大高差高角度邊坡支護設計摘要：主要研究大高差高角度邊坡支護設計，以某采石場開挖后人工邊坡支護工作為例，對大高差高角度邊坡支護設計工作進行了探討。關鍵詞：大高差高角度邊坡；支護某采石場開挖后形成人工邊坡，寬150m，坡頂與坡腳最大高差48m，邊坡屬二級階梯式人工開挖邊坡，中部平臺寬4m，平臺與坡腳最高高差20m。該邊坡兩側坡面陡峭，平均坡度＞80°，屬于大落差高角度，以該工程為例，對大高差高角度邊坡支護設計方法進行研究。一、 概述（一） 工程概況根據現場勘查結果，山體為粗粒砂巖主體結構，該采石場開采石材為建筑用材，邊坡巖體硬度大，力學強度較好，邊坡表面有明顯的局部層理，表層砂巖嚴重風化，進行加固支護首先需清理表層風化砂巖，區域內無明顯地下水出露。根據規劃設計方案，加固邊坡之后，邊坡上部將承載假山以及其他風景物重量載荷，假山朔石表面積重量200kg/m3,為抵御外部載荷、山坡風化以及雨水沖刷，預防邊坡坍塌危害，邊坡坡體需要進行加固支護處理，考慮到邊坡具體尺寸誤差，設計保守取支護段寬150m，高度45m，支護面積為6750m2。（二） 支護方式邊坡支護方式有抗滑樁、擋土墻、預應力錨桿等多種，根據該邊坡實際情況，現提出錨索+錨桿和全錨桿兩種支護方式。其中錨索+錨桿支護方法充分利用了錨桿對邊坡變形的適應性，對錨索施加必要的預應力，能夠對邊坡變形進行主動控制，而且預應力錨固和其他支護方式相比，經濟性優勢也比較明顯。全錨桿支護方案則因為該邊坡缺少相關地質資料以及地質認識，只能提出經驗性方案，但是和錨索+錨桿支護方式相比，全錨桿支護造價更低，但是安全性稍差，不能有效處理邊坡內可能存在的大地質弱問題。（三） 工作內容1、 淺表層支護坡面布置系統錨桿，噴錨混凝土保護或者在錨桿端頭設置框架混凝土，斷層以及破碎帶附近設置錨固鋼筋網，并設置截水溝、泄水孔。2、 深層支護邊坡強卸荷巖體、斷層帶、薄層砂巖和板巖層理位置需要設置預應力錨索進行加強加固，錨索一般設置在坡腳、坡頂或者邊緣部位。考慮到坡腳位置基巖負荷較大，對穩定性要求較高，本次研究中0-20.0m高度為錨索+錨桿支護體系。巖體中出露薄層砂巖、板巖、嚴重風化層以及嚴重卸荷變形位置坡面均需設置鋼筋混凝土框格梁，提高坡面整體性。3、 排水設計施工區域地下水位較低，無明顯地下水出露，排水系統設置主要面向坡面排水、地表水，在坡面框架梁縫隙設置泄水孔，坡頂和坡腳設置周邊截水溝、馬道排水溝，坡面雨水進入泄水孔或者截水溝。4、 不穩定塊體清理為防止坡頂邊緣墜落滾石威脅坡腳支護施工安全，坡面揭頂施工之前首清理坡頂邊緣松動巖體和不穩定巖體，并在開口線、寬馬道上設置被動攔石網，分級攔截落石。二、 支護方案設計（一）錨索+錨桿支護1、0-20m根據垂直高度將邊坡劃分為兩部分。0-20.0m高度范圍內邊坡采用錨桿框架+錨索框架聯合支護形式支護，坡面內設置成排錨桿，邊坡走向上水平間距每隔6.0m設置一排錨桿，錨桿長4.0m，鉆孔孔深4.5m，傾斜20。，孔徑帖0，拍2螺紋鋼錨桿，錨桿端頭部位設置有梁框架，梁截面0.3x0.3m，C25現澆混凝土結構，坡面設置2排錨索，水平間距0.6m，豎直間距9.0m，錨索長20m，錨固段10m，傾角20°，剛強度低松弛1860鋼絞線材質錨索，8415.2mm，錨索端部設置有錨墩和框架，同為C25現澆混凝土結構。