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中圖分類號：X752 文獻標識碼：A 文章編號：

【引言】目前，在我國邊坡、基坑和礦井、隧洞以及一些地下工程中進行支架固定的是巖土錨桿，而巖土錨桿在地下工程中得到了廣泛的應用。基坑、邊坡、礦井和隧洞的支架錨桿為多少，錨桿的臨界長度和承受的極限承載力就隨著錨桿的臨界錨固長度所計算，而現今的錨桿臨界錨固長度的計算還只是施工人員憑著經驗而得出，出于對地下工程的安全考慮，我們對錨桿長度正確的理論公式的需求也日益迫切。

1錨桿

在大型地下工程施工人員看來，錨桿并不陌生，它處于地下工程施工中一個支架的作用，也是最基本的組成部分，對地下工程的邊緣也起了一個主動加固的作用[1]。錨桿并不像我們想象的那么巨大，你可以把它想象為是一根比螺絲起子還稍大一些的釘子就可以了。錨桿的組成因素有三點。

⑴在強度上，錨桿的拉力強度和抗壓強度要高于巖土的質量，這樣才能夠支撐起整個龐大的地下工程；

⑵錨桿在和巖土相互接觸時要軟硬皆施，在對待巖土支架問題上它要比巖土的質量更加強硬；在與巖土進行融合的時候，又要能夠與巖土形成摩擦阻力，與其緊密結合；

⑶錨桿的桿體對于整個巨大的地下工程而言相對嬌小，但并不是將其埋入其中，而是要將其另一端伸出巖體外部，對整個巖土主體形成一份徑向阻力。

錨桿與巖土主體相互產生拉力，中間粘結的摩擦力越大，臨界錨固承受的壓力就越大。

1.1錨桿的基本作用

錨桿的基本作用分為宏觀作用和微觀作用：

宏觀作用：在巖土的表層產生縱向拉力作用，增加了巖土主體的粘聚性，克服了巖土主體的低抗壓能力；

微觀作用：在力學上將巖土表層與巖土體內形成一個新的復合體，在理論上將二者相互結合，使得巖土本體的承載能力大大加強。

1.2錨固長度

錨固長度是錨桿計算的基本要素，而它是指在大型地下工程中，房梁、底板、支柱以及其他受力鋼筋伸入支架或者是地基中的具體總長度，在計算錨固長度的時候，可以是直線錨固或是彎折錨固。

2錨桿臨界錨固長度的計算

在目前，我們雖然還未正式報道錨桿臨界錨固長度的計算方式，一些經驗豐富的大型地下工程人員介紹說，可以采用理想彈塑性荷載傳遞函數來進行計算，而后計算其極限承載力和錨桿長度的關系。什么是理想彈塑性荷載傳遞函數。簡單來說就是將與土層性質、深度以及樁徑等進行參數的極限摩擦阻力和極限位移的計算。

2.1理想彈塑性荷載傳遞函數

在由于地樁底端阻力所發揮的極限位移明顯大于地樁間的側阻力的發揮所需的極限位移，由地樁側方的摩擦阻力阻止與地樁前段阻力的發揮。

2.2理想彈塑性荷載傳遞函數公式[2]

⑴當S

當S> Su 時，qs = qus =Const

⑵剪切變形系數Cs沿深度方向相同。

⑶地樁截面面積垂直上方系數越強，樁長長度就越長。

2.1極限承載力與錨固長度之間的關系

我們從上文可以得知，極限承載力與錨固長度承載力有關，錨固長度承載的力度越大，極限承載力適應力度也就越大，用最大極限承載力Pumax =sh(ky)P得知，錨固層性質和毛固體截面性質確定，極限承載力與錨固長度相互關聯。在臨界錨固長度內，錨固長度越長，極限承載力隨錨固長度增加的速度就越慢，而錨固長度增加的情況不會超過極限承載力的百分之四。為了提高極限承載力的效率的角度來看，錨固長度不會大于0.6米。

2.2錨固長度與摩擦阻力和極限承載力之間的關系

⑴根據上文可得知，當la > lc時，根據錨固長度的概念，錨固長度可隨錨固或彎或直，這些長度君不影響錨固長度真正數值；

⑵當0.6 lc < la < lc 時，錨固長度數值的減少之間影響到了摩擦阻力的數值，但是對于提高承載力方面，并沒有任何直接影響。根據前文公式可得知，產生錨固長度數值減少的原因是因為摩擦阻力在錨固長度減少時發生了均勻走向的重分布路線，而在錨固長度減小的同時，間接的提高了錨固與巖體的利用率；

⑶當la 0.6 lc ，在此公式時，這階段的極限承載力隨錨固長度的增加而明顯的發生變化。因此，在此建議采用的錨固長度不小于0.6la，在此數值下，可獲得良好的經濟效益及質量。

⑷按照上文方式求解，如600kn外載下實測后三分之一的階段承擔荷載大約為110kn，110/500=0.15。而臨界錨桿長度經過計算，介于（0.5~06）之間，稍稍低于工程臨界錨固長度的0.1，總體數值在大型地下工程項目數值可取值范圍內。這種方法課快速測算出錨桿臨界長度，且操作方便，易于操作，差錯率較小，具有較大意義上的工程實用性。

【結語】

經過上文例子計算，錨桿臨界長度的摩擦系數與之前的平方根成正比，并且與錨固長度的中和彈性模量的平方根成正比，而摩擦阻力在分布均勻的狀況下，與錨固長度有關；在摩擦阻力分布不均勻的情況下，與錨固長度無關；而摩擦阻力的分布狀況的趨勢隨著錨固長度的增加而減少。目前，在上文中所運用理想彈塑性荷載傳遞函數公式的運算方式可大致測算出錨桿長度的大致且在番外內的數值，但是在地下大型工程中仍有瑕疵。在此，為獲得良好的經濟效率與質量效果，在設計錨桿時，可考慮錨固長度時小于地下工程臨界的錨固長度，并且能夠在進行測算時，測算出正確的數值。故而相信在不久的將來，將能夠測算出運算更加精準的算式，保證地下工程的施工具有更大的保險性和安全性，也更能夠作為工程施工更大的工程實用性。

【參考文獻】

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一、引言

預應力（預緊力）錨固是用錨固方法增加支擋結構或巖土體穩定性的一種措施。其方法是鉆打鉆孔穿過可能滑動或已經滑動的滑移面，將鋼筋（或鋼索）的一端固定在孔底的穩定巖土體中，再將鋼筋（或鋼索）拉緊以至能產生一定的回彈力（即預應力或稱預緊力），然后將鋼筋（或鋼索）的另一端固定于巖土體或者支擋結構表面，利用鋼筋（或鋼索）的回彈力壓緊可能滑動的巖土體或者支擋結構，以增大滑動面上的抗剪強度，從而達到提高巖土體或支擋結構穩定性的目的。

二、預應力（預緊力）錨固的專利分布

（1）申請量年度分布

分析國內有關預應力（預緊力）錨固的專利申請量可以得知，國內雖然逐年略有所波動，但是與預應力（預緊力）錨固相關的專利量呈現日漸增長的跡象，同時，在2002-2004年之間出現了專利申請量的突然增加與較大幅度的波動，則主要是受到國外預應力（預緊力）錨固工程實踐方面的沖擊與引導，出現了大規模的專利申請量的增加，而在2006年之后，經過舶來品與國內具體工程實踐的有效融合之后，專利申請量恢復了平穩的增長趨勢。

（2）重要申請人統計分析

我國的關于預應力（預緊力）錨固方面的專利主要集中在三所領軍大學――中國礦業大學、山東科技大學以及山東大學，該三所學校在專利申請量當面占有較大的優勢，其中中國礦業大學的專利申請量達到了200篇以上，同時，分析其專利特點，主要為科學理論研究方面的專利，以方法專利申請為主。在高校和科研院所為理論性研究領軍的同時，以各類工程公司為領軍發展了大量相關施加預應力的設備以及用于（預緊力）錨固的施工設備的專利申請。

（3）申請的應用領域分析

經統計預應力（預緊力）錨固的應用領域相關專利文獻主要分布在以下六個小組：E01D，E02D，E04B，E04C，E04G以及E21D，其分別為橋梁領域，建筑基礎、挖方、填方、地下或水下結構領域，一般建筑物構造、墻、樓板領域，結構構件、建筑材料領域，腳手架、殼體、模板等預制模塊領域以及礦山、井下支護領域，不同領域針對預應力（預緊力）錨固的應用又有所交叉。預應力（預緊力）錨固涉及了需要與天然巖土體以及人工巖土體相關的各個領域，在不同領域的應用量都達到了一個較高的占有比率，但總體來說，以預應力（預緊力）錨固在筑基礎、挖方、填方、地下或水下結構領域的應用最為光泛，究其原因，與該領域本身發展程度較高有較大的關系，在礦業領域的應用僅占總應用量的8%，說明礦業領域還有較大的發展前景，同時，預應力（預緊力）錨固目前采用的設備都還較為昂貴，導致在礦山的應用量偏少，因此大規模發展低價格的預應力（預緊力）錨固設備為未來預應力（預緊力）錨固的重要發展方向。

三、我國預應力（預緊力）錨固的發展方向

（1）預應力錨固已成為巖土工程的關鍵技術

國內各類巖土工程，例如邊坡穩定工程、地下洞室工程、結構抗浮工程、深基坑工程、高壓輸水管道工程等，成為預應力錨固技術大顯身手的主戰場。云南省漫灣水電站，左岸邊坡發生近100000立方米的大規模塌滑，嚴重威脅著工程的安全。工程設計人員果斷采用了以預應力錨固技術為主的抗滑穩定措施，有效制止了滑坡，使該項工程得以順利展開。由錨索組成的錨固體系，為盡早清除坍滑堆渣體，實施壩、廠基礎開挖，確保纜機恢復及安全運行，維持“三洞”出口區及水墊塘邊坡穩定等提供了可靠保障，起到了其他措施無法替代的重要作用。長江三峽水利樞紐永久船閘閘室采用混凝土薄襯砌墻與直立邊坡巖體聯合受力的特殊結構，要求采用的錨固措施不僅要使直立邊坡具有足夠的穩定性，還要能嚴格控制邊坡的變形量，以滿足船閘鋼結構人字門的擋水、止水要求。設計系統地采用了預應力高強錨桿和預應力錨索等綜合措施，很好地滿足了上述要求，解決了這一世界性難題。

（2）預應力材料和施工機其的發展

作為產生預應力的主要材料―預應力筋繼續在朝著大直徑、超高強度、低松弛方向大步前進。國內錨索使用的鋼絞線直徑已有13mm、15mm、18mm三種規格、多種系列，其最大強度已達到2000MPa。

鋼紋線的深加工產品：無粘結預應力筋、環氧涂層鋼紋線及其復合形成的預應力筋產品系列，增強了高強預應力筋的自我防腐能力，提高了在腐蝕環境中預應力筋的耐久性。上述所有產品均在生產線上自動化生產，質量受到嚴格控制，可滿足各類工程需要。

