板肋式锚杆挡墙在边坡支护中的应用研究

板肋式锚杆挡墙在边坡支护中的应用研究

【摘要】我国的岩土锚固技术在不断的发展下已经日益成熟，

因此锚杆挡墙技术也越来越多地应用到了边坡支护中来。本文主要介绍了锚杆挡墙的特点以及常见形式，阐述了它的作用原理，并通过施工案例分析了其在边坡支护中的应用。

【关键词】板肋式；锚杆挡墙；边坡支护

岩土锚固的作用原理就是利用锚索锚杆附近的坡体所具备的抗剪强度来传递拉力，这样边坡的开挖面就能保持自身的稳定。而锚索锚杆的存在，不仅可以为结构物提供承受外力的抵抗力，让锚固

地层形成压力与应力区，起到加固坡体的加筋作用。同时，它还可以让坡体的力学性能得到改善，将坡体与结构物连在一起形成复合体，能更有效地承受剪力与拉力。工程中，我们将用来锚固岩土的

锚索以及锚杆都称为锚杆。

一、锚杆挡墙的特点以及几种常见的型式

锚杆挡墙抵抗抗坡体变形的能力非常强，但自身的结构质量比较轻。与重力式的挡土墙比起来，锚杆挡墙可以节省很多的圬工，对于石料比较匮乏的地区来说，它是非常合适的选择。锚杆挡墙的

唯一不足之处就是它的工艺要求相对较高，并且需要灌浆、钻孔等机械设施的配合使用，还会耗费一些钢材。用于边坡支护中的锚杆有三种常见的型式，分别是格构式、板肋式以及排桩式。在这三种型式中，排桩式锚杆挡墙的施工稳定性以及坡体的抗变形能力都是三种里面最好的；格构式锚杆挡墙的使

用范围比较狭窄；板肋式挡土墙的各项性能都是三者中的中间类型。

二、板肋式锚杆挡墙的作用原理

板肋式挡土墙的主要结构包括钢筋混凝土肋柱、锚杆和挡土板。肋柱起到支座的作用，当墙后侧的土层对挡土板产生压力时，挡土板就会将压力传递给肋柱，而肋柱则将压力再次传递给锚杆。锚杆

与坡体之间所形成的的抗抜力与受到的压力正好平衡，因而达到维持墙后坡体与墙身稳定的目的。

板肋式挡土墙的挡土板有两种形式，拼装式与就地浇筑。现浇形式的挡土板对于挖方地段的施工比较适用，使用时我们经常将现浇挡板与肋柱做成相连的连续板，其内里的计算也按连续板的标准；

而拼装式挡土板则比较适用于填方地段，并且以简支板来计算其内

力。

三、板肋式锚杆挡墙在工程中的实际应用

下面以某市市政工程为例详细介绍板肋式锚杆在工程中的实际应用。

（一）工程概况

此工程全长2.09 千米，采用的是城市Ⅱ级主干道施工标准。道路沿线地势有比较大的起伏，属山间谷地、丘陵、河流地貌单元。根据道路的设计要求，将在施工沿线开挖多处高度为15 到26米的高路堑边坡。而其中几处边坡的坡顶由于和高压线塔、高速公路以及公园用地挨得太近，因此还需要对边坡的下部进行垂直支护，这样边坡在开挖的时候就可以适当的缩小范围。此项道路的边坡支

护设计中应该考虑的重点是如何选择经济、合理的垂直支护结构。

（二）边坡的地质情况

经过勘察我们了解到，边坡的坡体主要有亚粘土、含砾石亚粘土、强风化泥质粉砂岩等三种地层组成，属于土岩组合边坡。各土层的大致性能描述如下：

亚粘土：在标准贯入试验中，可承受11 ～ 31 次锤击，孔隙比

的平均值为e=0.92，状态在可塑与硬塑之间，强度和压缩性均是中等。

含砾石亚粘土：在标准贯入试验中，可承受11 ～ 15 次锤击，孔隙比的平均值为e=0.93，状态、强度与压缩性都与亚粘土相同。强风化泥质粉砂岩：这种岩层在坚硬程度上属于极软岩的类型，

岩体极容易破碎，质量等级为Ⅴ类，强度与压缩性均较高。

施工现场的地下水主要由雨水以及水沟等地表水来补给。此外，强风化泥质砂层还含有基岩裂隙水，主要来自上层地下水的补给，其径流规律与涌水量的大小主要受到节理的裂隙以及地质构造的影

响。

（三）边坡的支护方法分析

由于此项工程的坡顶环境因素比较复杂，尤其是坡顶离高压线

塔比较进的那一段。因此在设计施工方案时，支护结构应该采用锚杆挡墙，这样可以防止边坡的垂直变形，更好的维持边坡的稳定与水平。

以边坡的地质状况为参考依据进行计算分析后初步确定边坡虽然不够坚固但还是有一定的自稳能力，因此从经济节约的角度考虑

选择现浇板肋式锚杆挡墙作为支护。

（四）板肋式锚杆挡墙的设计要点

第一，挡墙高度。若是采用单级挡板，则高度不能大于9 米；若是设置分级挡墙，高度必须低于8 米。

第二，锚杆挡墙的肋柱与挡土板着两个结构需要运用C30 钢筋混凝土来整体浇筑，混凝土的保护层厚度需要大于50 毫米。

第三，所有的挡土板厚度应该都是30 厘米，完工以后，顶梁、

肋柱、底梁必须处于同一坡面。

（五）施工过程中的技术难点分析

通过多年的施工经验我们判断出此次板肋式锚杆挡墙的施工技术难点并不在于墙体以及锚杆自身，而是如何保证墙后临时坡面的

稳定状态。为克服这一难点，我们以1 ∶ 0.5 的坡率放坡，等锚杆安设好、墙身浇筑好后就用石粉渣回填墙后。但这种方案在进行试验的时候

出现了几个问题，一是难以保证石粉渣回填的压实度；二是石粉渣压得太实会让锚杆发生变形，影响锚杆的张拉；三是无法保证挡墙

的垂直度与稳定性。因此，我们在原方案的基础上进行了以下改进：从上至下对坡面进行分级后再垂直开挖，然后及时喷射8 厘米厚的C15 混凝土起到临时支护的作用。

（六）施工效果分析

对于施工因素最复杂的高压线塔路段，其边坡的沉降与水平位

移均在25 毫米以内，而其余路段边坡的水平位移则小于40 毫米，沉降则控制在30 毫米之内。

四、结语

根据边坡的质地特点以及施工的实际情况将板肋式锚杆挡墙应

用到边坡支护中，可以取得良好的支护效果。同时，在格构式、板肋式以及排桩式这三种锚杆挡墙中，排桩式锚杆挡墙的的施工稳定

性以及坡体的抗变形能力虽然都是三种里面最好的，但是它的造价也最高，只有施工要求极其高的施工项目才会使用排桩式锚杆挡墙；

格构式锚杆挡墙的的造价最低，同时其抗坡体变形的能力也最弱，

只适用于作整体与稳定性比较好的岩石边坡的垂直支护；而板肋式挡土墙不仅能满足大多数施工项目的要求，其造价与最贵的排桩式

挡土墙相比还便宜很多，因此，是三种锚杆挡墙中性价比最高的一种，可以在保证工程质量的前提下节约施工经费。