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[摘要]格构锚杆（索）结构是一种将格构梁护坡与锚固工程相结合形成的抗滑支挡结构，它既能保证深层加固又可兼顾浅层护坡，是治理边坡的一种有效措施，适合土质边坡、松散堆积体边坡的治理。本文通过以某道路边坡为实例，阐述格构锚固结构在边坡治理的设计实施过程，取得了满意的结果。
[关键字]锚杆 锚索 格构梁 边坡治理
[中图分类号] U418.3+23 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-305-2
1工程概况
工程区位于广州市萝岗区某路段两侧，该段处边坡为公路的修建公路过程中所形成，边坡最高达18m的，边坡最陡处大于60°。2010年5月广州连降大雨，导致该路段多处发生崩塌及小规模滑坡等地质灾害。该场地坡脚道路宽度约为5m，宽度较小，因此任何小规模的地质灾害均可导致道路掩埋，交通中断。目前，该道路两侧局部边坡采用浆砌毛石挡墙支护，挡墙宽度约为1～1.5m，挡墙厚度不大，仅作为护面用，其余坡面未采取任何支护，根据现场查勘，边坡大部分裸露，局部坡率较陡，属于土质边坡，在雨水侵蚀下很可能再次发生滑坡或崩塌等地质灾害，因此必须对该边坡进行专项治理。边坡治理范围为公路两侧各外扩10m，治理长度约170m，支护高度约7.0～18.0m。
2工程地质条件
2.1地形地貌
工程区位于鹅山西侧，丘陵地带，原始地形为南北向冲沟，冲沟两侧平均地形坡度为35°，工程区最高地面高程位于场地的西侧高程为177.7m，最低点位于场地北侧地面高程为121.7m，地形高差达56m。后由于公路的修建公路两侧形成最高达18m的人工边坡，边坡最陡处大于60°。
2.2地层岩性
边坡地段的地层可分为第四系残积层Qel、下伏基岩为加里东期花岗片麻岩γcδ。各岩、土层特征分述如下：
（1）第四系残积层。砂质粘性土：褐黄色，褐红色，片麻岩风化残积而成，稍有光泽，无摇震反应，干强度高，韧性中等，局部揭露夹有砂。主要物理指标平均值为：w=22.8%，e=0.742，IL=0.1，平均标准贯入为24.8击。
（2）加里东期花岗片麻岩。全风化岩：褐黄色、褐灰色，岩芯呈坚硬土状，除石英及部分长石外均风化成粘土状，具微残余强度。强风化岩：褐黄色，黄色，岩石风化强烈而解体，原岩结构大部分被破坏，风化裂隙极发育。中风化岩：褐灰色，细粒结构，具花岗片麻状构造，岩芯呈碎块状及短柱状，岩质较坚硬，裂隙发育。裂面多风化呈铁红色。微风化岩：褐灰色，细粒结构，具花岗片麻状构造，岩芯呈柱及短柱状，岩质较坚硬，岩石较完整。
2.3水文地质条件
根据边坡地层成因及赋水空间的特点，地下水类型按其赋存条件可划分为：松散岩类孔隙水、基岩裂隙水两类。第四系松散岩类孔隙水主要赋存于残积砂质粘性土中，粘性土赋水性较差，地下水补给来源主要为大气降水，且坡脚削坡较陡，地下水排泄较通畅，地下较为贫乏。基岩裂隙含水层主要分布于区内下覆基岩内，含水层主要为花岗片麻岩，地下水赋存于含水层的构造裂隙及风化裂隙中，呈网格状或脉状，节理裂隙大多呈闭合状，透水性弱，不利于地下水的赋存与径流，因此该层水量较贫乏。
场地地下水主要接受大气降水补给，顺地势由高往低向场地外排泄，测得终孔地下水位埋深介于1.30～18.4m，标高介于126.61～138.92m。
3边坡地质灾害及成因分析