優化錨桿錨固角度，最大程度發揮錨桿抗滑力，錨桿布置方向和下滑力方法平行。要注意施工實際中，錨桿設置方向不可能和滑動方向完全平行，因此需要綜合考慮構筑物位置、施工場地條件等有關因素，取最優值，此時n為最大值，該錨固角度下，最短的錨桿長度可以獲得最大錨固力，此時單根錨桿提供錨固力可求：（1）式中：Po-錨桿設計拉力（N）；Pt-單根錨桿提供阻滑力（N）；6-錨桿與滑面夾角，6=45°+4/2；4-畫面摩擦角，4=30。；2、20-45m破率1:0.17，坡面上布置多排錨桿，水平間距6.0m，豎直間距30m，錨桿長4.0m，鉆孔深度4.5m，錨桿490mm，432螺紋鋼材質，頂部設置有0.3x03m框架梁，C25現澆鋼筋混凝土結構。坡面邊緣設置雙排錨索，6.0mx9.0m，錨索長20m，錨固段10m，傾角20。，鉆孔4130mm，同為84s15.2mm高強度低松弛1860鋼絞線，端頭設置0.6x0.6x0.4錨墩和0.3x0.3m框架，C25現澆鋼筋混凝土結構。（二） 全錨桿支護同樣根據邊坡坡率、地質條件，分段加固。1、 0-20.0m全錨桿框架結構，多排錨桿，施工方案同錨索+錨桿支護方式。2、 20.0-45.0m錨桿框架結構，多排錨桿，6.0x3.0m密度布置，錨桿長4.0m，鉆孔深4.5m，傾角20。，鉆孔490mm，432螺紋鋼錨桿，頂端設置0.3x0.3mC25鋼筋混凝土現澆框架梁。（三） 排水設計1、 坡面泄水孔錨噴坡面設置坡面泄水孔，6.0x3-6m，根據鉆孔位置靈活調整垂直間距，設置泄水管，管徑450mm，呈菱形布置，孔深度至少1.5m，坡度至少7。。2、 坡頂截水溝距離坡頂水平距離1.5m設置截水溝，寬0.5mx深0.3m，毛石砌筑結構，m7.5水泥砂漿防滲勾縫處理。3、 坡腳排水溝坡腳距離坡腳1.5m位置設置排水溝，尺寸規則和處理方法同坡頂截水溝。（四） 方案比選大高差高角度邊坡平臺和坡腳之間高度落差大，坡面陡峭，傾角超過80。，支護施工技術難度高，依據設計規范和既往工程經驗，對施工區域進行全面完善細致的地質勘查，綜合考察邊坡坡率以及地質條件，決定根據垂直高度不同選擇不同的支護方案，給出錨桿+錨索和純錨桿兩種不同的支護形式。綜合考慮經濟性、安全性、技術可行性、綜合效益等多方面因素，選擇錨索+錨桿支護方案。0-20.0m為錨桿+錨索支護方案，20.0-45.0m為錨桿支護方案，并設置了科學的排水體系，減少地表水對邊坡支護結構的侵襲。結語：大高差高角度邊坡支護困難，需要根據支護高度的不同選擇合適的錨固方案，錨桿+錨索方案兼顧了施工成本控制和支護體系的安全性與穩定性，綜合效果比較理想。參考文獻：喬介平，殷本林.錦屏一級水電站大壩左岸高邊坡安全開挖技術[J].四川水力發電,2016（32）.李勤軍，鄢雙紅.大奔流溝料場高邊坡支護設計研究與實踐[J].人民長江,2015（44）.宋勝武，向柏宇，楊靜熙,馮學敏.錦屏一級水電站復雜地質條件下壩肩高陡邊坡穩定性分析及其加固設計[J].巖石力學與工程學報,2015（29）.⑷孫曉陽,馬明磊，陳斌，