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摘要：简要介绍锚杆挡墙的基本原理，根据工程实践经验，分析板肋式挡墙在边坡支护中的特点及应用条件，针对设计、施工过程中遇到的主要难点，提出相应的解决措施。
关键词：锚杆挡墙，板肋式，临时坡面，施工期稳定
Abstract: this article briefly introduces the basic principle of the retaining wall, according to engineering practice experience, analysis of the retaining wall in the slope board rib support features and application conditions of, in view of the design, construction encountered in the process of the main difficulties, and puts forward the corresponding solutions.
Keywords: anchor retaining wall, board rib type, temporary slope, stable during
中图分类号：U417.1+16文献标识码：A 文章编号：
1 前言
随着岩土锚固技术的日益发展成熟，锚杆挡墙在边坡支护的应用也越来越为广泛。岩土锚固的基本原理就是利用锚杆锚索周围坡体的抗剪强度来传递结构物的拉力以保持边坡开挖面的自身稳定，由于锚杆锚索的使用，它可以提供作用于结构物上以承受外荷的抗力；可以使锚固地层产生压应力区并对加固坡体起到加筋作用；可以增强坡体的强度，改善坡体的力学性能；可以使结构与坡体连锁在一起，形成一种共同工作的复合体，使其能有效地承受拉力和剪力。在岩土锚固中通常将锚杆和锚索统称为锚杆。
锚杆挡墙则是利用岩土锚固技术形成的挡土结构物，锚杆的一端与挡墙结构物联接，另一端锚固在稳定的岩土层中，以承受土压力对结构物所施加的推力，从而利用锚杆与地层间的锚固力来维持结构物的稳定。
2 锚杆挡墙特点和常用型式
锚杆挡墙的结构质量轻，抗坡体变形能力强，与重力式挡土墙相比，可节约大量的圬工，对于缺乏石料的地区是很好的选择。稍为不足之处是施工工艺较高，要配套钻孔、灌浆等专有机械设备，且耗费一定的钢材。
锚杆挡墙在边坡支护中的常用型式有板肋式锚杆挡墙、格构式锚杆挡墙和排桩式锚杆挡墙三种。三种锚杆挡墙当中，排桩式锚杆挡墙的施工期稳定性及抗坡体变形能力均为最好，但造价较高；格构式锚杆挡墙造价较低，但抗坡体变形能力稍弱，需垂直支护时应用于稳定性、整体性较好的Ⅰ、Ⅱ类岩石边坡为宜；板肋式挡土墙则属三者中的适中类型。
3 板肋式锚杆挡墙支护机理
板肋式锚杆挡墙主要由锚杆和钢筋混凝土肋柱、挡土板组成。肋柱是挡土板的支座，墙后的侧向土压力作用在挡土板上，并通过挡土板传递给肋柱，再由肋柱传递给锚杆，由锚杆与坡体之间的锚固力即锚杆抗拔力使之平衡，以维持墙身及墙后坡体的稳定。
板肋式锚杆挡墙的挡土板分就地浇筑和预制拼装两种形式。装配式挡土板适用于填方地段，一般按简支板计算挡土板内力；现浇挡土板适用于挖方地段，常做成与肋柱连在一起的连续板，按连续板计算其内力。
4 工程应用实例
4.1 工程概况
深圳市宝安区观澜民和路市政工程，位于深圳市中北部，观澜街道中部，呈南北走向，南起观澜大道与大和路交叉口，往北止于观光路与四黎北路交叉口，全长2.09km，采用城市Ⅱ级主干道标准。沿线地形地势起伏较大，地貌单元主要属丘陵、山间谷地及河流阶地地貌。
根据道路设计标高，沿线将开挖形成多处高路堑边坡（边坡高度15m～26m），其中有几处边坡因其坡顶紧挨现状高速公路、高压线塔及公园用地，均需对下部边坡采用垂直支护以缩减边坡开挖范围。对于如何合理、经济选用垂直支护结构，是该道路边坡支护设计中重点考虑和分析的问题。
4.2 边坡地质情况
根据该工程的勘察成果，边坡坡体主要由坡洪积含砾石亚粘土（第四系上更新统坡洪积层）、残积亚粘土（第四系残积层）和强风化泥质粉砂岩（侏罗系地层）等地层组成，属土岩组合边坡。岩土大致性能如下所述：
（1）含砾石亚粘土：标准贯入试验锤击数实测值11～15击，孔隙比e平均值0.92，呈可塑～硬塑状态，具有中等强度和中等压缩性。
（2）亚粘土：标准贯入试验锤击数实测值11～31击，孔隙比e平均值0.93，呈可塑～硬塑状态，具有中等强度和中等压缩性。
（3）强风化泥质粉砂岩：该层岩石坚硬程度属极软岩，岩体完整程度属极破碎～破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类，具有较高强度和低压缩性。