工程区原始地貌为一冲沟，后在冲沟处修建公路，公路两侧形成最高15m的人工边坡，边坡走向为近NS向，边坡延伸长度约200m，两侧边坡较陡，最陡处坡角大于60°。该边坡在暴雨过后区内主要发生1处小型滑坡及2处崩塌。滑坡堆积体堆积于公路上，堵塞交通。同时，其余边坡还处于不稳定状态，威胁过往行人安全。崩塌点发生于道路西侧两级浆砌毛石挡墙支护以上裸露坡面处，由于挡墙以上10m处的坡面裸露，未采取任何支护措施，且坡率较陡，坡体基本为残积土，在雨水侵蚀下，软化崩塌，可见雨水入侵是崩塌产生的主要原因。现场发生的一处小规模滑坡点也发生于道路西侧北段边坡，该处坡面由于坡率较陡，滑坡前坡率约为1：0.5左右，且表层的残积土较为松散，因此表层的松散土，在雨水侵蚀下发生滑坡，可见滑坡的主要原因是坡率过陡，且坡面未采取任何治理措施所致，而雨水下侵是诱因。
该边坡在雨水侵蚀下容易发生以下灾害：（1）滑坡：软化后的土体体沿下部的土岩分界面发生整体性滑动，产生滑坡。（2）崩塌：由于边坡较陡，部分边坡中上部的土体或岩体被多组节理裂隙切割，长期裸露，极易发生崩塌。
4治理方案设计
4.1边坡安全等级
边坡支护按永久支护结构进行施工设计，根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）规定，本边坡高度较高，坡率较陡，威胁安全等级为二级，边坡设计抗震设防烈度为7度。
4.2计算参数的选择
参考场地岩土工程勘察报告和类似的工程经验，计算采用的岩土体参数见表1。
4.3治理工程措施选型
根据场地地形条件、地质情况和边坡高度、坡率等情况，道路西侧边坡保留现有毛石挡墙，局部增设毛石挡墙和原挡墙衔接，挡墙以上坡面及道路东侧坡面坡脚均设置毛石混凝土挡墙，按照1：0.75放坡后，主要采用锚杆（索）+混凝土格构梁对坡体进行支护，防止坡体滑坡、崩塌的发生。
其中，典型支护剖面的主要支护结构参数如下：锚杆成孔孔径130mm，采用φ28HRB335钢筋作为主筋，注纯水泥浆，水灰比为0.40～0.50，长6～12m。锚索孔径150mm，采用1860MPa级别直径15.24mm低松弛鋼绞线作为索体材料，锚杆锚索均注水灰比0.40～0.50纯水泥浆，要求其28d强度不小于30MPa，锚索总长23m，自由段7m。格构梁截面为0.40m×0.40m，C25混凝土浇注，钢筋保护层厚度不小于35mm。为消除雨水对边坡的侵蚀冲刷，坡面格构骨架内植草进行绿化。坡顶和坡脚设置排水沟，坡面设置排水踏步，使坡面雨水有组织地排出场地。
4.4边坡稳定性定性计算分析
采用slope软件对典型剖面分为3个工况分别进行稳定性分析计算，分别是天然工况下，地震工况下和暴雨工况下的稳定性分析，其中地震工况按照7度设防烈度考虑，水平地震加速度为0.10g，暴雨工况假定水位线位于坡高2/3处。在天然工况下计算结果安全系数为1.574，在地震工况下计算结果安全系数为1.463，在暴雨工况下计算结果安全系数为1.330。根据计算结果表明，边坡在采用锚杆（索）+混凝土格构梁加固后是稳定的，安全系数符合相关规范的规定。
5结论
本工程边坡较高、坡度较陡，暴雨工况下边坡处于不稳定状态，在不利因素的进一步作用下，易发生滑坡和崩塌。通过对边坡的调查和分析，主要采用锚杆（索）+混凝土格构梁的治理方法，在锚杆（索）和格构梁复合结构防护下，边坡内部的应力应变得到改善，边坡位移得到约束，有效的控制或消除地质灾害隐患，达到了预期的效果。该边坡的治理工程施工已经结束一年多，经过位移和沉降观测，该边坡的稳定性良好。本工程锚杆（索）+混凝土格构梁的在边坡治理中的成功应用，为今后的类似边坡的治理提供了参考。