夾片式群錨、擠壓錨異軍突起，成為預應力錨固技術主要使用的錯具。錨具規格有Φ13、Φ15、Φ18三個系列，可夾持200MPa以下各種強度、各種直徑的鋼紋線。夾持鋼絞線數量可依實際情況確定，為設計、施工提供了較大的發揮空間。國內公司生產的OVM、HVM錨具已達到世界先進水平，除了能夠滿足國內市場需求外，還可向日本等國家出口常規系列錨具和大直徑錨具。

拉設備小型化、輕量化創新不斷。YCW系列千斤頂已生產出第三代輕量化千斤頂，出力1500kN，自重僅68kg，比第二代產品約輕37%。為施工提供了極大的便利條件。

國內造孔所需機具，除了從國外引進一些較先進的鉆孔機具外，大部分均由國內生產。鉆孔設備已基本適應了各類工作環境（高空排架、地下室洞）、各種角度（水平、上仰、下傾）、各種不良地層狀況的需求。偏心擴孔成套設備已在各類復雜、不良地質環境中，發揮著重要作用。預應力材料、施工機具的配套發展，必將推動錨固技術發生質的飛躍。

四、結語

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1.概述

自上世紀50年代我國在工程領域首次應用錨固工程以來，大量錨固工程應用在鐵路、交通、市政、水利、港口碼頭、冶金礦山及地下工程等領域，發揮著重要的作用。隨著工程應用規模的不斷擴大，有關錨固工程的研究工作也取得了大量成果，錨固機理研究逐步深入完善，各種錨固新結構也不斷研制成功并付諸實踐。

然而，目前國內外主要集中研究錨固工程的錨固機理和錨固結構，對于錨固工程的運營效果卻很少關注。工程實踐證明部分錨固工程運營一段時間后，在各種不利因素的綜合作用下，時有發生錨固效果失效或突然破壞事故。為此，開展對錨固工程預應力狀態進行檢測及補償方面的研究工作，對于探明錨固工程運營狀況、延長錨固工程使用期限、提高錨固效果等方面具有重要的意義。

2.檢測原理

2.1 錨固工程的作用機理及影響因素

錨固工程結構主要可分為錨固段、自由段和外錨體三部分，目前應用較廣的錨固工程，按錨固段結構形式對錨固工程結構分類為普通拉力型錨固工程、普通壓力型錨固工程、拉力分散型錨固工程、壓力分散型錨固工程以及拉壓分散型錨固工程。概括起來，其作用機理的核心可簡化為：

（1）

式中：――錨固荷載，KN；

――外錨荷載，KN。

其中作用為錨固段內孔周巖土層與錨固體之間粘結剪應力 為錨固結構作用在反力結構上的荷載（即鎖定荷載F），錨固工程結構及作用原理見圖1。

圖1 錨固工程結構及作用原理示意圖

關于錨固段內孔周巖土層與錨固體之間粘結剪應力的分布形式，通常分為工程簡化公式和數值理論公式兩類。工程簡化公式為：

(2)

式中：D――錨孔直徑，m；

――錨固段長度，m。

數值理論公式則按拉力型和壓力型分別為：

拉力型：（3）

式中：P――張拉端所施加的軸向拉拔荷載，kN；

――錨孔半徑，m；

t――與錨固體、孔周地層的剪切模量、泊松比有關的剛度系數，且

（4）

――孔周地層的泊松比；

――分別為錨筋體、膠結體和孔周地層的彈性模量，MPa；

――分別為錨筋體、膠結體和孔周地層的截面積，m2；

壓力型：(5)

(6)

(7)

式中：F――張拉端所施加的軸向拉拔荷載，kN；

――巖土體的內摩擦角，°；

――巖土體泊松比。

――錨筋體的彈性模量，MPa；

E――巖土體彈性模量，MPa；

Z ――錨固段內沿孔軸方向任一點與孔底的距離，m。

2.2 預應力檢測原理

錨固工程作用時，其自由段仍能自由伸長，張拉荷載通過錨具和夾片鎖定傳遞至反力結構上。因此，當在外錨體夾片外端施加荷載 F時，其施加過程理論上可分為三個階段：

⑴ 當時，錨固結構無變化，夾片外露錨筋體無變形；

⑵ 當時，錨固結構處于臨界應力平衡狀態；

⑶ 當時，錨固荷載增加，自由段發生伸長變形，夾片外露錨筋體伸出。

顯然，錨筋體自由段發生變形或夾片外露錨筋體伸出變形的起點對應的荷載即為該錨固結構對應的預應力狀態。

3 檢測技術

3.1 預應力檢測方法

根據上述預應力檢測原理，可實現對錨固工程的預應力狀態進行檢測。檢測方法如下：

⑴鑿除外錨體封錨砼，清理錨筋體，打磨外錨體周圍反力結構表面。要求錨筋體清潔干凈，錨筋束之間無雜物；打磨的反力結構表面平整且其面積應能滿足安裝張拉加載設備的需要。

⑵采用專用連接器接長錨筋體并安裝張拉加載設備和數據記錄儀器，然后啟動設備和儀器，檢驗設備及儀器滿足正常工作性能。

⑶分別按錨固荷載的20%、40%、60%、80%、100%分級緩慢勻速加載，分級加載之間穩壓2～5min，加載過程中自動記錄荷載F～錨筋體伸長量曲線。

⑷當荷載F～錨筋體伸長量曲線出現明顯拐點時，加載至該級荷載即可停止張拉加載操作，完成預應力檢測操作。

3.2 預應力狀態分析方法

根據上述預應力檢測記錄曲線，可反映出四個階段：

⑴張拉設備密貼階段：表現為荷載增加很小而位置有明顯增加，這是由于張拉設備儀器安裝時存在間隙，施加少量荷載后即克服該間隙而密貼。

⑵張拉設備施加荷載階段：表現為荷載增加很大而位移基本不變或微量增加，因為張拉設備施加與外露錨筋體上的荷載小于原鎖定荷載，所以錨固結構主體未變形。

⑶克服摩阻階段：表現為荷載呈振動曲線而位移增加，因為存在錨圈摩阻及錨筋體與注漿體之間的摩阻，在張拉荷載克服鎖定荷載之前，摩阻力與鎖定荷載同向而與錨固荷載反向；當張拉荷載克服鎖定荷載之后，摩阻力變為與錨固荷載同向而與張拉荷載反向，受摩阻力反向改變的影響，張拉荷載表現為振動曲線。

⑷錨筋體彈性變形階段：表現為張拉荷載增量與位移增量近似呈直線關系，此時張拉荷載克服摩阻力，荷載增量直接作用在錨筋體上，引起錨筋體發生彈性變形。

顯然，錨固工程的實際預應力應為⑶、⑷兩階段的交點所對應的荷載，典型錨固工程預應力狀態檢測曲線見圖1（圖中狀態直線對應的荷載即為錨固結構的鎖定荷載）。

圖1 典型錨固工程預應力狀態檢測曲線

4.補償技術

4.1 預應力補償方法

⑴確定荷載補償標準。錨固工程運營一段時間后，其孔周巖土層物理力學性質可能發生變化，另外受地層及錨筋體材料蠕變影響以及錨筋體的腐蝕作用等，都將改變原設計荷載水平。因此，在對錨固工程進行預應力補償之前，需先按普遍代表性的原則選取一定數量的錨固工程（一般不少于3根）進行破壞試驗，若試驗荷載達到極限荷載狀態則可按原設計荷載確定補償荷載，否則應將破壞荷載代替極限荷載再按有關規范確定補償荷載標準。

⑵施加張拉荷載進行補償。根據前面確定的補償荷載按規范張拉規程進行分級補償張拉，同時記錄張拉資料。

⑶錨固工程結構的防腐及保護。補償荷載張拉完成后，張拉設備卸荷并拆除張拉設備，然后采用黃油或其它防腐劑涂抹于錨筋體外露段，最后再用與反力結構同標號的混凝土封錨保護。

4.2 輔助補償措施

錨固工程主要是通過主動加載維持被加固巖土體的穩定性，當補償后的錨固工程無法達到原設計狀態或經計算補償后的錨固工程仍無法滿足被加固巖土體穩定性的要求時，需要采取其它輔助補償措施，一般輔助補償措施有以下幾個方面：

⑴反力結構補強。在反力結構內植鋼筋并采用同標號或高標號混凝土增加截面尺寸，或者通過注漿等措施提高反力結構底面地基的強度。

⑵提高巖土體物理力學指標。通過設置地下水排除措施（例如仰斜排水孔、集水井以及排水隧洞等）疏干錨固段地層地下水或對錨固段地層進行注漿，以提高錨固段巖土體的強度，增強該部分巖土體與錨固體之間的粘結強度，從而提高錨固荷載。

⑶增設必要工程措施。根據被加固巖土體穩定性計算結果適當增設支擋或錨固工程，包括抗滑擋墻、抗滑樁以及預應力錨索（桿）等。

利用錨固工程預應力補償技術，可大量節省新增工程量，而且實施加固荷載速度快，對周圍環境幾乎沒什么影響，具有明顯的經濟性、時效性和環保性。

5.結論

⑴錨固工程預應力狀態的檢測原理實質就是通過在外錨體施加荷載，當施加的荷載克服其預應力時錨筋體將發生伸長變形，該變形起點對應的施加荷載即為錨固工程的預應力。

⑵錨固工程預應力狀態實際檢測過程中，其荷載 ～錨筋體伸長量 曲線呈四階段規律分布，即密貼階段、施加荷載階段、克服摩阻階段和錨筋體彈性變形階段，取克服摩阻階段和錨筋體彈性變形階段的交點所對應的荷載為錨固工程的預應力狀態。

⑶錨固工程補償技術能充分發揮既有錨固工程的作用，具有明顯的經濟性、時效性和環保性。

⑷對于重點或復雜工程，錨固工程預應力補償技術一般與其它輔助補償技術同時實施。

參考文獻：

[1]《巖土錨固新技術》，中國巖土錨固工程協會，人民交通出版社。

[2] 尤春安，戰玉寶，預應力錨索錨固段的應力分布規律及分析，巖石力學與工程學報，Vol.24，No.6，925-928。

篇（4）

1.引言

當前我國正加大基礎建設的力度，以響應國民經濟的快速發展。公路等級越來越高，一些公路所處的地形也更加復雜。公路邊坡防護工程難度加大，其解決邊坡的穩定問題具有實際的工程安全可靠度意義和經濟性價值。一直以來，路基邊坡的綜合防護是公路建設的薄弱環節，其造成的安全隱患和經濟損失也一般是不可小覷的[1]。

