框架锚杆支护结构是最近几年随着支护结构的发展而被提出的一种新型支护结构。它由框架、挡土板、锚杆和墙后土体组成，属于轻型挡土结构。挡土板的作用是挡土，它与一系列间距相等的框架刚性连接而成为连续板；框架的作用是其立柱为挡土板的支座，横梁将两侧的挡土板连接成整体保持挡土墙的稳定；锚杆的外端与框架连接，内端锚固在土体中，挡土板所受的土压力通过锚头传至钢拉杆，再由拉杆周边砂浆握裹力传递至水泥砂浆中，然后再通过锚固段周边地层的摩擦力传递到锚固区的稳定地层中，以承受土压力或水压力对结构所施加的压力，从而利用地层深处的锚固力。另外，框架与锚杆构成空间框架，协同钢筋混凝土挡土板一起共同承担基坑或山体的土压力，即墙后土体产生的土压力通过框架横梁和立柱传给锚杆。事实上，在框架预应力锚杆支护结构中，锚杆在一定的锚固区域内形成压应力带，通过框架挡墙及挡土板形成压力面，从根本上改善土体的力学性能，变传统支护结构的被动挡护为充分利用土体本身自稳能力的主动挡护，有效地控制了土体位移，随边坡向外破坏力的增大，支护力随之增大，直至超出极限平衡而破坏，支护力随锚杆的拔出逐步减弱，形成柔性支护结构。

 

 

　　对边坡工程而言，就支护结构受力特点来划分，常见的支护结构类型有三类：

 

　　(l)被动受力支护结构：其特点为支护结构依靠自身的结构刚度和强度被动地承受土压力，限制土体的变形，从而达到保持边坡安全稳定的要求。常用的方法多为传统的支护技术，如人工挖孔灌注桩、钢板桩等。

 

　　(2)主动受力支护结构：其特点为通过不同的途径和方法提高土体的强度，使支护材料和土体形成共同作用的体系，从而达到支护的目的。常用的方法为土钉墙支护技术、搅拌桩技术等，这些技术又被称为补强类护坡技术。

 

　　(3)组合型支护结构：根据土体力学性质将前两种支护方法同时应用于同一个基坑或者边坡中。这类支护技术目前在许多工程中得到了广泛的应用，表现出很多的优势和潜力。

 

　　显然，框架锚杆柔性支护结构属于主动受力支护结构。在框架锚杆结构中，锚杆与框架梁柱共同作用，它们加固基坑和边坡的机理是通过强大的预应力对坡体起到预加固的作用，坡体在预应力的作用下，首先是土体的物理力学性能得到一定程度的改善，充分利用土体的自身能力，增强坡体的稳定性；其次，滑体垂直于滑面方向的压力有较大的增加，如此增大了滑动面上的摩擦力，从而增加了滑体抗滑移能力，提高坡体稳定性。框架梁柱主要起承受并传递锚固力的作用，同时加强了结构的整体效能。

 

 

　　在框架锚杆支护结构加固基坑和边坡的工作期间，根据上述框架锚杆梁柱加固边坡体的作用机理和具体的施工过程，可将其受力过程分为以下三个阶段：

 

　　第一阶段，锚杆预应力张拉阶段。该阶段是根据预应力锚杆施工过程划分的，在此阶段，为了防止框架梁柱出现局部过大受力而影响工程质量，对框架梁上的锚杆按一定的顺序分级施加预应力到设计吨位。在此阶段，由于施工时按顺序分级张拉，-框架梁柱一般不会出现结构上的破坏，可不对此阶段的框架进行内力计算，因此此阶段受力不作为框架内力计算的依据。

 

　　第二阶段，整个支护结构施工结束，待锚杆预应力张拉完毕后支护结构进入正常工作阶段。由于框架预应力锚杆加固坡体是一种主动制约机制，所以当锚杆预应力通过框架梁传递到坡体上以后，对坡体提供了维持其稳定性所需的潜在抗滑力。在通常情况下，在框架预应力锚杆支护基坑和边坡的稳定性设计中，该抗滑力的值是根据自然状态下边坡体为了维持设计稳定状态所需的抗滑力计算。在框架预应力锚杆对基坑或边坡进行加固后，由于基坑或边坡周边条件的恶化会使坡体产生更多的下滑力，降低坡体的稳定性，但只要此时坡体稳定性在设计考虑的范围内，则锚杆所提供的潜在抗滑力就可以抵消多余的下滑力，从而维持坡体的稳定。上述过程，可称为框架预应力锚杆的正常工作阶段。在此阶段，作用于框架梁柱上的外力主要有：锚杆张拉力、梁下土体反力、框架梁柱自重和梁底的摩擦力。由于框架梁柱紧扣在坡面上，其下部支承于各级边坡平台、路基侧沟表面或基坑底部，可以认为梁柱自重和摩擦力能够被下部的支承力所平衡。因此，框架结构主要是承受预应力锚杆的锚固力和梁底土体反力。

 

　　第三阶段，框架锚杆的极限工作状态阶段。该阶段是由于在框架锚杆加固边坡体的设计计算中一些难以考虑的因素，或是一些未考虑到的坡体上作用外力的突然变化，最终导致框架锚杆所提供的潜在抗滑力丧失殆尽，这时框架预应力锚杆对边坡体的主动加固机制变成了被动加固机制。在实际工程中，只要此时坡体的变形在允许的范围内，并且框架锚杆具有足够的承载力，就能凭借锚杆的抗滑能力，保持被支护坡体的稳定性。所以，此时坡体的稳定性主要取决于锚杆的承载力，框架设计应与锚杆的承载能力相适应。换句话说，必须首先在满足稳定性设计的情况下，再进行框架结构的设计计算。此阶段称为框架预应力锚杆的极限工作状态阶段。在该阶段，同第二阶段一样，可以不考虑框架梁柱的重力和梁底的摩擦力，框架结构此时所受到的作用力除了第二阶段的锚杆预应力和由此而产生的梁底反力外，又增加了来自边坡土体的土压力引起的锚杆拉力增量。

 

　　此时，即可将锚杆施加的预应力与后期滑移产生的锚杆拉力增量之和作为锚杆承载力以及框架设计计算的依据。由框架预应力锚杆边坡支护工作过程及受力分析可知，当边坡土体处于极限破坏状态时，支护结构处于被动受力状态，各层锚杆能充分发挥其抗拔力，此时边坡应处于最不稳定状态。因此，本文主要以该阶段基坑或边坡受力状态作为稳定性分析和结构计算的依据。

 

　　目前，在重大滑坡防治工程中，主要采用支撑体系（抗滑桩、挡土墙、阻滑键）、改良体系（加筋、注浆）、锚固体系（预应力锚索、预应力锚杆、非预应力锚杆）等。每种支挡结构体系都有它的适用条件。很多工程失效或失败的根本原因是采用了不适合的支挡技术。各种支挡技术的原理和适应性问题，是滑坡灾害防治工程的基本研究内容之一。