[关键字]锚杆 锚索 格构梁 边坡治理
[中图分类号] U418.3+23 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-305-2
1工程概况
工程区位于广州市萝岗区某路段两侧，该段处边坡为公路的修建公路过程中所形成，边坡最高达18m的，边坡最陡处大于60°。2010年5月广州连降大雨，导致该路段多处发生崩塌及小规模滑坡等地质灾害。该场地坡脚道路宽度约为5m，宽度较小，因此任何小规模的地质灾害均可导致道路掩埋，交通中断。目前，该道路两侧局部边坡采用浆砌毛石挡墙支护，挡墙宽度约为1～1.5m，挡墙厚度不大，仅作为护面用，其余坡面未采取任何支护，根据现场查勘，边坡大部分裸露，局部坡率较陡，属于土质边坡，在雨水侵蚀下很可能再次发生滑坡或崩塌等地质灾害，因此必须对该边坡进行专项治理。边坡治理范围为公路两侧各外扩10m，治理长度约170m，支护高度约7.0～18.0m。
2工程地质条件
2.1地形地貌
工程区位于鹅山西侧，丘陵地带，原始地形为南北向冲沟，冲沟两侧平均地形坡度为35°，工程区最高地面高程位于场地的西侧高程为177.7m，最低点位于场地北侧地面高程为121.7m，地形高差达56m。后由于公路的修建公路两侧形成最高达18m的人工边坡，边坡最陡处大于60°。
2.2地层岩性
边坡地段的地层可分为第四系残积层Qel、下伏基岩为加里东期花岗片麻岩γcδ。各岩、土层特征分述如下：
（1）第四系残积层。砂质粘性土：褐黄色，褐红色，片麻岩风化残积而成，稍有光泽，无摇震反应，干强度高，韧性中等，局部揭露夹有砂。主要物理指标平均值为：w=22.8%，e=0.742，IL=0.1，平均标准贯入为24.8击。
（2）加里东期花岗片麻岩。全风化岩：褐黄色、褐灰色，岩芯呈坚硬土状，除石英及部分长石外均风化成粘土状，具微残余强度。强风化岩：褐黄色，黄色，岩石风化强烈而解体，原岩结构大部分被破坏，风化裂隙极发育。中风化岩：褐灰色，细粒结构，具花岗片麻状构造，岩芯呈碎块状及短柱状，岩质较坚硬，裂隙发育。裂面多风化呈铁红色。微风化岩：褐灰色，细粒结构，具花岗片麻状构造，岩芯呈柱及短柱状，岩质较坚硬，岩石较完整。
2.3水文地质条件
根据边坡地层成因及赋水空间的特点，地下水类型按其赋存条件可划分为：松散岩类孔隙水、基岩裂隙水两类。第四系松散岩类孔隙水主要赋存于残积砂质粘性土中，粘性土赋水性较差，地下水补给来源主要为大气降水，且坡脚削坡较陡，地下水排泄较通畅，地下较为贫乏。基岩裂隙含水层主要分布于区内下覆基岩内，含水层主要为花岗片麻岩，地下水赋存于含水层的构造裂隙及风化裂隙中，呈网格状或脉状，节理裂隙大多呈闭合状，透水性弱，不利于地下水的赋存与径流，因此该层水量较贫乏。
场地地下水主要接受大气降水补给，顺地势由高往低向场地外排泄，测得终孔地下水位埋深介于1.30～18.4m，标高介于126.61～138.92m。
3边坡地质灾害及成因分析