2.邊坡穩定理論

2.1 邊坡穩定理論的發展

邊坡穩定分析最早出現于十八世紀，當法國某軍隊修建土質工事時對其邊坡的穩定進行了穩定性分析[2]。之后一百年后，人們大量的修建運河、鐵路以及大土壩，使人們逐漸意識到這些構筑物的邊坡穩定研究的必要性。隨著這項與研究的發展，邊坡穩定問題成為巖土工程的經典問題之一。早期的理論研究建立在與實際有一定出入的條件基礎之上，為半理論半經驗性質，分析的方法并不完善。研究的成果與實際結果有較大出入。

邊坡穩定研究另一個比較有里程碑意義的是1950年土力學專家太沙基發表了題為《滑坡機理》的論文。該論文對滑坡產生的過程、起因以及判定方法進行了論述，為之后邊坡穩定的研究奠定了基礎。到了20世紀60年代，一些大型大壩、巖體失穩事故的發生，更加促使了邊坡穩定研究的發展。這時的理論研究逐漸采用彈塑性理論，使研究成果更加接近實際。

2.2 邊坡穩定分析方法

如今邊坡穩定問題分析方法較多。最常用的是極限平衡分析法和有限元法。極限平衡法將滑動帶上土體豎向劃分為若干土條，列出這些土條的靜力平衡方程，從而計算出邊坡安全系數。極限平衡法較容易理解掌握，但得到的安全系數不夠準確，與實際監測結果有一定差異。有限元法計算結果較為真實，且不必事先假定滑動體形狀位置，缺點是不能直接得到安全系數，工程應用不方便。

3.邊坡的破壞形式

邊坡破壞常發生于巖土軟弱處和強風化段。某公路邊坡破壞實例如圖1所示。為保證行車安全，應注意檢查邊坡的變化，及時進行加強防護。通常其破壞形式如下幾種[3]：

（1）滑坡：巖土在重力作用下無支撐力整體向下方滑動。通常發生于河流、雨水沖刷后以及人為切割較多坡腳后。當坡體頂部超載后也易發生此現象。滑坡根據力學特征可分為牽引式和推移式。牽引式滑坡起因是下部先滑動，導致上部土體失去支撐作用繼而變形滑動，發生速度較為緩慢。推移式滑坡則是上部土體受到擠壓后向下移動，并擠壓下面的土體，常見于上部堆載的情況。

（2）崩塌：陡坡上巖層本身不穩定，容易在外界的擾動下發生突然的脆性破壞。崩塌發生速度極快，無明顯的滑動面。雖然剝落的巖體總體積一般并不大，但其發生突然，若路面有行人車輛，則很難避開。

（3）剝落：巖土表面在風化作用下與母體脫離。

圖1 邊坡破壞實例

4.邊坡失穩的防護措施

邊坡穩定防護措施可分為淺層的防護與深層加固治理以及二者的綜合治理方法。

4.1 淺層防護措施

（1）坡面防護。坡面防護主要方法有種植植被，抹面，捶面等。當邊坡較為穩定，表面只輕微沖刷，且土質環境適宜草類生長，可采用種植草體方法防止土坡表面的沖刷。當坡面易風化或沖刷嚴重時，可用材料抹面形成整體性較好的表面。

以某公路工程為例，其表層土為膨脹土則其開挖后原本穩定的土層現在表層，土體所受到的擾動較大，較容易發生失穩問題。此時應特別注意對坡面的加固防護。該項目表層采用混凝土骨架，主要為方格和拱形護坡并結合使用植被護坡[4]。

（2）地面排水。

從造成土坡失穩的原因分析中可知水對土坡失穩的重要影響，因此必須將表層水及時排出，防止地面水變成地下水，減少水對土坡的擾動。地面排水主要有以下幾類，在挖方路基的路肩外側；挖方路基上方適當位置以對流向路基的水流截流；用以引出低洼積水的排水溝等。

（3）沖刷防護。用以防止邊坡的被沖刷以及受大氣影響，多采用護面墻。護面墻的坡度應滿足整體的穩定要求。

4.2 深層防護措施

（1）排除地下水。不僅應對地表水及時排除，對地下水更應注意其水位變化，并及時制定應對措施。深層地下水的排除方式有：滲溝排水、集水井排水、平溝排水及滲水隧洞排水。

（2）巖土錨固技術。采用拉桿將土坡錨固在穩定的巖層上，充分利用穩定巖層的作用力，提高土坡整體的穩定性。該方法在幾乎不增加結構自重的基礎上確保了巖土的穩定，減輕了下部土體基礎的作用力，更加確保了結構安全性。該方法經濟性安全性明顯，故在巖土工程中廣泛應用。

（3）土釘支護。該方法經濟可靠施工方便，在工程中推廣迅速。土釘與周圍土體充分接觸，形成組合體。當土體變形滑落時，土釘受到粘結力受拉，約束了土體的進一步滑動。

4.3 邊坡淺層、深層結合的防護措施

（1）擋土墻。擋土墻可分為重力式擋土墻和輕型擋土墻、懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻等。在公路邊坡支護中重力式擋土墻應用較多，其依靠自身重力抵抗側向土壓力，防止墻身后土體的失穩滑動。該方法應用于夾雜大孤石的殘積土邊坡常不成功。因為此類邊坡蠕動變形大。應采用土釘掛土工格柵后再在表層種植植被。

（2）抗滑樁。抗滑樁使用樁穿過滑坡面直接錨固在穩定巖層一定深度范圍內，可以抵抗一定的滑坡作用力，阻止滑坡體的滑動狀態，增加邊坡安全系數。抗滑樁可以有效的解決一些難度較大的工程，因此該發展較為迅速。抗滑樁樁位布置靈活，可設置在抗滑效果最有利的位置。使用抗滑樁需要注意的是使用壽命。幾年之后抗滑樁經常會出現推移甚至傾倒事故。理論上是由于土壓力理論的缺陷，沒有考慮土體的蠕動的物理現象。現在可加固土體自身加強結構的整體性以提高土坡穩定性。

另外公路路線的選擇直接關系到邊坡的穩定性。合理的公路平縱面設計可以減少大填大挖，減少對山體的破壞。避免高填深挖，在丘陵地區盡量按地形順其自然的設置邊坡。對山路路線不宜過度追求平直。要充分利用地形，恰當使用人工構造物如錨桿、噴射砼、加筋擋土墻等，減少對環境的影響。

邊坡的穩定性驗算應采用適宜的方法和合理的參數。應充分考慮各計算參數的隨機性和模型的不確定因素[5]。另外應從法制上保證公路建設的順利進行，建立健全法律體系，采用強制手段保證公路建設的可持續發展，全面提高公路的建設質量。

參考文獻

[1] 姚金強.淺談邊坡穩定及加固[J].民營科技，2012（1）.

[2] 儒.邊坡穩定及抗滑樁加固分析研究[D].長安大學，2013.

篇（5）

中圖分類號：O434文獻標識碼： A

一、前言

混合支擋結構在工程中有著重要的作用。在工程建設的過程中，如果混合支擋結構得不到充分保障，存在潛在隱患，那么，對工程質量會產生很大的影響。

二、混合支擋結構在工程中的意義

混合支擋結構常運用在高陡邊坡、地質環境復雜的邊坡治理工程中,它是在邊坡的上下部通過不同的支擋結構相互作用、相互協調共同承受邊坡巖土體荷載的綜合支擋體系。根據設計實踐,常見混合支擋結構有9種類型,對混合支擋結構的力學特征、設計方法的分析研究是很有必要的。不同支擋結構并不孤立,而是相互之間存在著作用,這種作用可是直接的,也可是通過巖土體間接傳遞,設計施工關鍵的問題是如何考慮這種作用。由于建筑功能及環境需求，在山地、丘陵工程建設中往往形成高切坡、深填方邊坡。伴隨著經濟及技術的發展，邊坡規模日趨高大，使得以往單一邊坡支擋結構顯然不適應發展潮流，混合支擋結構在經濟技術發展中應運而生。

三、混合支擋結構的種類

1、斜撐式抗滑支擋結構

斜撐式抗滑支擋結構為常用的抗滑樁和斜撐組成的組合結構。具體應用中將抗滑樁錨固段和斜撐臂基礎置于穩定地層，并將抗滑樁和斜撐臂連接，使滑坡推力通過抗滑樁錨同段和斜撐臂基礎傳遞至穩定地層，從而達到治理滑坡的目的。由于在抗滑樁的頂部設置斜撐，使樁的變形受到約束，從而改善了懸壁樁的受力及變形狀態，結構的穩定性也大大加強。與傳統的抗滑樁相比，本實用新型結構能承受更大的滑坡推力，適用于治理規模較大的滑坡。

2、椅式抗滑支擋結構

包括第一抗滑樁和第二抗滑樁，所述抗滑樁的錨固段嵌固于滑動面以下的穩定地層內，第二抗滑樁的懸臂段和第一抗滑樁懸臂段之間設置橫梁。由于抗滑樁錨固段置于穩定地層，通過在兩根抗滑樁之間設置橫梁，使第一抗滑樁受到的部分滑坡推力通過橫梁傳遞至第二抗滑樁，第一抗滑樁的變形受到約束，大大改善了第一抗滑樁懸壁的變形和受力狀態，抗滑樁聯合受力，穩定性好，能抵抗較大滑坡推力，特別適用于規模較大的滑坡治理工程。

3、抗滑樁

抗滑樁主要是依靠樁的強度、滑面以下錨固部分樁周巖土的彈性抗力來平衡滑面以上滑體剩余下滑力，使滑坡保持穩定。抗滑樁的計算理論由早期的單純抗剪理論發展為靜力平衡法、布魯姆法、彈性地基梁法、鏈桿法、混合法等，其中彈性地基梁法是抗滑樁設計的常用方法。抗滑樁的特點是可靈活選擇樁位，既可單獨使用又可與其他工程配合使用，施工方便、工作面多、挖方量小、工期短、收效快、對滑體擾動小。

4、樁板式擋土墻和樁基托梁擋土墻

20世紀70年代初，在枝柳線上首先將樁板式擋土墻（圖4）應用到路塹中，接著在內昆、京九等線上應用到路堤中。樁板式擋土墻是由錨固樁發展而來的，按其結構形式分為懸臂式樁板擋土墻、錨索（桿）樁板墻、錨拉式樁板墻。樁基托梁擋土墻是擋土墻與樁的組合形式，由托梁相連接。

四、混合支擋結構在工程中的應用

1、上部柱錨結構(由樁錨結構轉化)+下部肋錨結構

由于建筑物限制，無放坡空間，只能近于直立切坡。同時邊坡上部人工填土層較厚，土體工程特性較差，如采用肋錨結構，既便是逆作法施工，陡坡土體亦易局部坍塌，使已施工結構處于“懸吊”狀態。支擋結構在錨桿軸力的豎向分力及肋柱自重作用下，極容易發生施工過程中下墜，使得善于抗拉作用的錨桿承受不利的橫向剪力作用，可能會因錨桿剪斷而造成結構失效。

