摘要：格构梁锚杆体系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，具有布置灵活、结构形式多样、截面调整方便、与坡面密贴、可随坡就势等显著优点，格构内可进行挂网喷砼、植草绿化和防护，同时，该方法造价较低、施工工期短、边坡变形小，安全可靠，使其在土质边坡支护工程中得到了广泛应用。
关键词：格构梁；锚杆；边坡支护；土质边坡
一、引言
锚杆格构梁体系是一种组合式的边坡支护加固结构，在该结构中，格梁的主要作用是将边坡坡体的剩余下滑力或土压力、岩石压力分配给锚杆或锚索，然后通过锚索传递给稳定地层，从而使边坡坡体在由锚杆或锚索提供的锚固力的作用下处于稳定状态。而加固的抗滑力主要由格构结点处的锚杆或锚索提供。通过格构梁将嵌入岩层的加固锚杆进行联动协作，体系不会因为一根或几根锚杆在其他因素干扰下失去加固作用而导致整个支护工程受到影响。在锚固与格构梁区域，利用锚杆的抗拔力控制边坡失稳和变形，改善了土体的受力，能有效控制不稳定岩层的下滑，同时通过格梁内植草绿化，产生护面效果，有利于环境和水土保持，实现了防护工程的实用与美观的统一。
二、工程概况
案例项目地位于广州市花都区狮岭镇山前大道，地形起伏较大，西部为一小山包，西北部有一游泳池，地势为西部高，东部低平。由于设计要求，需要对西侧边坡进行切坡处理，切坡高度较高（距基坑顶最大标高17.2m),坡长约170m,坡度大于45度，坡底距离拟建建筑物基坑边线不足2m,为土质边坡。
1.工程地质条件
根据地勘报告，场地内岩土体主要有人工填土层，冲洪积土层，坡积土层，残积土层，石炭系碎屑岩，由上至下按层序分述如下：
人工填土层（Qml）：以素填土为主，部分为耕土，呈灰褐、褐黄色或深灰色，结构松散，均匀性差，场地分布普遍。层厚：0.5～8.20m。
冲洪积土层(Qal+pl)：主要由粉质黏土，淤泥质土、有机质土、泥炭质土，粉砂、中砂组成，深灰，灰黄、褐黄、黄褐色，流塑，软塑，可塑状，为泥岩、页岩风化残坡积土，饱水后易软化、崩解，层顶埋深：0.70～13.50m，层厚：0.70～8.90m。
坡积土层(Qdl)：岩性主要为粉质黏土，褐黄色，可塑状～坚硬状，含粉细砂及岩屑，层顶埋深：0.00～7.60m，层厚0.50～3.00m，风化较为完全。
残积土层：场地分布较普遍，岩性主要为粉质黏土。砂质粘性土，褐黄色，硬塑～坚硬状，含粉细砂及岩屑，为石炭系碎屑岩风化残积土或花岗岩风化残积土，层顶埋深：0.50～16.00m，层厚：1.20～17.50m。
石炭系碎屑岩：岩性主要为粉砂岩、石英砂岩，灰黄、灰色，砂质结构，层状构造，岩石风化程度为全风化或强风化，岩芯呈坚硬土状；岩体完整程度为极破碎、半岩半土状、碎块状，局部夹中等风化岩块，裂隙很发育，岩石坚硬程度为极软岩或软岩，遇水易软化；层顶埋深：0.50～29.80m，层厚：1.50～29.20m。
2.水文地质条件
地下水主要为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水，按埋藏条件分为上层滞水和潜水，上层滞水主要赋存于人工填土层，水量较小，主要来源大气降雨。孔隙潜水主要赋存第四系砂土中，受大气降水垂直渗入补给。基岩裂隙水主要赋存强风化岩(碎块状部分)、中等风化岩和微风化岩裂隙中，水量大小与裂隙发育程度、闭合状态及连通性有关。地下水初见水位0.7～12.00m，稳定水位埋深0.5～11.80m，地下水水位年变化幅度在0.20～2.00m之间
