重庆位于长江、嘉陵江交界处，是有名的山城，绝大多数工程场地起伏较大。在结构设计中经常碰到厂区临靠山边或位于山坡上的情况，需要对厂区环境边坡进行整治，有的位于高填方区，有的则需要进行大开挖。对于开挖的环境边坡，根据边坡稳定与否还需进行必要的支护措施。

 

　　锚杆挡土墙是指利用锚杆技术建筑的挡土墙，由钢筋混凝土墙面和锚杆组成，依靠锚固在岩层内的锚杆的水平拉力以承受土体侧压力。按墙面构造的不同，分为柱板式和壁板式两种。所谓柱板式是指挡土墙的墙面由肋柱和挡土板组成，挡土板直接承受墙面后填料产生的土压力，挡土板支承于肋柱，肋柱与锚杆相连；而壁板式则不设立柱，墙面仅由墙面板构成，墙面板直接与锚杆连接。下面就某厂区环境边坡设计情况做一下介绍。

 

　　以平面图东侧边坡为例，场平标高距坡顶有30多米高差，根据地勘报告揭露地质情况，该边坡从上往下为粉质粘土、强风化泥岩、中风化泥岩。设计采用锚杆挡墙作为边坡支挡。

 

　　设计条件：本段锚杆挡墙墙高共19m(进入中风化岩面1m)，根据放坡条件，坡顶岩石范围内为1：1锚杆格架式边坡，土层范围内为植草护坡。锚杆倾角取值为20°，第一排锚杆锚固体上覆土层厚度不宜小于4m，第一锚点位置设于锚杆顶面下0.5m，同时锚杆设计中现浇混凝土构件的温度伸缩缝间距根据立柱间距合理分布，且不大于25m。立柱及面板混凝土为C30。立柱、面板钢筋采用HRB335E钢筋（fy=300N/mm2)。锚孔灌浆材料采用M30砂浆(内掺适量微膨胀剂)，锚杆与砂浆的粘结强度≥2.4MPa，砂浆与中风化泥岩的粘接强度≥0.15MPa。本挡土墙锚杆为全粘结型锚杆，注浆方法采用压力灌浆，灌浆压力不小于0.2MPa。
 

　　在锚杆挡墙设计中，主动土压力系数的选择较为重要，在设计中根据地勘报告，本段边坡为有外倾结构面的边坡，在计算侧向岩压力时，分别以外倾结构面的参数和以岩体等效内摩擦角按侧向土压力方法进行计算，结果取大值。

 

　　(1)以外倾结构面计算时所选用参数应根据地勘报告中提供，包括θ(外倾结构面倾角)、ψs(外倾结构面内摩擦角)、cs(外倾结构面粘聚力)、δ(岩石对挡土墙墙背的摩擦角，一般取0.33ψs)。以《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)第6.3.2-1公式计算结果如下：

 

　　(2)以岩体等效内摩擦角按侧向土压力方法计算时的破裂角取外倾结构面倾角和45°+ψ/2两者中的较小值。以《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)第6.2.3-1公式计算结构如下：

 

　　本段锚杆挡墙经计算结果发现以外倾结构面计算时的主动土压力系数Ka较大，取大值。算出主动土压力系数之后，可以算出如下结果。

 

　　侧向岩土压力合力水平分力标准值：

 

　　Ehk=1/2rh2Ka

 

　　侧向岩土压力水平分力标准值：

 

　　ehk=Ehk/0.9H

 

　　根据侧向岩土压力水平分力标准值可以对立柱按连续梁进行受力计算，从而计算出锚杆轴向拉力设计值Na和标准值Nak。

 

　　锚杆钢筋截面面积：

 

　　As≥roNa/ε2fy

 

　　锚杆锚固体与地层的锚固段长度：

 

　　La1≥Nak/ε1πDfrb

 

　　锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度：

 

　　La2≥roNa/ε3nπdfb

 

　　计算结果本段锚杆采用3?28钢筋。一般情况下，由锚杆锚固体与地层的锚固长度算出结果较大，因此以La1起控制作用，同时锚固段长度还应满足一些构造要求，土层锚固的锚固段长度不应小于4m，且不宜大于10m；岩石锚杆的锚固段长度不应小于3m(构造长度)，且不宜大于45D和6.5m，或55D和8m(对预应力锚索)。

 

　　锚杆挡墙的优点为：

 

　　（1）结构质量轻，使挡土墙的结构轻型化，与重力式挡土墙相比，可以节约大量的圬工和节省工程投资；

 

　　（2）利于挡土墙的机械化、装配化施工，可以提高劳动生产率；

 

　　（3）可采用逆作法，不需要开挖大量基坑，能克服不良地基挖基的困难，并利于施工安全。

 

　　但是锚杆挡土墙也有一些不足之处，使设计和施工受到一定的限制，如施工工艺要求较高，要有钻孔、灌浆等配套的专用机械设备，且要耗用一定的钢材。

 

　　在中国经济高速发展的今天，各种基础设施、市政设施、水利水电项目建设也在开展进行，比如公路路边坡工程、市政道路工程、市政厂区工程、水利工程、河道护岸工程等等，均有可能会用到锚杆挡土墙，所以设计中合理选择计算参数可保证工程安全适用、经济合理、保护环境。