鑒于此，只能先設置抗滑樁，以下部穩定的基巖作為嵌固段，依靠穩定基巖提供的水平抗力來平衡土體的側向土壓力，然后在樁前開挖土體。為了提高施工進度及方便施工，往往將樁前土體一次性清除，此時應按懸臂樁進行設計。但如土壓力較大，則可分步開挖土層，逆作法施工錨桿(錨索)，按樁錨結構設計，并在施工過程中應進行結構驗算。

由于場坪需要，樁的錨固段基巖將被挖除，隨著錨固段逐漸消失，抗滑樁或樁錨結構功能喪失，可使其轉化為柱錨結構，按柱錨結構設計、驗算。因此在錨固段基巖挖除前或過程中，應在抗滑樁上設置錨桿(錨索)，由柱錨結構來承擔樁長范圍的巖土側向巖力。下部巖質邊坡則采用肋錨結構來承擔下部巖石側壓力。由于結構體系不一，各結構分別支擋上下巖土體，在下部肋錨結構設計中，應充分考慮上部巖土體及地面超載。該結構三維模型示意見圖to式結構逐漸轉化為柱錨結構，最后進行下部肋錨擋墻施工。

2、樁基托梁重力式擋墻

該結構可用于較高的土質邊坡。該類型邊坡坡底土層較厚，且地基承載力較低，必須采用樁基礎，以承載力較高的巖層作持力層。樁上設置托梁(承臺梁)，梁上設重力式或衡重式擋墻。承臺可設置于坡底地面以下(低承臺)，也可設置于邊坡上(高承臺)。該混合結構的受力特點為:上部重力式擋墻承受墻后土體壓力，下部托梁和樁承受上部墻體傳遞過來的水平荷載及豎向偏心力產生的彎矩，其中豎向力包括上部墻體的自重、墻背與第二破裂面之間的有效荷載和墻背土壓力豎向分力。如果土體產生的側向力較大，使樁頂產生過大的位移，樁截面及樁身配筋較大，嵌巖段較深，則可在樁頂附近設置錨索(新近填土中應對錨索預先進行保護，避免錨索承受豎向不利荷載)，使樁從不利的“懸臂”受力狀態變為較為有利的“簡支梁”或“連續梁”受力狀態。也可采用前后雙排樁與托梁構成門字形框架結構來控制樁頂位移，減少樁身內力。

近幾年的工程設計實踐中，下部樁基使用斜樁技術，依靠樁頂豎向荷載對樁身截面負彎矩抵消部分樁頂向外水平力及向外偏心力矩對樁身截面產生的正彎矩，同時由于斜樁后為仰坡，側向土壓力比直樁要小，故此結構坡頂位移、樁身截面內力、配筋明顯減少，據分析在相同嵌固深度情況下，一般可減少30%一40%，經濟效益顯著。

3、上部樁錨結構+下部肋錨結構

該組合結構用于穩定性較差的巖土邊坡，邊坡高度及巖土側壓力或剩余下滑力較大，坡頂上已有建筑，對變形要求較高，且放坡空間有限。采取分階治理，上部采用樁錨結構，下部采用仰斜式肋錨結構，由于場地的限制，上部位于坡上的半坡樁必須穿過下部巖坡的潛在滑移面，或樁的嵌固段離下部邊坡潛在滑移面的水平距離小于3一5倍樁徑。則下階邊坡的支擋結構受到巖體對樁的水平抗力反作用力及樁的豎向嵌固力引起的側向壓力作用，下階邊坡的肋錨結構上部巖土側向壓力顯著增大，相應部位的錨桿鋼筋截面及錨固長度應加強處理。上部樁錨結構可按“強錨弱樁”的原則設計，以減少樁對下部邊坡的影響。如果將樁加長，嵌固段下移，以滿足嵌固段離坡面的邊緣寬度要求，使上部與下部結構相互無影響，則這種支擋結構不屬混合支擋結構范疇。采用此設計方案亦可行，但投資可能會增大。

4、上部肋錨結構+下部樁錨結構

該結構可用于邊坡穩定性受外傾結構面控制的高陡巖坡，邊坡的巖土側壓力或剩余下滑力較大，如果采用單一的肋錨結構，幾乎無法支擋。于是，可以在邊坡上部采用肋錨結構，坡腳附近采用樁錨結構。該組合結構能承受較大的巖土體邊坡荷載，同時充分運用“強頂固腳”設計理念，與支擋結構實際受力狀態相吻合。上部錨桿設計可按破裂面為上部邊坡坡腳臨空的淺層滑移面計算巖石側壓力或剩余下滑力及確定錨固段起始位置。但應充分考慮是否存在深層多級組合滑面，即應注意是否有越頂破壞的可能。如從下部邊坡坡腳臨空的深層滑移面與緩傾角層面組合，即可由兩個結構面組成滑動面的滑體，這種破壞模式往往被工程技術人員忽視。

五、結束語

加強對混合支擋結構在工程中應用的剖析，能夠對工程進行把握，進而能夠提出一些施工的對策，如此方可在實踐的工程中進行掌控，使得工程順利的進行。

參考文獻

篇（6）

中圖分類號：B025.4 文獻標識碼：A

錨索作為一種原位巖土體的加固方法，在我國山區高速公路建設中得到了廣泛應用，然而其理論研究在很大程度上滯后于工程實踐，錨固設計理論也遠遠滿足不了工程實踐的需要[1]。滯后的理論研究導致已建和在建的山區高速公路在施工過程中或完成后出現了不同程度的錨固路塹邊坡失穩事故。路塹邊坡一旦出現破壞，既影響工期，又阻塞交通，造成巨大的經濟損失，另外還會破壞環境景觀和生態平衡，所以有必要加強對這方面的研究。

針對這一現狀，本文主要討論和分析了錨索可能發生的破壞形式及造成各種破壞的原因，針對錨索自由段嵌固深度[2]的確定方法展開了較為深入的研究，對錨索破壞的成因進行了較為系統分析，重點討論了注漿體與圍巖界面剪應力[3]的分布模式。

1 錨索可能發生的破壞形式[4]

（1） （2）

（3） （4）

圖1 錨索破壞的典型形式

(1)―錨索體斷裂破壞；(2)―地層剪壞；

(3)―注漿體與地層界面破壞；（4）―錨索體與注漿體界面破壞

錨索在發生破壞時，常常表現為以上幾種破壞形式（如圖1所示）。

1.1 錨索體斷裂破壞

錨索體發生斷裂的主要原因如下：

（1）由于制造質量的缺陷致使錨索在受力不均勻時發生破壞；

對于這種原因，最好的解決辦法是在考慮錨索材料特點、錨固力大小、錨索長度和施工場地等因素的基礎上，按設計要求選取符合相關標準的合格產品，并對錨索材料的使用性能進行抽樣檢驗，當檢驗合格后方可投入使用。

（2）由于防腐措施不到位而造成破斷；

應力腐蝕是錨索體在拉應力和腐蝕性介質共同作用下產生的強度下降或脆性斷裂現象。由于二者的共同作用，使這種破壞在較低的拉應力和較弱的腐蝕性介質中變得更容易發生。對于加固公路邊坡的錨索，由于其受汽車尾氣、自然降雨、氣候變化等多方面因素的影響，腐蝕程度也尤為嚴重。因此，應針對不同的地下水環境、相異的氣候條件以及應力水平采取相應的防腐措施。

（3）由于鋼絞線的松弛使錨索在滑坡推力作用下被剪斷。

產生這種破壞的原因是由于錨索的設計錨固力偏小或者錨索的布置方式不當而造成的。因此，在進行錨索設計時應充分考慮各方面因素的影響，根據錨固荷載和邊坡實際情況，確定錨索的布置方式以及不同位置處錨索的設計錨固力，盡可能地改善邊坡的穩定狀態。

1.2 注漿體與地層界面破壞

這種破壞形式主要由以下原因造成：

（1）注漿壓力難以達到要求，漿液擴散范圍過小；

采用較高的注漿壓力可以提高漿液的擴散能力，還能使一些細微的孔隙張開，有助于提高可灌性。當孔隙被某種軟弱材料充填時，高注漿壓力能在充填物中造成劈裂灌注，使軟弱材料的密度、強度和不透性得到改善。此外，高注漿壓力還有助于擠出漿液中多余水分，使漿液結合的強度提高，進而提高錨索的承載力，但較高的注漿壓力也可能造成被加固圍巖的劈裂破壞，這樣反而不利于支護。

（2）下錨后注漿不及時造成塌孔，影響注漿的質量，進而造成注漿體與地層界面的黏結力降低。

注漿體與地層界面的黏結力受諸多因素的制約，如巖石的強度、錨索類型、錨固段形式及施工工藝等。這些因素因涉及到注漿體與地層界面結合的力學問題和錨索與地層的相互作用問題而難以把握，幾乎所有的設計規范都將錨固段傳遞給巖體的應力視為均勻分布。事實上，經過大量的研究表明，這種假設并不客觀，巖體與注漿體結合應力的分布取決于錨索彈性模量（）與地層彈性模量（）的比值，除短錨索外，/ 愈小（硬巖），錨索錨固段近端應力愈集中，反之，/ 愈大（軟巖），應力分布愈均勻。

一般來說，外加荷載最終要通過灌漿材料傳遞給周圍巖體，它主要通過徑向應力和剪應力的形式進行傳遞。灌漿材料與周圍巖體剪切強度的大小直接決定這種極限抗拔力的大小，這部分剪切強度由三部分組成:（1）粘結力:灌漿材料與周圍巖體界面之間的粘結力；（2）嵌固力:由于鉆孔孔壁表面起伏不平，使得灌漿材料與孔壁間產生了嵌固力；（3）摩擦力:當灌漿材料與周圍巖體之間產生相對位移時，在接觸面產生摩擦力。在各種假設的前提下，注漿體與地層界面的錨固力可按下式計：

式（1.1）

式中：s為注漿體和圍巖體之間的粘結力，為鉆孔直徑，為錨固段長度。

一般情況下，巖體與注漿體的粘結強度應在現場試驗的基礎上確定。在無試驗條件時，極限粘結強度可按表（1）選取，也可根據巖石強度確定。

表1 巖體與注漿體界面的粘結強度

Table 1 Caking intensity between rock and grout interface

巖體類型 結合強度（Mpa） 巖體類型 結合強度（Mpa）

花崗巖、玄武巖 1.70～3.10 板巖 0.80～1.40

白云巖 1.40～2.10 頁巖 0.20～0.80

灰巖 1.10～1.50 砂巖 0.80～1.70

1.3 錨索體與注漿體界面破壞

發生錨索體與注漿體界面破壞的原因有：（1）無粘結鋼絞線外包塑料套管發生破壞；（2）注漿漿液發生分層現象；（3）設計承載力難以鎖定錨索，錨頭位移過大。目前國內外對錨索體與注漿體之間剪應力的分布和傳遞機理的研究尚不成熟，很多資料所提供的數據都是在對預應力鋼筋混凝土的研究中得到的，所以對此問題仍需要開展大量的試驗和研究工作。