场地地下水主要受大气降水、水沟等地表水补给。另外侏罗系泥质粉砂岩中还赋存基岩裂隙水，受大气降水及上层地下水补给，其涌水量大小及径流规律主要受地质构造及节理裂隙控制。
4.3 边坡支护方法分析
考虑到上述边坡的坡顶环境因素较为复杂（特别是坡顶为高压线塔的路段），设计方案主要选用锚杆挡墙作为支护结构，以利于边坡的稳定及控制边坡水平及垂直变形。
设计时根据边坡地质情况进行计算分析后，认为边坡有一定的自稳能力，可选择较为经济的锚杆挡墙类型，于是决定采用现浇板肋式锚杆挡墙支护，并要求严格按逆作法分段跳槽施工，同时加强施工期间临时坡面的稳定。
4.4 板肋式锚杆挡墙设计要点
（1）挡墙高度：采用单级挡墙时，高度控制在9m以内；需分级设置挡墙时，高度控制在8m以内。
（2）肋柱和挡土板采用C30钢筋混凝土现场整体浇筑，锚杆台座采用C35钢筋混凝土现浇，外锚头采用C30素混凝土封堵。混凝土保护层的厚度不小于50mm。
（3）肋柱截面尺寸为50cm×60cm；顶梁和底梁截面尺寸为60cm×40cm；挡土板厚度均为30cm。肋柱、顶梁和底梁施工完成后应处于同一坡面。
（4）肋柱上配置预应力锚索，挡墙正面上呈矩形布置：橫×纵=3m×2.5m。
（5）每孔锚索由若干束Ф15.24高强低松弛预应力钢绞线组成，锚索长度13m～25m，锚固长度8m～13m，孔径130mm。每束钢绞线型号为：1×7－15.20－1860－GB/T5224-2003，即极限抗强度1860Mpa，锚具采用OVM型号，成套配置。
（6）单孔锚索抗拔力设计值Nt：亚粘土层中取值30kN/m；强风化岩土层中取值=35kN/m。
挡墙主要构造形式见图1、图2所示。
图1板肋式锚杆挡墙正面构造图2板肋式锚杆挡墙横断面构造
4.5 主要技术难点
通过本次板肋式锚杆挡墙的设计及施工实践，认为板肋式锚杆挡墙的主要技术难点反而不是墙体和锚杆自身，而是墙后临时坡面的稳定问题。
对于临时坡面的稳定措施，设计方案一开始是先对临时坡面按1:0.5坡率放坡，待安设锚杆锚索、浇筑墙身后，再在墙后回填石粉渣，最后张拉预应力锚索。但经过试验段施工后，发现有几个问题难以得到有效解决：一是回填石粉渣的压实度难以保证；二是压实石粉渣容易对锚索产生挤压变形，影响以后的张拉；三是挡墙需两侧支设模板且垂直稳定性、垂直度均难以保证。因此后来对设计方案进行了以下优化：对临时坡面自上而下分级、分段跳槽垂直开挖，然后及时采用Φ8U型钉挂钢筋网喷射8cm厚C15混凝土临时支护，并同步施工锚杆锚索，开挖至设计基底后，及时施工该分段挡墙，最后张拉预应力锚索。
最后墙后坡面按要求开挖并经临时支护后，施工过程中未出现崩塌现象，挡墙的施工亦顺利完成。
4.6 施工效果
根据边坡施工期间及工后监测成果，对于坡顶有高压线的路堑边坡，边坡水平位移与沉降均在25mm以内；其余路堑边坡水平位移控制在边坡总高的0.25%与40mm的小值范围内，沉降控制在30mm以内。现场施工照片如图3所示：
图3 板肋式挡墙现场施工照片
5、结语
工程应用实例中，经施工检验及边坡监测证明，该道路挖方边坡采用板肋式锚杆挡墙支护，较好地适应了边坡地质情况和特点，取得了良好的支护效果。
因此，对于有一定自稳能力、需垂直开挖支护并对变形控制要求较高的挖方边坡，如果能够紧密结合逆作法分段跳槽施工，做好施工期间墙后坡面的临时支护，采用板肋式锚杆挡墙支护不失为一种经济、安全的边坡支护方法。
参考文献：
[1] 国家标准，建筑边坡工程技术规范（GB 5030-2002）。
[2] 赵明阶 何光春 王多垠，边坡工程处治技术，人民交通出版社，2003年。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：锚杆挡墙，板肋式，临时坡面，施工期稳定
Abstract: this article briefly introduces the basic principle of the retaining wall, according to engineering practice experience, analysis of the retaining wall in the slope board rib support features and application conditions of, in view of the design, construction encountered in the process of the main difficulties, and puts forward the corresponding solutions.
