁頂?shù)木嚯x由2.6m減小為0.5m時(shí),穩(wěn)定系數(shù)由1.288增加到1.465,顯然錨桿過(guò)于靠上邊坡穩(wěn)定系數(shù)不滿足大于1.3的要求;另外,隨著錨桿下移,錨桿的最大拉力值也在發(fā)生改變,而且作用位置也有變化,當(dāng)?shù)讓渝^桿離樁頂?shù)木嚯x由2.6m減小為2.0m時(shí),錨桿最大拉力產(chǎn)生于第2排錨桿,數(shù)值由221.24kN減小為192.95kN,但當(dāng)由2.0m減小為0.5m時(shí),錨桿最大拉力轉(zhuǎn)移至頂部錨桿,拉力由192.95kN增加至261.57kN,此時(shí)單根錨桿無(wú)法滿足承載力要求。因此,依據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330―2002)規(guī)定錨桿上下排垂直間距不宜小于2.5m的要求,如果將樁基礎(chǔ)假想為一個(gè)錨桿支點(diǎn),筆者認(rèn)為底層錨桿離樁頂?shù)木嚯x不宜小于2.0m。3.1.7繼續(xù)施工或在實(shí)際擋土墻設(shè)置時(shí),對(duì)素混凝土擋墻應(yīng)設(shè)置在20m伸縮縫對(duì)于邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)比較新的概念,中國(guó)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330―2002)指出,重力式擋墻的伸縮縫間距,對(duì)條石、塊石擋墻應(yīng)采用20~25m,對(duì)素混凝土擋墻應(yīng)采用10~15m;《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007―2002)也明確規(guī)定重力式擋土墻應(yīng)每隔10~20m設(shè)置一道伸縮縫。如果參照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010―2002)對(duì)于現(xiàn)澆框架式結(jié)構(gòu)伸縮縫長(zhǎng)度取55m的規(guī)定,框架預(yù)應(yīng)力錨桿柔性邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)伸縮縫間距也取55m,這有點(diǎn)不合理,因?yàn)槠露容^大的邊坡框架一般都帶面板,其與坡面緊密接觸,散熱性能一般,因此建議這種支護(hù)結(jié)構(gòu)的伸縮縫間距也取20~25m。3.2施工中的重點(diǎn)3.2.1錨桿位置對(duì)邊坡面及梁柱位置的影響邊坡修坡和錨桿的定位至關(guān)重要?？蚣茴A(yù)應(yīng)力錨桿柔性邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)作為一種永久性加固結(jié)構(gòu),其立面是否美觀直接影響人們的視覺。因此,修坡后的邊坡沿坡面是否平整,錨桿的位置是否準(zhǔn)確會(huì)關(guān)系到梁柱能否保持在一個(gè)平面上以及梁柱形成的交點(diǎn)是否恰好位于錨桿位置處。圖6為某邊坡施工中的照片,從圖中能夠看出坡面凹凸不平,菱形式格構(gòu)梁扭曲變形,很多錨桿并未處于格構(gòu)梁的交點(diǎn)上,這樣勢(shì)必導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)受力不均,而且總體上明顯不美觀。3.2.2錨桿二次注漿施工技術(shù)灌漿對(duì)錨桿抗拔力起很大的作用,土層錨桿的錨固段和土體摩擦力的數(shù)值與錨固段和周圍土體的擠密程度、黏結(jié)度有關(guān)。當(dāng)采取措施增大灌漿壓力后,水泥漿會(huì)更多地深入到周圍土層中去,從而增加錨固體與土層的摩阻力。根據(jù)砂漿收縮的特點(diǎn),錨桿施工技術(shù)的關(guān)鍵是二次注漿,第1次在錨桿錨固段注漿,待其水泥砂漿初凝收縮后再用水泥凈漿補(bǔ)注一次,盡量使得注漿棒與土體之間的縫隙減小,增大兩者之間的摩阻力。試驗(yàn)表明,如果在水泥砂漿初凝狀態(tài)時(shí)再在其周邊注入水泥漿,使水泥漿擠入土體,能增加土體對(duì)錨固段的法向應(yīng)力,從而較大地提高錨桿的承載力,二次注漿其承載力一般為一次注漿時(shí)的兩倍,且徐變大大減少,這樣也可減少錨桿預(yù)應(yīng)力損失。另外,錨桿灌漿一定要采取孔底注漿法,邊注邊抽注漿管,以將孔洞中的空氣完全排出,待錨固段注漿完畢后,在錨桿端頭封口前,在自由段的套管外也注入水泥漿體以有效保護(hù)套管不受腐蝕,提高其耐久性。3.2.3空間協(xié)同工作框架預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)作為一種主動(dòng)加固結(jié)構(gòu),錨桿的預(yù)應(yīng)力作用非常突出。在框架梁柱混凝土的強(qiáng)度達(dá)到85%以上后,就需要對(duì)錨桿施加預(yù)應(yīng)力,這樣做的目的旨在盡快發(fā)揮框架與錨桿的空間協(xié)同工作能力,保證下一工況循環(huán)的施工安全。圖7所示在某邊坡工程施工過(guò)程中,上一級(jí)施工完畢,但是最下面一排錨桿未及時(shí)施加預(yù)應(yīng)力,結(jié)果出現(xiàn)了局部塌方的問(wèn)題,塌方的位置恰好在倒數(shù)第2排錨桿處,這充分說(shuō)明此排錨桿的預(yù)應(yīng)力發(fā)揮了重要作用。關(guān)于錨桿預(yù)應(yīng)力對(duì)邊坡土體的主動(dòng)加固作用、對(duì)基坑邊坡周圍既有建筑物的變形控制作用已經(jīng)在筆者所在課題組所實(shí)施的諸多基坑和邊坡工程中得到了驗(yàn)證。3.2.4