錨束與灌漿材料之間的剪切強度也由三部分組成:（1）粘結力:當錨束體受到外拔荷載作用時，錨束體與灌漿材料界面之間的物理粘結力成為最基本的抗力，一旦錨束體與灌漿材料產生相對滑移，這種力就消失；（2）機械嵌固力:由于錨束體鋼材表面不平整，使得錨束體與灌漿材料之間形成機械式連鎖，從而產生機械嵌固力；（3）表面摩擦力:棗核型內錨固段受力時，部分灌漿材料被錨束體夾緊，當錨束與灌漿材料之間產生相對位移時，在接觸面上產生摩擦力。當前，許多資料中給出的錨索體與注漿體界面的剪應力值，通常是指以上三個力的合力。

一般來說，隨著外荷載的增加，錨束體與灌漿材料間的剪應力最大值逐步向內端移動，以漸進的方式改變其在內錨固段內的分布模式。在設計中，錨束體與注漿界面的錨固力同樣是根據剪應力沿錨固段呈均勻分布的假設而得到的，其極限錨固力可按下式計算:

式（1.2）

式中：n為灌漿材料和錨束體之間的極限剪應力，為鋼絞線直徑，為錨

固段長度，為鋼絞線根數。

值得一提的是，在確定錨索的錨固段長度時，現行的方法是通過具體分析錨固段所處的地層狀況來確定的。對于硬巖，錨索的錨固力一般由注漿體和錨索體界面控制，此時錨固段長度應按式（1.2）計算；在軟弱地層中，錨固力一般受注漿體和地層界面控制，錨固段長度可按式（1.1）確定；但對于軟巖或堅硬的土層最妥善的辦法是按上述兩種方法分別計算，錨固段長度最后取其中的較大值。

1.4 地層剪壞

當錨索埋入巖土體中較淺或巖土體較松散時，錨索受到一定的拉力后，松散的巖土體難以為錨索提供足夠的抗拔力，錨索周圍的巖土體將產生塑性變形而致使錨索發生錐體破壞。

錨索在極限抗拔荷載作用下，發生錐體破壞時破裂面的形式不外乎有三種形式：圓柱面、圓錐面和曲線型的破裂面。

Balla[5]通過大量的試驗資料的研究，認為破裂面為圓弧型，其端部與錨索相切，而在地表處與水平面成45-/2的夾角。

Macdonald[5]將錨桿分為淺埋和深埋兩種，并分別假設了不同的破裂面形狀，其中，淺埋錨桿破裂面假設為拋物線型，而深埋錨桿破裂面設為圓柱型。

Serrano & Olalla[6]根據錨索的長細比，將錨桿劃分成長錨桿和短錨桿，并制成圖表供查閱，采用歐拉變分原理研究了各自對應的破裂面，結果表明:“短”錨桿的破裂面為一對稱的曲線型破裂面，而“長”錨桿為復合破裂面，其端部為圓柱面而上部為對稱的曲線型破裂面。

何思明[7]構造了指數形式的雙參數方程用來描述錨索的破裂面，將過去常用的幾種破裂面形狀包含于其中，并采用基于Hoek-Brown準則的極限平衡原理研究了錨索的極限抗拔力問題。

圖2 錨索破裂面的典型形式

Fig 2 typical rupture surface of anchor rope

在工程實踐中為了使問題得到簡化，一般都采用了圓錐形的破裂面形式，這樣就可以在一定程度上避免因求解復雜的破裂面方程而使問題難度增加，如Hobst提出的用于求解錨嵌固深度的公式都是建立在圓錐形破裂面的基礎上的。

2結論

綜合以上內容，本文得到了以下結論：

（1）錨索的破壞形式多樣，原因也比較復雜，但可以針對各種情況通過采取各種措施加以防范。

（2）用拋物線擬合錨索剪應力的現場實測數據的精度和用蔣忠信提出的高斯曲線擬合的精度相當，故錨索錨固段的剪應力分布模式可以用開口向下的二次拋物線來描述。

（3）在重要的錨固工程中，錨固段長度的設計可按本文提出的公式來計算或者在按均勻強度法設計的錨固段長度的基礎上增大1.5倍以保證錨固工程的安全。

參考文獻

[1] 朱宏偉.錨索自由段嵌固深度確定方法研究.重慶交通大學碩士論文.2008

[2] Hanna，T.H 著，胡定等譯.錨固技術在巖土工程中的應用[M].北京：中國建筑工業出版社，1987

[3] 肖世國.非全長粘結型錨索錨固段長度的一種確定方法[J].巖石力學與工程學報，2004，23(09):1530

[4] 梁炯均.錨固與注漿技術手冊[M].北京:中國電力出版社.1999

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篇（7）

[中圖分類號] P694 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-5-237-2

1引言

1.1概述

地質災害的一個重要特點是其“個性”，一地的地質災害特點絕不會完全相同于另一地，相應的防治工程也應結合當地情況予以“本土化”，而不能無原則地從“異地”或“異國”照搬照套。因此，做地質災害設計的技術人員，必須先要懂得什么是地質災害及地質災害的形成，發展及危害。對一個地質災害點進行詳細勘查后，形成勘查報告，在此基礎上，設計具有“個性”的防治工程。要設計地質災害防治工程，首先要了解地質災害。

1.2地質災害

1.2.1地質災害的定義

（1）廣義：指自然界或人為活動所引起的，危害人類生命財產和生存條件的各類事件。它包括由于不能控制或未予控制自然界和人為活動破壞性因素引發的、突然或在時間內發生的、超越本地區或本團體、個人防御能力所造成的人員傷亡與物質財產損毀的事件。

（2）定義：在《地質災害防治條例》規定：包括自然因素或者人為活動引發的危害人民生命和財產安全的山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質作用有關的災害。這個定義是指比較公認的因地殼表層地質結構的劇烈變化而產生的，且通常被認為是突發性的。

同時要注意與地質環境災害區別開，后者常是在大范圍區域地質生態環境變異引起的危害，常稱為緩變性地質災害。如荒漠化、水土流失、海水入侵等。

1.2.2地質災害類型

從廣義上按致災地質作用的性質和發生處所進行劃分，常見地質災害共有12類，48種。它們是：

（1）地殼活動災害，如地震、火山噴發、斷層錯動等。

（2）斜坡巖土體運動災害，如崩塌、滑坡、泥石流等。‘

（3）地面變形災害，如地面塌陷、地面沉降、地裂縫等。

（4）礦山與地下工程災害，如煤層自燃、洞井塌方、冒頂、偏幫、鼓底、巖爆、高溫、突水、瓦斯爆炸等。

（5）城市地質災害，如建筑地基與基坑變形、垃圾堆積等。

（6）河、湖、水庫災害，如塌岸、淤積、滲漏、浸沒、潰決等。

（7）海岸帶災害，如海平面升降、海水入侵、海崖侵蝕、海港淤積、風暴潮等。

（8）海洋地質災害，如水下滑動、潮流沙壩、淺層氣害等。

（9）特殊巖土災害，如黃土濕陷、膨脹土脹縮、凍土凍融、沙土液化、淤泥觸變等。

（10）土地退化災害，如水土流失、土地沙漠化、鹽堿化、潛膏化、沼澤化等。

（11）水土污染與地球化學異常災害，如地下水質污染、農田土地污染、地方病。

（12）水源枯竭災害，如河水漏失、泉水干涸、地下含水層疏干等。

1.2.3主要地質災害類型及特征

地質災害的發生、發展進程，有的是逐漸完成，有的則是有很強的突然性。據此，又將地質災害概分為漸變性地質災害和突發性地質災害兩大類。前者如地面沉降、水土流失等；后者如崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地下工程災害等。漸進地質災害常有明顯的前兆，對期防治有較從容的時間，可有預見地進行，其成災后果一般只造成經濟損失，不會出現人員傷亡。突發性地質災害突然、可預見性差，其防治工作常是被動式的應急進行，其成災后果，不光是經濟損失，也常造成人員傷亡。本論文著重講述滑坡地質災害的特征及其設計防治工程。

滑坡是指斜坡上的巖體或土體沿著一定的軟弱面或帶，作整體或分散順坡向下滑動的一種物理地質自然現象。滑動又稱地滑或“走山”。

主要設計工程防治措施：

（1）截引地表水：①在滑體修筑橫向截水溝、槽和縱向排水暗溝；②在滑體上修筑地表排水溝或引泉工程

（2）疏干地下水：截水盲溝、支撐盲溝、水平坑道、水平鉆孔排水等。

（3）護坡腳：①保護滑坡腳免遭遇沖刷，可筑“T”型壩；②在滑坡前緣拋石、鋪設石籠等。

（4）削坡減重主要用于“上陡下緩、頭重腳輕”的滑坡體，其作用改善滑體外形，降低斜坡高度，坡度、重量、使滑體重心降低，提高滑坡體的穩定性。

（5）擋土墻主要用于坡面平緩而推滑力較小的滑坡體。擋土墻基礎設置滑面以下的穩固層中，預留伸縮縫和匯水孔。

（6）抗滑樁：用于支檔已滑動或可能滑動的斜坡巖土體，樁深入滑面以下穩固層須有一定深

（7）錨固：主要用于巖質滑坡，用錨桿、錨索施工方法，固定不穩定巖體。

2滑坡地質災害治理設計

對于滑體加固來講，通常我們可以通過提高抗滑力或減小下滑力來滿足安全性的要求。

常用的處理方式通常有三類：

（1）直接加固：擋墻，護坡；扶壁及反壓，格柵；滑動面砼抗滑栓塞，置換；抗滑樁；錨桿或描索；預應力錨索鋼樁。

（2）間接加固：疏干；地表截排水及地面鋪蓋防滲；削坡減載，卸荷。

（3）特殊加固：麻面爆破；壓力灌漿。

坡體上部的削坡減載在一般情況下可以較明顯的提高邊坡的穩定程度。排水（排滲）治理可有效降低地下水對滑體的影響，并提高穩定性，但基于排水效果不易控制，而且有限，特別是如果有時邊坡內巖土層滲透性并不是太好或沒有形成聯通的地下水通道時，單純的疏干排水治理更不宜單獨采用。地表水的截排被實踐證明是十分有效的，尤其是對于已產生的滑坡地段。滑坡底腳的支擋常作為十分有效的加固措施。常用的支擋措施包括鋼樁、預應力錨桿（錨索）、擋墻等。尤其是其中的鋼樁，對于場地條件有限，地形復雜的地段，若與其他措施結合起來，效果十分明顯；預應力錨桿在合理的坡率及巖土條件下加固效果也十分明顯，但對于巖體的加固效果要優于土體邊坡的加固效果；而擋墻等措施對于滑坡推力不大或整體穩定性有保障的場地效果較明顯。

滑坡地質災害防治工程設計階段的重點任務是方案優化、初步設計、施工圖設計和施工組織設計，尤其是確定最佳工程布置、工程細部結構、施工程序、施工工藝和最適宜的工程材料等。