3.气候条件
工程地处南亚热带海洋季风型气候区，降雨量充沛，多年平均降水量为1792.3mm，降水分布不均，春夏季占79%，春季占33%，秋季冬季占27%，受气候条件影响，夏季易产生强降雨。
三、设计原则
遵循“安全、可靠、长效、美观、环保”的原则；边坡支护按永久性工程设计，有效使用期不低于现有坡下建筑物使用期；在现有技术条件下，应做到技术成熟、施工易行、安全可靠和经济合理；同时尽可能降低工期。
四、方案比选
为保证边坡长期稳定及拟建建筑结构的安全，需对该边坡进行支护加固。根据以往的工程经验，可用的边坡支护措施有：喷锚支护，锚索+滑桩桩支护，锚杆+格构梁支护，下面就三种方案进行优缺点分析：
方案一：喷锚支护
坡体安置锚杆，锚杆上挂网并喷射混凝土（3～8cm）进行防护处理。该方案的特点是：强度较高，抗裂性能好，能承受少量侧压力，但成本高，能耗大，施工难度大，施工周期较长，后期边坡绿化难度大，不美观
方案二：锚索+抗滑桩支护
在坡体前沿设置抗滑桩+锚索支护（桩径为2m×2m人工挖孔桩），该方案的特点是：刚度大，变形小，支护效果好，不损失坡脚规划用地面积，但需要大量人力，造价高，工期长，工艺复杂，不易保证施工质量。
方案三：锚杆+格构梁支护
在坡体前设置锚杆+格构梁加固支护，坡脚设置排水沟，格梁内采用三维网植草绿化。该方案的特点是：可以较好的适应地形条件，造价较低、施工工期短、边坡变形小，安全可靠，同时通过植草，既可以美化环境又可以和周边建筑融为一体。
五、支护方案设计
经方案比选，决定采用第三种支护方案。经对滑坡体实际勘察后进行优化设计如下：
1.边坡加固
采用锚杆、格构梁联合支护结构,放坡坡率为1：1.0，坡面框格内植草绿化护面，坡脚格构梁采用浆砌石封闭。锚杆水平间距2.0m，垂直间距2.0m，布置在格构梁的结点处。锚杆长度为9m～12m，设计抗拔力为70～90kN，锚孔孔径150mm，锚孔注浆体强度等级M20。
格构型式通常有方型、菱型、人字型和弧型等四种,本工程采用的格构型式为方型。梁尺寸为300mm×3000mm，根据绿化和美观的要求，格梁高出坡面100mm,
格梁梁主筋配8D20钢筋，箍筋为B8@100砼等级均为C30
2.截、排水系统
坡顶、坡底设砖砌排水沟，坑底设集水井。排水沟尺寸为300×300×300（顶宽×底宽×高），坑底排水沟汇集坑内积水，坡顶排水沟拦截坡顶雨水并用于接受坑底抽水，以明沟形式进行排泄。
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图一 典型截面图
六、施工工艺
1.总体施工顺序
测量放线→施工坡顶截水沟→依次分层分段开挖土方，施工锚杆至坡脚→施工格梁→施工坡脚排水沟和竖向排水沟→坡脚格梁间浆砌石封闭→格构梁植草防护。
2.锚杆施工
2.1锚杆框架施工工艺流程
确定孔位→钻机就位→调整角度→钻孔→清孔→安装锚杆→注浆→制作框架梁。
2.2施工方法及技术措施
2.2.1锚杆孔测量放线
按设计图要求，在锚杆施工范围内，测量定位起止点，其它孔位以起止点为准钢尺丈量，统一放样。如遇坡面不平顺或特殊困难场地时，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，可适当调整定位精度或调整钻孔角度。
2.2.2锚杆钻进