Keywords: anchor retaining wall, board rib type, temporary slope, stable during
中图分类号：U417.1+16文献标识码：A 文章编号：
1 前言
随着岩土锚固技术的日益发展成熟，锚杆挡墙在边坡支护的应用也越来越为广泛。岩土锚固的基本原理就是利用锚杆锚索周围坡体的抗剪强度来传递结构物的拉力以保持边坡开挖面的自身稳定，由于锚杆锚索的使用，它可以提供作用于结构物上以承受外荷的抗力；可以使锚固地层产生压应力区并对加固坡体起到加筋作用；可以增强坡体的强度，改善坡体的力学性能；可以使结构与坡体连锁在一起，形成一种共同工作的复合体，使其能有效地承受拉力和剪力。在岩土锚固中通常将锚杆和锚索统称为锚杆。
锚杆挡墙则是利用岩土锚固技术形成的挡土结构物，锚杆的一端与挡墙结构物联接，另一端锚固在稳定的岩土层中，以承受土压力对结构物所施加的推力，从而利用锚杆与地层间的锚固力来维持结构物的稳定。
2 锚杆挡墙特点和常用型式
锚杆挡墙的结构质量轻，抗坡体变形能力强，与重力式挡土墙相比，可节约大量的圬工，对于缺乏石料的地区是很好的选择。稍为不足之处是施工工艺较高，要配套钻孔、灌浆等专有机械设备，且耗费一定的钢材。
锚杆挡墙在边坡支护中的常用型式有板肋式锚杆挡墙、格构式锚杆挡墙和排桩式锚杆挡墙三种。三种锚杆挡墙当中，排桩式锚杆挡墙的施工期稳定性及抗坡体变形能力均为最好，但造价较高；格构式锚杆挡墙造价较低，但抗坡体变形能力稍弱，需垂直支护时应用于稳定性、整体性较好的Ⅰ、Ⅱ类岩石边坡为宜；板肋式挡土墙则属三者中的适中类型。
3 板肋式锚杆挡墙支护机理
板肋式锚杆挡墙主要由锚杆和钢筋混凝土肋柱、挡土板组成。肋柱是挡土板的支座，墙后的侧向土压力作用在挡土板上，并通过挡土板传递给肋柱，再由肋柱传递给锚杆，由锚杆与坡体之间的锚固力即锚杆抗拔力使之平衡，以维持墙身及墙后坡体的稳定。
板肋式锚杆挡墙的挡土板分就地浇筑和预制拼装两种形式。装配式挡土板适用于填方地段，一般按简支板计算挡土板内力；现浇挡土板适用于挖方地段，常做成与肋柱连在一起的连续板，按连续板计算其内力。
4 工程应用实例
4.1 工程概况
深圳市宝安区观澜民和路市政工程，位于深圳市中北部，观澜街道中部，呈南北走向，南起观澜大道与大和路交叉口，往北止于观光路与四黎北路交叉口，全长2.09km，采用城市Ⅱ级主干道标准。沿线地形地势起伏较大，地貌单元主要属丘陵、山间谷地及河流阶地地貌。
根据道路设计标高，沿线将开挖形成多处高路堑边坡（边坡高度15m～26m），其中有几处边坡因其坡顶紧挨现状高速公路、高压线塔及公园用地，均需对下部边坡采用垂直支护以缩减边坡开挖范围。对于如何合理、经济选用垂直支护结构，是该道路边坡支护设计中重点考虑和分析的问题。
4.2 边坡地质情况
根据该工程的勘察成果，边坡坡体主要由坡洪积含砾石亚粘土（第四系上更新统坡洪积层）、残积亚粘土（第四系残积层）和强风化泥质粉砂岩（侏罗系地层）等地层组成，属土岩组合边坡。岩土大致性能如下所述：
（1）含砾石亚粘土：标准贯入试验锤击数实测值11～15击，孔隙比e平均值0.92，呈可塑～硬塑状态，具有中等强度和中等压缩性。
（2）亚粘土：标准贯入试验锤击数实测值11～31击，孔隙比e平均值0.93，呈可塑～硬塑状态，具有中等强度和中等压缩性。
（3）强风化泥质粉砂岩：该层岩石坚硬程度属极软岩，岩体完整程度属极破碎～破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类，具有较高强度和低压缩性。