3工程實例

治理工程設計名稱： 新建鐵路寧（南京）安（安慶）鐵路工程DK66+580.42～DK66+815.05路基滑坡設計

3.1工程概況

新建鐵路寧（南京）安（安慶）鐵路工程（DK66+581—DK66+815段），位于安徽省的馬鞍山當涂縣龍橋鎮境內，坐標：東經118°28′48″、北緯31°27′36

由于鐵路工程建設的切坡，切坡高度在3.0—5.0m，切坡后沒進行防護，受暴雨期影響，邊坡已發生順層山體滑坡現象。

滑坡對行駛車輛、行人的生命財產安全構成威脅并阻斷鐵路交通。

3.2滑坡現狀規模及主要特征

DK66+581-DK66+815段左切坡段，工程建設過程中存在切坡問題，主要切坡段共1處，切坡段單長234m、切坡高度3.0-5.0m。切坡段巖性主要為三疊系中統黃馬青組（T2t）的粉砂巖、砂礫巖、砂質頁巖。上更新統（Q2q）的粉質粘土等，由于裂隙發育，因此，工程建設過程中的切坡段可能遭受滑坡災害的危險性。根據邊坡切坡高度、地形坡度、組成邊坡的巖性、裂隙發育程度及風化程度等，預測規模為1170m3，危險性等級為大級；在順向坡及裂隙發育段，G1孔、G2孔及G3孔鉆探深部揭示，自地表到孔深19.80米處為基巖強風化層，分別于3.50、6.50、10.20米和19.80米處發現為滑坡體巖性段含軟弱夾層，或破碎發育地段，下部的巖體可能牽引坡上較大范圍的巖體發生崩塌或滑坡災害，預測崩塌的規模為100m3、危險性等級為小級，滑坡的規模為51000m3，危險性等級為大級。

3.3滑坡穩定性綜合評價

根據《地質災害防治工程勘查規范》（DB50/143—2003）規定，其判別標準見表5。

據滑坡穩定性計算結果綜合判定，該滑坡在天然狀態條件下處于欠穩定狀態，暴雨狀態下處于不穩定狀態，與勘查期間滑坡變形及位移特征相吻合，需要采取工程措施進行提高。

3.4治理方案設計

3.4.1錨索設計

（1）錨索錨固力設計

錨索采用ASTMA416-92標準的高強度低松馳170（1860）級φ15.24mm鋼絞線，其標準強度Rb≥1860MPa，鋼筋截面積A=140mm2，設計使用應力為鋼絞線保證強度的60%，則單根鋼絞線設計張拉力T為：

T=Rb.A=1860×103×0.6×140×10-6=156.24KN

錨索采用6根鋼絞線，設計承載力Ta為：Ta=6T=6×156.24=937.44KN

取設計承載力為900KN，超張拉時使用應力為鋼絞線保證強度的70%，其承載力取1090KN。

（2）錨固端長度的確定

錨固端與地層之間的錨固長度：Lsa=Ta*Sf/（πDTs）

式中：Ta-錨索設計承載力，KN；Sf-安全系數（結合工程的重要性Sf值的可靠程度、錨固力大小，并考慮到多束鋼絞線比一束的握裹力減少的情況綜合選用1，本工程取3.0）；D-鉆孔直徑（m），取0.114m；Lsa-錨固端與地層之間的錨固長度（m）；Ts--孔壁與注漿體之間的黏結力（KPa）；

錨索在注漿體中錨固長度：Lsa=Ta*Sf/（nπDTs）

式中：Lsa-錨索在注漿體中錨固長度；n-鋼絞線根數，為6根；D-鋼絞線直徑，為15.24mm；Ts-鋼絞線與注漿體之間的黏結力（KPa）；故取錨固端設計長度Lsa=5m

（3）錨索傾角的確定

據經驗：最優錨固角為：β=45°+φ/2

當單根錨索的錨固力為最大時，錨索與水平面的夾角為：δ=45°+φ/2-γ

其中：φ為動面內摩擦角；β為錨索與滑面夾角；δ為錨索與水平面夾角；γ為滑動面與水平面夾角。本設計采用20°。

（4）格構梁框架間距的確定

據經驗，框架縱梁截面尺寸為0.4×0.4m，橫梁截面尺寸為0.4×0.4m；

（5）錨索數量的確定

錨索布設處滑坡體寬度約20m，穩定需要的總錨固力為：Q=K*B*E

式中：K-安全系數，取K=1.5。

單根錨索提供抗力單根錨索提供抗力由下式計算：

P抗=Psinαtgφ+Pcosα

式中：α=45°+φ/2；P-錨索設計錨固力；

則預應力錨索數量：n=Q/P抗

將φ=50°；P=900KN代入上式計算共需錨索n=21根。

則格構梁的排數為：R=F*L/P抗，其中：F為滑坡推力；L為格構梁橫間距；P抗為單根錨索提供的抗力。本設計取R=3

3.4.2截排水工程設計

為防止降雨時地表水灌入滑坡體中，在滑坡體后緣布設一道截水溝；在滑坡體上，根據實際地形條件布置一條排水溝，主要起到將截水溝內的水引入已修排水溝的作用，此外，在坡內排水溝坡段較陡處，設計人字梁溝底加糙、臺坎跌水及消能井。后緣截水溝長518m，坡內排水溝長98m。

3.4.3擋墻設計

重力式擋墻布置在變形體的前緣一帶，擋墻長度80m，擋墻形式隨地形，選擇三處斷面進行設計，以控制擋土墻斷面尺寸，土壓力計算過程見擋土墻驗算書。擋土墻采用天然基礎，設計基礎埋深1.0m，排水孔尺寸采用直徑80mmPVC管內襯。縱橫向間距均取1.5～2.0m，品形錯開。

3.4.4治理工程費用：本工程施工費用5077957元。

參考文獻

[1]胡文韜，楊文遠主編《工程地質學》地質出版社.1997年9月.

[2]孔德坊，王士天等《中國工程地質學》科學出版社.2000年10月.

[3]林宗元主編《簡明巖土工程勘察設計手冊》中國建筑工業出版社.2003年4月.

[4]李鐵峰主編《環境地質學》地震出版社.1997年6月.

篇（8）

此巖土工程建筑位于北京四環與五環鑲嵌的巖土層密布處，為開發商業中心的需要，在面積為10萬m2的圓形商圈下建立地下兩層結構的大型停車場。地下兩層，深度10m，在勘察過程中必須提供擬建地下場地地下水的有關參數，為在開挖前提供基坑設計與涌水量的預測依據。

2.地下巖土層場地水文地質條件

所建場地巖土層處于洪流沖擊階級地貌區，在鉆探后，場地結構層主要有：洪流殘積石灰巖層、開群震旦混合砂巖巖、燕山厚質頁巖層、侵入巖層、變質巖層。正值施工場地中心有一條走向為東北向的斷裂破碎帶經過，西部主要以混合巖為主，東南部以花崗巖為主。詳情見圖1。

從圖1可以看出，場地地下水主要以洪流沖擊下的松散巖沙為主，由弱到強的巖層斷裂中，在場地近中北部處的斷層接觸帶中，其含水量豐富，且貫通性較好，可進行多孔抽水試驗。 

2.1多孔抽水試驗

2.1.1鉆井

為節約成本、縮短工期、提前竣工，將已開始動工且分布在此南方向觸巖帶的勘察孔進行增加孔數作業。首先，在孔的上部采用350毫米的鉆頭鉆到中心部位，抵達巖層處的深度≥3m，再用156mm的濾水器管頭用尼龍布呈網層包住，在巖層的0.50m處，以碎石濾料，其次用活塞到兩沖洗至水質清澈、巖渣打撈干凈。最后，將深井抽水泵置于井底上方3.50 m處進行抽水試驗。

2.1.2抽水試驗作業

本次抽水試驗以地下含水層作為施工對象，混合多種項目進行試驗檢測，抽水試驗成果詳情見表1，配驗孔位置詳情見表2。

2.1.3水文地質參數計算

根據抽水試驗得到的數據和檢測結果，進行相關的計算，得到施工依據。

巖土地含水層地下水滲透系數，可根據以下公式進行深入剖析：

K=0.366Q/M（S2-S1）×（r/d）式中，Q為抽水孔涌水量，M為抽水孔與觀察孔距離，S2為觀察孔的水位降深，S2為抽水孔水位降深，r為抽水孔半徑，d為抽水孔灌量。將表1的數據代入公式，可得出K（滲透系數）為3.25，當抽水孔深降至巖土層樁基9.85米時，最佳基坑涌水量為4005m3/d。

3.基坑用水量預測

3.1涌水量預測

由于北京此巖土層地下室建筑場地呈圓形，必須采用較為穩定的方式進行水流量曲折的基坑涌水量的預測，簡化鉆井結構施工，根據場地面積等效為圓面積來引用基坑的半徑，其基坑涌水量可以用以下方式進行估算：

Q=1.89K×，Q為基坑涌水量，以控制最佳涌水量的范圍，進行上述所測數據的代入計算，得出基坑降水半徑引用值為30.77米時，能夠有效孔之基坑涌水量，在巖層中快速進入豐水區以最大限度的控制水量。

3.2基坑降水井的設置

根據上述基坑涌水量的預測，在涌水量的初級階段，其量可達4005m3/d，若每一個井口的出水量為130m3/d來計算，則需要35口井才能控釋好該基坑的地下水涌出量，且井距≤9米。涌水井的成井工藝與抽水孔試驗類似，在巖土層接觸含水量豐富的地段，使之快速有效的設置成井成功作業。

3.3涌水量預測后的效果

經過多次的抽水反復試驗和對基坑涌水量的測算，抽水工程在10～15d后，阻止巖土層周邊的豐富地下水涌入基坑內，降低地下水的浪費程度，并且基坑內的積水有明顯的減少，在基坑的邊坡水量段，僅有少量的滲透和，只需正常開挖時注意安裝防土層即可避免坍塌，在降水時，基坑樁水坑的涌水量<0.05L即可確保基坑內基本無水，使工程順利進行。

4.結論   本文由wWW. DyLw.NeT提供，第一 論 文 網專業寫作教育教學論文和畢業論文以及服務，歡迎光臨DyLW.neT

本巖土工程的抽水試驗由于施工場地無放坡，且地下水質層結構復雜，因此，在做基坑的支護時，應采用樁錨固定一體的作業方式，進行內支撐支護。在進行抽水孔試驗時，要經過嚴密的計算，依據程序把握好作業的步驟，即鉆孔-擴孔-置入花管-回填濾料-洗井撈渣-清理水質至清，只有遵循這樣的步驟，才能準確獲取到標準、精確的水文特征和地下參數。

