坡面上布设的框架等反力结构刻槽问题

在工程斜坡加固防护中,依据不同的坡体地质条件选用的锚杆、钢锚管、锚索框架、地梁、十字梁和锚墩等,作为锚固体在坡面的反力结构,是锚固体系中不可缺失的重要组成部分。

在工程实践中,很多技术人员设计时没有依据坡面地质条件,对反力结构在坡面的设置刻槽标准进行分类要求,而是统一要求反力结构须在坡面上刻槽后将其全部埋置于坡面以下,或要求反力结构须埋入坡面以下不少于20~30cm。尤其是JTG、T3334-2018《公路滑坡防治设计规范》中明确规定:“锚索框架梁底嵌入坡面岩体内深度不宜小于0.2m”,更是助长了这一现象的野蛮生长,导致在工程施工时出现施工难度过大,甚至无法实施的情况出现。很多网友询问笔者,如何理解锚固工程反力结构在坡面的刻槽标准?

其实对于反力结构是否需要刻槽放置,或刻槽标准如何,主要取决于反力结构的稳定性需要、坡面防护的需要等因素,而这两个因素,又密切与坡面的地质条件相关

反力结构作为锚固工程的坡面承载体系,主要为锚固工程提供有效的坡面支撑,其工程结构的设计需依据弹性地基梁模型进行计算配置,即反力结构的设计需考虑锚固力的大小和坡面地基系数,而不应忽略坡面地质条件仅仅按连续梁或简支梁的结构模型计算。

因此,坡面的地质条件对反力结构的稳定性具有至关重要的影响。即不同的地质体对反力结构的内力、稳定性具有直接的影响。岩土体越完整、强度越高,坡面开挖质量越高,梁体的稳定性越好,对刻槽的标准要求越低。

其次,作为边坡防护工程的重要组成部分,坡面的有效防护可为锚固体的稳定提供有效的条件。否则,坡面开挖凸凹不平,施工质量差,或坡体表面的岩土体质量越差,一旦在风化、降雨冲刷等作用下造成反力结构架空时,就极易造成锚固体的锚固能力出现不同程度的下降,甚至造成预应力锚固体失效。

因此,为确保布置于坡面的反力结构稳定,就需确保坡面的稳定。故在工程设计时需利用反力结构将坡面分割为较小的单元,就如同坡面的拱形骨架、人字形骨架等坡面防护工程一样对坡面进行分割,从而有效减小坡面汇水面积,达到减小坡面径流能力,从而有效提高坡面的抗冲刷能力。故此,需依据地质条件对坡面按不同标准进行刻槽。

此外,利用反力结构的坡面单元分割,可大大提高坡面的绿化防护能力,这也是坡面需进行刻槽设置锚固工程反力结构的一个重要附属功能。

综上,锚固工程反力结构是否需要进行刻槽,或标准如何,完全取决于坡体的地质条件和锚固工程的设置参数。

基于此,对于花岗岩、灰岩等硬岩和较硬岩,由于其形成的坡面有利反力结构的稳定,且坡面的抗风化、抗冲刷能力等均较强,故一般情况下要求反力结构布置时的坡面刻槽深度不宜大于5cm。否则,如果仍按规范要求的一样刻槽深度不宜小于20cm,那么强度达到上百兆帕的岩体是否有必要刻槽,是否能够刻的动(不信,让编规范的人过来亲自动手刻一下试试

对于板岩、泥质砂岩等较软岩和软岩,由于岩体强度相对较低,对坡面反力结构的稳定性有一定的影响,且坡面的抗风化、抗冲刷能力等均存在一定的弱化,故一般情况下要求反力结构布置时的坡面刻槽深度宜为5≤h≤20cm。这样,不但避免了刻槽深度过大造成施工困难,也有效保障了反力结构的稳定和坡面绿化的需要。

对于泥岩、黄土等极软岩、土质和类土质坡体,由于岩土体强度明显较低,不利于坡面反力结构的稳定,且坡面的抗风化、抗冲刷能力等明显较弱,故一般情况下要求反力结构布置时的坡面刻槽深度宜为20cm≤h,且要求梁体露出地面的的高度不得小于5cm。这样要求的目的是合理的刻槽深度有利于反力结构的稳定,也防止刻槽过深导致反力结构全部埋入坡面以下,导致其对坡面分割能力丧失而不利于坡面防冲刷、绿化。当然,此类岩土体性质软弱,刻槽施工相对容易,也是要求刻槽较深的一个原因。

综上,锚固工程的反力结构是否需要刻槽,或要求刻槽多深,是综合考虑的结果,且不可一刀切似的任性要求。否则,设计就不是一个有品质的设计。换句话说,任何一个设计者在完成设计作品后,应静下心来仔细想一想,自己的作品如果是自己去施工,是否每一个步骤都是合理的、可行的。正所谓,“己所不欲,勿施于人”,做每一件事,都需要合理的理由,以及所要达到的目的,否则,做事就是盲目的,任性的。

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