锚杆专用钻机成孔，保证不加水成孔，以避免破坏边坡土质。搭设满足相应承载能力和稳固条件的施工平台，根据坡面测放孔位，准确安装固定钻机，进行机位调整，确保钻机位置，锚孔孔位，角度无误。
钻进过程中对每个孔的钻进状态作好现场施工记录，根据实际情况调整钻进速度。遇不良钻进现象时，及时进行相应处理后再扫孔钻进。钻进过程中注意控制钻孔质量，保证角度、孔径、孔深满足设计要求。
2.2.3锚杆体制作及安装
锚杆杆体采用HRB400?25螺纹钢筋，沿锚杆轴线方向设置托架钢筋，保证锚杆的保护层厚度。并对锚筋尾端采取防腐措施处理。安装前，确保钢筋顺直，除锈、除油污，核对锚孔编号，无误后将锚杆体放入孔内，注意控制锚杆外露长度，保证锚杆与格梁锚固长度。
2.2.4锚固注浆
如成孔后注浆时间间隔2小时，注浆前应先进行清孔，防止塌孔影响锚杆强度。
注浆采用二次注浆工艺，注浆体强度不应低于20MPa，一次灌浆压力为0.5～0.8MPa，二次注浆压力≥2.0Mpa，从孔底向上灌注；注浆浆液采用水灰比为0.45～0.55的纯水泥浆或灰砂比为1:1的水泥砂浆，如成孔后注浆时间间隔2小时，注浆前应先进行清孔，防止塌孔影响锚杆完整性。注浆过程中根据实际情况对注浆压力、注浆量和注浆时间根据锚固体的体积及锚固地层情况调整。
3.框架梁施工
3.1框架梁施工工艺流程
施工准备→测量放样→基础开挖→钢筋绑扎→立模板→砼浇筑→修整边坡→回填种植土并挂网
3.2施工方法及技术措施
3.3.1测量放样
进行开挖断面复测，开挖坡体坡比等达到要求后，测放出框架纵梁、横梁位置及施作起始范围。
3.3.2基础开挖
修整好边坡，按框架竖梁、横梁尺寸及模板厚度挖出单根梁肋轮廓。
3.3.3钢筋绑扎
清除框架基础底浮碴，并在底部水泥砂浆垫层。按照先竖梁后横梁的顺序施工格梁钢筋。注意控制钢筋的保护层厚度与施工质量。
3.3.4立模板
检查钢筋骨架施工质量，并做好记录，然后支设模板。模板表面需要刷脱模剂，模板接装平整、严实、净空尺寸准确，设合设计要求并美观。模板安装完成后，用脚手架钢杆支撑固定模板，模板底部要与基础紧密接触，以防跑浆、胀模。
3.3.5砼浇筑
采用C30商品混凝土，在浇筑过程中，必须连续作业，边浇筑边振捣，各竖梁砼应不间断浇筑，若因故中断浇筑，其接缝按通常方式处理。横梁每20～25 m设一道伸缩缝，缝宽2～3cm，缝中填沥青麻筋。
4.边坡变形监测
边坡施工完成后，经自测和第三方监测单位连续两月监测，累计最大监测值为14.48mm,最大变化速率为1.81mm/d，未超过警戒限值：累计位移量不大于24mm,最大变化速率小于3mm/d要求。
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图二 第三方监测位移曲线
七、结论
锚杆格构梁是一种直接改善加固坡体受力状态来提高边坡稳定性的加固支护方案，与常规的被动支护结构相比，锚杆格构梁不仅综合了二者的受力特性形成互补优势，还通过锚杆的锚固力直接作用在加固的边坡坡体上构成复合支护结构体系，同时配合坡面植草减少水土流失，从而有效解决高边坡失稳问题。
参考文献：
1、查亮，周存.基于岩土边坡锚杆加固技术的分析［J］.低碳世界，2014（19）：469.
2、夏良武.锚固技术及其在边坡治理工程中的应用［J］.陕西建筑，2012（06）：57.
3、张荣.锚杆格构梁在土质边坡支护工程中的应用［J］.科学与信息化,2017(11):117.
4、建筑边坡工程技术规范［S］.GB50330-2013.中国建筑工业出版社.2014