基坑涌水量要依照土質結構層和其特點，書寫巖土層物理力學可行性研究報告，做具體的水質分析和處理，遵循建筑場地地貌景觀特點，嚴格控制基坑涌水量。

篇（9）

1.2邊坡工程穩定性分析方法

1.2.1邊坡極限平衡法。極限平衡法是根據邊坡上的滑體或滑體分塊的力學平衡原理(即靜力平衡原理)分析邊坡各種破壞模式下的受力狀態，以及利用邊坡滑體上的抗滑力和下滑力之間的關系來評價邊坡的穩定性。極限平衡法是邊坡穩定分析計算的主要方法，也是工程實踐中應用最多的一種方法。

1.2.2邊坡可靠性分析法。邊坡工程是以巖土體為工程材料，以巖土體天然結構為工程結構，或以堆置物為工程材料，以人工控制結構為工程結構的特殊構筑物。這些構筑物都程度不同地存在組成和結構上的不均勻性，天然邊坡尤為突出，因為構成邊坡的地質體經受長期的多循環的地質作用，而且作用強度不一，且又錯綜復雜，致使它們的工程地質性質差異很大。現階段邊坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模擬法，可靠指標法，統計矩法以及隨機有限元法。

2邊坡工程處治技術

2.1抗滑樁技術邊坡處置工程中的抗滑樁是通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側向土體或巖體，依靠樁下部的側向阻力來承擔邊坡的下推力，從而使得邊坡保持平衡或穩定。抗滑樁與一般樁基類似，但主要承受的是水平荷載。鋼筋混凝土樁是目前邊坡處治工程廣泛采用的樁材，樁斷面剛度大，抗彎能力高，施工方式多樣，其缺點是混凝土抗拉能力有限。抗滑樁施工最常用的方法是就地灌注樁，機械鉆孔速度快，樁徑可大可小，適用于各種地質條件；但對地形較陡的邊坡工程，機械進入和架設困難較大。鉆孔時的水對邊坡的穩定也有影響。人工成孔的特點是方便、簡單、經濟，但速度慢，勞動強度高，遇不良地層(如流沙)時處理相當困難。另外，樁徑較小時人工作業面困難。

2.2注漿加固技術注漿加固技術是用液壓或氣壓把能凝固的漿液注入物體的裂縫或孔隙，以改變注漿對象的物理力學性質，從而滿足各類土木建筑工程的需要；注漿加固技術的成敗與工程問題、地質問題、注漿材料和壓漿技術等直接相關，如果忽略其中的任何一個環節，都可能造成注漿工程的失敗。工程問題、地質特征是灌漿取得成功的前提，注漿材料和壓漿技術是注漿加固技術的關鍵。

2.3加筋邊坡和加筋擋土墻技術加筋土是一種在土中加入加筋材料而形成的復合土。在土中加入加筋材料可以提高土的強度，增強土體的穩定性。因此，凡在土中加入加筋材料而使整個土工系統的力學性能得到改善和提高的土工加固方法均稱為土工加筋技術，形成的結構亦稱為加筋土結構。和傳統支擋結構相比，加筋邊坡和加筋擋土墻的特點有：結構新穎、造型美觀、技術簡單、施工方便、要求較低、節省材料、施工速度快、工期短、造價低廉、效益明顯、適應性強、應用廣泛等。由于加筋邊坡和加筋擋土墻的這些優點，目前其已從公路路堤、路肩發展到應用于其他各種支擋結構和邊坡防護。目前已用于處理公路邊坡、市政建設、護岸工程、鐵道工程路基邊坡、工民建配套的支擋及邊坡工程、防洪堤、林區工程、工業尾礦壩、渣場、料場、貨場等；甚至還用于危險品或危險建筑的圍堰設施等。

2.4錨固技術巖土錨固技術是把一種受拉桿件埋入地層中，以提高巖土自身的強度和自穩能力的一門工程技術。由于這種技術大大減輕結構物的自重，節約了工程材料并確保工程的安全和穩定，具有顯著的社會效益和經濟效益，因而目前在工程中得到極其廣泛的應用。錨桿在邊坡加固中通常與其他只當結構聯合使用，例如以下幾種情況：①錨桿與鋼筋混凝土樁聯合使用，構成鋼筋混凝土排樁式錨桿擋墻。排樁可以是鉆孔樁、挖孔樁或預置樁；錨桿可以是預應力或非預應力錨桿，預應力錨桿材料多采用鋼絞線(預應力錨索)、四級精軋螺紋鋼(預應力錨桿)。錨桿的數量根據邊坡的高度及推力荷載可采用樁頂單錨點作法和樁身多錨點作法。②錨桿與鋼筋混凝土格架聯合使用形成鋼筋混凝土格架式錨桿擋墻。錨桿錨點設在格架節點上，錨桿可以是預應力錨桿(索)或非預應力錨桿(索)。這種支擋結構主要用于高陡巖石邊坡或直立巖石切坡，以阻止巖石邊坡因卸荷而失穩。③錨桿與鋼筋混凝土板肋聯合使用形成鋼筋混凝土板肋式錨桿擋墻，這種結構主要用于直立開挖的Ⅲ，Ⅳ類巖石邊坡或土質邊坡支護，一般采用自上而下的逆作法施工。④錨桿與鋼筋混凝土板肋、錨定板聯合使用形成錨定板擋墻。這種結構主要用于填方形成的直立土質邊坡。

2.5預應力錨索加固技術用高強度、低松馳型鋼絞線預應力錨索對滑坡體或崩落體施加一定的預應力，提高它們的剛度，使預應力錨索作用范圍的巖石相應擠壓，滑動面或巖石裂隙面上摩擦力增大，加強它們的自承能力，可有效地限制巖體的部份變形和位移。

2.6排水工程的設計地表排水工程的設計要求：①填平坑洼、夯實裂縫。坡面產生坑洼和裂縫，往往是滑坡的先兆，也是導致嚴重滑坡的主要原因。大氣降雨、地表水就會匯集在坑洼處或沿著裂縫滲入土層，使土的抗剪強度降低，造成坡體滑動。因此，對坑洼和裂縫應仔細查找，認真夯填。②合理確定截水溝的平面位置。截水溝的平面布置，應盡量順直，并垂直于徑流方向。如遇到山坡有凹地或小溝時，應將凹地填平或與外側擋土墻相連，內側與水溝聯結，避免水溝內的水流越出或滲入截水溝溝底，導致水溝破壞。應該結合邊坡的區域地貌、地形特點，充分利用自然溝谷，在邊坡體內外修筑截水溝、平臺截水溝、集水溝、排水溝、邊溝、急流槽等，形成樹杈狀、網狀排水系統，以迅速引走坡面雨水。

3結語

論文對常用邊坡工程的處治措施進行了初步探討，指出了常用邊坡工程處治措施的適用性，然而隨著工程建設規模的不斷增大，邊坡高度增高，復雜性增大，對邊坡處治技術的要求也越來越高。可以預見，隨著科學技術的發展，邊坡處治技術將得到進一步的發展，并逐步趨于完善。

參考文獻：

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[2]趙明階，何光春等.邊坡工程處治技術[M].北京：人民交通出版社.2003.

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1　概　述

巖土邊坡工程改變了自然邊坡現狀，會對當地的生態環境造成不利影響，在環境保護要求嚴格的今天，邊坡工程增加生態環境保護的內容是非常重要甚至是強制性的。其中邊坡植被防護作為巖土工程生態環境保護的重要部分，在國內得到了廣泛的應用，并取得了良好的效果，且開始逐漸取代傳統的圬工護坡。邊坡植被防護工程主要有以下幾類技術:①階梯植被;②框格植被;③穴播或溝播;④噴播植草;⑤植生帶;⑥綠化網;⑦土工網墊等。

本文將結合三峽庫區地質災害治理工程的經驗，重點論述噴播植草防護技術在庫區地質災害治理工程中的應用。

2　噴播植草防護技術的特點

噴播植草是利用液態播種原理，將草籽、肥料、粘著劑、紙漿、土壤改良劑和色素等按一定比例配水混合攪勻，通過機械加壓后噴射到邊坡坡面的防護技術。由于其施工簡單、速度快，造價低且草籽成活率高，在國內外獲得了廣泛的應用。

3　噴播植草防護邊坡的主要功能

噴播植草作為邊坡防護措施，將極大地改善工程建設的生態環境，創造良好的經濟、社會和環境效益。主要功能是對巖土邊坡淺表層進行防護，通過對淺表層邊坡的加固從而達到防止雨水沖刷、控制水土流失、保持邊坡穩定的作用。

3.1　邊坡加固作用

(1)深根的錨固作用。植物的垂直根系穿過坡體填土，錨固到深處較穩定的土層上，能起到錨桿的作用。喬本科、豆科植物在地下0.75~1.50 m深處有明顯的土壤加強作用。

(2)淺根的加筋作用。植物根系在土中錯綜盤結，使邊坡土體在其延伸范圍內成為土與草根的復合材料，穩定邊坡表層土體，起到護坡的作用。

3.2　植被的水文效應

(1)降低坡體孔隙水壓力。植物通過吸收和蒸發邊坡土體內的水分，降低土體內的孔隙水壓力，從而提高了土體的抗剪強度，有利于邊坡土體穩定。

(2)控制土壤侵蝕、保持水土。降雨是坡面沖刷的重要原因，降雨時植草對邊坡有明顯的保護作用，能有效降低地表徑流的流速，從而抑制面蝕及溝蝕，減小邊坡土體的流失。

3.3　改善和美化環境

植草可使被破壞的環境逐步恢復，并能促進有機物的降解，凈化空氣;植草形成的綠化帶，與周邊環境更協調，與自然更接近，起到改善和美化環境的作用。

4　三峽庫區地質災害治理工程特點及要求

(1)三峽庫區在蓄水及運行過程中水位變化頻繁，水位變幅大;

(2)受當地地形地質條件限制，沿江地質災害治理區域大多土質貧瘠，有機質含量低;

(3)采用噴播植草防護的邊坡坡比為1∶2~1∶

3.5，坡度能滿足噴播植草的要求，無需采用網墊等其他額外加固措施;

(4)施工工期短，時間要求嚴格;

(5)要求邊坡盡快形成抗沖刷能力;

(6)工程位于城鎮，對景觀、綠化要求高;

(7)成坪后不需要專門的養護，形成穩定生物群落并自然生長;

(8)邊坡面積較大，應盡量降低成本，節約投資。

5　符合庫區災害治理工程特點的噴播方案針對庫區災害治理工程特點及要求，采用了以下的噴播方案。

(1)選用在三峽庫區能廣泛生長的草種。采用豆科和喬本科草種混播，提高耐貧瘠能力。根據庫區地質災害治理工程的特點及當地的氣候條件，采用以小冠花為主，以中華結縷草、兩耳草、紫花苜蓿等為輔的4種草種混播。

草種以小冠花為主是因為小冠花具有以下特點:①生長年限長，其壽命可達50 a以上;②根系發達，持久性強;③覆蓋速度快，覆蓋度大，每株當年覆蓋面積平均0.7~0.9 m2;④綠色期長，枯草期短，在南方為四季常綠草種;⑤耐貧瘠、耐寒、耐高溫、高抗病蟲害;⑥水土保持效果顯著;⑦對不同氣候及土壤的適應性強。