工程区原始地貌为一冲沟，后在冲沟处修建公路，公路两侧形成最高15m的人工边坡，边坡走向为近NS向，边坡延伸长度约200m，两侧边坡较陡，最陡处坡角大于60°。该边坡在暴雨过后区内主要发生1处小型滑坡及2处崩塌。滑坡堆积体堆积于公路上，堵塞交通。同时，其余边坡还处于不稳定状态，威胁过往行人安全。崩塌点发生于道路西侧两级浆砌毛石挡墙支护以上裸露坡面处，由于挡墙以上10m处的坡面裸露，未采取任何支护措施，且坡率较陡，坡体基本为残积土，在雨水侵蚀下，软化崩塌，可见雨水入侵是崩塌产生的主要原因。现场发生的一处小规模滑坡点也发生于道路西侧北段边坡，该处坡面由于坡率较陡，滑坡前坡率约为1：0.5左右，且表层的残积土较为松散，因此表层的松散土，在雨水侵蚀下发生滑坡，可见滑坡的主要原因是坡率过陡，且坡面未采取任何治理措施所致，而雨水下侵是诱因。
该边坡在雨水侵蚀下容易发生以下灾害：（1）滑坡：软化后的土体体沿下部的土岩分界面发生整体性滑动，产生滑坡。（2）崩塌：由于边坡较陡，部分边坡中上部的土体或岩体被多组节理裂隙切割，长期裸露，极易发生崩塌。
4治理方案设计
4.1边坡安全等级
边坡支护按永久支护结构进行施工设计，根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）规定，本边坡高度较高，坡率较陡，威胁安全等级为二级，边坡设计抗震设防烈度为7度。
4.2计算参数的选择
参考场地岩土工程勘察报告和类似的工程经验，计算采用的岩土体参数见表1。
4.3治理工程措施选型
根据场地地形条件、地质情况和边坡高度、坡率等情况，道路西侧边坡保留现有毛石挡墙，局部增设毛石挡墙和原挡墙衔接，挡墙以上坡面及道路东侧坡面坡脚均设置毛石混凝土挡墙，按照1：0.75放坡后，主要采用锚杆（索）+混凝土格构梁对坡体进行支护，防止坡体滑坡、崩塌的发生。
其中，典型支护剖面的主要支护结构参数如下：锚杆成孔孔径130mm，采用φ28HRB335钢筋作为主筋，注纯水泥浆，水灰比为0.40～0.50，长6～12m。锚索孔径150mm，采用1860MPa级别直径15.24mm低松弛鋼绞线作为索体材料，锚杆锚索均注水灰比0.40～0.50纯水泥浆，要求其28d强度不小于30MPa，锚索总长23m，自由段7m。格构梁截面为0.40m×0.40m，C25混凝土浇注，钢筋保护层厚度不小于35mm。为消除雨水对边坡的侵蚀冲刷，坡面格构骨架内植草进行绿化。坡顶和坡脚设置排水沟，坡面设置排水踏步，使坡面雨水有组织地排出场地。
4.4边坡稳定性定性计算分析
采用slope软件对典型剖面分为3个工况分别进行稳定性分析计算，分别是天然工况下，地震工况下和暴雨工况下的稳定性分析，其中地震工况按照7度设防烈度考虑，水平地震加速度为0.10g，暴雨工况假定水位线位于坡高2/3处。在天然工况下计算结果安全系数为1.574，在地震工况下计算结果安全系数为1.463，在暴雨工况下计算结果安全系数为1.330。根据计算结果表明，边坡在采用锚杆（索）+混凝土格构梁加固后是稳定的，安全系数符合相关规范的规定。
5结论
本工程边坡较高、坡度较陡，暴雨工况下边坡处于不稳定状态，在不利因素的进一步作用下，易发生滑坡和崩塌。通过对边坡的调查和分析，主要采用锚杆（索）+混凝土格构梁的治理方法，在锚杆（索）和格构梁复合结构防护下，边坡内部的应力应变得到改善，边坡位移得到约束，有效的控制或消除地质灾害隐患，达到了预期的效果。该边坡的治理工程施工已经结束一年多，经过位移和沉降观测，该边坡的稳定性良好。本工程锚杆（索）+混凝土格构梁的在边坡治理中的成功应用，为今后的类似边坡的治理提供了参考。