场地地下水主要受大气降水、水沟等地表水补给。另外侏罗系泥质粉砂岩中还赋存基岩裂隙水，受大气降水及上层地下水补给，其涌水量大小及径流规律主要受地质构造及节理裂隙控制。
4.3 边坡支护方法分析
考虑到上述边坡的坡顶环境因素较为复杂（特别是坡顶为高压线塔的路段），设计方案主要选用锚杆挡墙作为支护结构，以利于边坡的稳定及控制边坡水平及垂直变形。
设计时根据边坡地质情况进行计算分析后，认为边坡有一定的自稳能力，可选择较为经济的锚杆挡墙类型，于是决定采用现浇板肋式锚杆挡墙支护，并要求严格按逆作法分段跳槽施工，同时加强施工期间临时坡面的稳定。
4.4 板肋式锚杆挡墙设计要点
（1）挡墙高度：采用单级挡墙时，高度控制在9m以内；需分级设置挡墙时，高度控制在8m以内。
（2）肋柱和挡土板采用C30钢筋混凝土现场整体浇筑，锚杆台座采用C35钢筋混凝土现浇，外锚头采用C30素混凝土封堵。混凝土保护层的厚度不小于50mm。
（3）肋柱截面尺寸为50cm×60cm；顶梁和底梁截面尺寸为60cm×40cm；挡土板厚度均为30cm。肋柱、顶梁和底梁施工完成后应处于同一坡面。
（4）肋柱上配置预应力锚索，挡墙正面上呈矩形布置：橫×纵=3m×2.5m。
（5）每孔锚索由若干束Ф15.24高强低松弛预应力钢绞线组成，锚索长度13m～25m，锚固长度8m～13m，孔径130mm。每束钢绞线型号为：1×7－15.20－1860－GB/T5224-2003，即极限抗强度1860Mpa，锚具采用OVM型号，成套配置。
（6）单孔锚索抗拔力设计值Nt：亚粘土层中取值30kN/m；强风化岩土层中取值=35kN/m。
挡墙主要构造形式见图1、图2所示。
图1板肋式锚杆挡墙正面构造图2板肋式锚杆挡墙横断面构造
4.5 主要技术难点
通过本次板肋式锚杆挡墙的设计及施工实践，认为板肋式锚杆挡墙的主要技术难点反而不是墙体和锚杆自身，而是墙后临时坡面的稳定问题。
对于临时坡面的稳定措施，设计方案一开始是先对临时坡面按1:0.5坡率放坡，待安设锚杆锚索、浇筑墙身后，再在墙后回填石粉渣，最后张拉预应力锚索。但经过试验段施工后，发现有几个问题难以得到有效解决：一是回填石粉渣的压实度难以保证；二是压实石粉渣容易对锚索产生挤压变形，影响以后的张拉；三是挡墙需两侧支设模板且垂直稳定性、垂直度均难以保证。因此后来对设计方案进行了以下优化：对临时坡面自上而下分级、分段跳槽垂直开挖，然后及时采用Φ8U型钉挂钢筋网喷射8cm厚C15混凝土临时支护，并同步施工锚杆锚索，开挖至设计基底后，及时施工该分段挡墙，最后张拉预应力锚索。
最后墙后坡面按要求开挖并经临时支护后，施工过程中未出现崩塌现象，挡墙的施工亦顺利完成。
4.6 施工效果
根据边坡施工期间及工后监测成果，对于坡顶有高压线的路堑边坡，边坡水平位移与沉降均在25mm以内；其余路堑边坡水平位移控制在边坡总高的0.25%与40mm的小值范围内，沉降控制在30mm以内。现场施工照片如图3所示：
图3 板肋式挡墙现场施工照片
5、结语
工程应用实例中，经施工检验及边坡监测证明，该道路挖方边坡采用板肋式锚杆挡墙支护，较好地适应了边坡地质情况和特点，取得了良好的支护效果。
因此，对于有一定自稳能力、需垂直开挖支护并对变形控制要求较高的挖方边坡，如果能够紧密结合逆作法分段跳槽施工，做好施工期间墙后坡面的临时支护，采用板肋式锚杆挡墙支护不失为一种经济、安全的边坡支护方法。
参考文献：
[1] 国家标准，建筑边坡工程技术规范（GB 5030-2002）。
[2] 赵明阶 何光春 王多垠，边坡工程处治技术，人民交通出版社，2003年。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。