由于小冠花耐水性較差，在水位變幅區降低小冠花草種的比例，相應增加其他輔助草種比例，以提高植草的耐水性。 轉貼于

(2)增加黏合劑、木質纖維素、保水劑、復合肥等噴播材料用量，并覆蓋無紡布，使草籽在噴播后立即在土壤表面形成較強的抗沖刷能力。三峽庫區地質災害治理工程較多采用土石方回填，邊坡為碎石土質邊坡，為確保草籽在初期能順利成活并生長，增加了黏合劑、木質纖維素的用量以確保草籽在邊坡上可穩定附著;增加保水劑、復合肥的用量以確保草籽在生長初期的養分及水分的充足供應。

(3)采用多草種混播，提高耐水性、增強抗病、抗蟲害能力，有利于形成穩定的生物群落。

(4)在滿足要求的前提下，優化配方，降低成本。

(5)在邊坡滿足噴播植草要求后立即施工，邊坡清理與噴播植草同時進行，清理一塊噴一塊，力求在最短時間內完成，滿足工期的要求。

6　噴播施工

6.1　施工所需設備、材料及人員組成

(1)噴播機:容器容量為50加侖;

(2)草籽:為中華結縷草、兩耳草、紫花苜蓿、小冠花4種混播;

(3)添加劑:黏合劑、飽水劑、木質纖維素、復合肥;

(4)無紡布;

(5)便攜式汽油泵及連接汽油泵與噴播機容器的水管;

(6)施工人員組成:清理邊坡2人，噴播技工4人。

6.2　噴播工序及技術要求

噴播工序為:清理并平整邊坡混合草籽并噴播鋪蓋無紡布養護。其中清理并平整邊坡、混合草籽并噴播、鋪蓋無紡布3道工序可同時交叉進行，以縮短工期。

各工序技術要求如下。

(1)清理并平整邊坡。在防護范圍內要清除雜物，并對邊坡進行平整，使邊坡達到噴播的要求。根據噴播機噴播面積對坡面進行劃分并做好標記，防止混噴及漏噴。

(2)混合草籽并噴播。將草籽及添加劑按一定比例配置好，依次加入并混合攪拌30 min，然后均勻噴至坡面，為保證噴播均勻，在坡面上先噴2/3的混合液，余下部分重新加滿水后復噴一次至附著均勻即可。

(3)鋪蓋無紡布。覆蓋無紡布是對噴播植草的初期養護，在草籽未萌發前可起到防沖刷、保水、保溫的作用。無紡布應采用鐵絲或竹釘固定，四邊用土壓好，防止風吹開。

(4)養護。在草籽萌發前期，應根據土壤濕度的變化多澆水，保證種子萌發所需水分，在種子發芽后，根據發芽情況適當澆水至其自然生長，形成穩定的生物群落。至此，養護工作基本完成，只需定期清除雜草即可。

7　工程效果及經濟、社會效益

(1)由于施工機械化程度高，邊坡的噴播植草可迅速完成，從而大大降低成本，僅為圬工護坡的10%~20%。

(2)噴播植草所用附加材料大多數為易分解材料，對環境無污染;且植草邊坡與周圍環境相融合，能美化城鎮景觀。這是傳統圬工護坡所不及的。

篇（11）

 

0. 前言

80年代后期，我國錨桿支護技術進入一個新的發展階段，錨桿支護種類和支護形式趨于多樣化，用量日趨增多，應用范圍不斷擴大。然而錨桿支護主要使用在圍巖穩定程度較高的巷道，在軟巖巷道、深井巷道等復雜困難條件下錨桿支護的錨固力在很大程度上取決于所錨巖體的力學性能，軟巖巷道不能為錨桿提供可靠的著力基礎，軟巖巷道的可錨性差是造成錨桿錨固力低和失效的重要原因。錨桿和注漿都是巷道等巖土工程支護的基本形式，利用錨桿兼做注漿管，實現“錨注支護”是解決深部軟巖巷道支護的新途徑。

1. 錨注支護機理

與世界錨桿技術先進國家相比，我國目前軟巖巷道錨桿支護的主要技術問題是錨桿支護系統支護強度不夠，其原因一是單根錨桿錨固力低；二是錨桿之間較少采用托梁、鋼帶等連接件；三是金屬網和噴射混凝土設計不太合理、旆工質量較差。國內外大量巷道圍巖—支護關系研究結果表明，支護強度對巷道圍巖變形有明顯控制作用。特別是軟巖巷道，其支護—圍巖關系與中硬巖有明顯區別，主要表現為：支護強度與圍巖變形之間的非線性特性，支護強度的提高導致圍巖變形更顯著的降低。

軟巖巷道由于圍巖破裂范圍大，圍巖變形量大，變形持續時間長，普通錨桿支護所提供的支護強度小，不能及時有效地控制巷道圍巖變形。錨桿支護允許的極限變形量一般較小，往往是單根錨桿或其輔助支護失效破壞，導致錨桿支護成拱的作用喪失。所以軟巖巷道支護的首要問題是，采用合理的支護形式提高支護系統強度，控制圍巖變形。錨注支護技術是利用錨桿兼做注漿管以實現錨內注的支護方式：

（1）通過注漿將破碎圍巖膠結成整體，改善圍巖的結構及其物理力學性質，既提高圍巖自身的承載能力，又為錨桿提供了可靠的著力基礎，使錨桿對松散圍巖的錨固作用得以發揮；

（2）采用注漿錨桿注漿，可以利用注液封堵圍巖裂隙，隔絕空氣，防止圍巖風化，且能防止圍巖被水浸濕而降低圍巖的本身強度，提高圍巖的穩定性；

（3）利用注漿錨桿注漿充填圍巖裂隙，配合錨網支護，可以形成一個多層有效組合拱，即噴網組合拱，錨桿壓縮組合拱及漿液擴散加固拱，從而擴大了支護結構的有效承載范圍，提高了支護結構的整體性和承載能力，從而有效地控制深部軟巖巷道的大變形。

2. 注漿材料

注漿材料一般可分為懸浮液型漿材和溶液型漿材。漿液的性質取決于組成成分及溫度、時間和滲透速度等。根據注漿的目的、土質條件、工程性質、施工技術及造價高低等因素來選擇適宜的漿材及合適的漿液配比。

（1）水泥基漿材。。硅酸鹽類水泥作為注漿材料具有結實強度高、耐久性好、材料來源豐富、工藝設備簡單、成本較低、抗滲性較好、注漿設備品種齊全等特點，所以在各類工程中得到廣泛應用。但這種漿液容易離析和沉淀，穩定性較差，并且由于其粒度大，使漿液難以注入土層的細小裂隙或孔隙中，擴散半徑小，凝結時間不易控制，結石率低。為了適應各種不同工程的需要，可在漿液中加入不同的添加劑，來改善水泥漿液的性質。硅酸鹽類水泥的品種很多，其主要性能首先取決于其礦物組成。各種礦物單獨與水作用所表現的性質是不同的，組成硅酸鹽水泥的各種礦物組成的比例不同，水泥的性能差異很大，改變水泥中礦物組成的比例，可以滿足不同工程類型的需要。工程中按礦物組成對硅酸鹽水泥品種進行劃分。可根據注漿工程的具體情況，選擇不同類型的水泥以滿足工程耐久性等方面的要求。現在普通水泥漿液一般分為單液水泥漿和水泥—水玻璃雙液漿。。水泥—水玻璃雙液漿克服了單液水泥漿的凝結時間長，凝結時間不易控制，結實率低的特點，但該漿液在注漿錢應驚醒細致的試驗測定，確定水灰比和水玻璃的濃度以及水泥漿與水玻璃的體積比等指標。

（2）化學基漿材。化學漿液可注性好，能注入土層中的細小裂隙或孔隙。其缺點是結石體強度較低，耐久性較差，對周圍化境和地下水源有污染，價格較貴。因此，以加固為目的的工程一般較少采用化學基漿材。

化學基漿材有三大類：

一是水玻璃類化學注漿材料。分為堿性水玻璃和酸性水玻璃。堿性水玻璃漿材的主要缺點是凝結體有脫水收縮和腐蝕現象，耐久性較差及對環境有污染。酸性水玻璃可在中性區域內凝膠，凝膠體沒有堿溶出，不存在堿性水玻璃的腐蝕現象和環境污染問題，耐久性較好。例如，鐵道科學研究院西南分院研制出的抗干縮和耐久性強的水泥—水玻璃漿材中加入XN型漿液增塑劑，耐久性可達10年以上。

二是有機高分子化學注漿材料。。此類漿材具有滲透能力強，固結性能好，抗滲性高和凝結時間可調的優點，可以解決水泥漿液無法解決的工程問題，近年來，對原有高分子漿材進行了有效的改進，如出現了無酸及甲醛溶出的礦用脲醛樹脂漿材、無單體溶出的丙烯酞胺系漿材及毒性僅為丙烯酞胺漿材1%的丙烯酸鹽漿材等。

三是有機高分子符合化學注漿材料。高分子聚合物等除單獨用做化學注漿材料以外，為了降低成本和滿足單一漿液不能實現的性能，有時與水玻璃或水泥配置成高分子符合化學注漿材料。

3. 注漿機具與工藝

注漿所用機具以注漿泵為主，按注漿泵的漿液混合方式，注漿分雙液注漿和單液注漿。雙液注漿是指兩組注漿材料放在注漿泵的兩個料桶中，在壓注到巖體的過程中混合反映的注漿過程。單液漿泵是指所有注漿材料放在一起，經充分混合反應后，用單液注漿泵壓注到巖體的注漿過程。注漿泵根據注漿參數的要求有很多型號，如YZB40.2.25型雙液泵、GKP—QU型風動雙液齒輪泵和QB1850型便捷式單液注漿泵等。注漿泵在施工中的選型根據工程要求的注漿壓力、注漿流量、材料性能和施工地點的空間大小等確定。

注漿施工工藝流程為：鉆孔→安裝錨桿→封孔止漿→注漿→安設錨桿扦盤。

4. 結語

（1）與錨桿支護相比，錨注支護注漿既加固了圍巖，又給錨桿提供了可靠的著力基礎，使圍巖強度和承載能力得到顯著提高，巷道變形量明顯降低，錨注支護可以較好地解決深部軟巖巷道的支護問題。

（2）采用錨注支護技術，將松散破碎的圍巖膠結成整體，提高了巖體的強度，使巷道保持穩定而不易破壞。

（3）利用注漿充填圍巖裂隙，配合錨網噴支護，可以形成一個多層的有效組合拱，極大地提高了支護結構的整體性和圍巖的自身承載能力。

（4）錨注支護技術的應用解決了高應力軟巖巷道的支護問題。

參考文獻

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