一、锚杆的布置原则
锚固工程在拟加固边坡上的布置应结合边坡其他防护支挡措施综合考虑。边坡锚固工程设计时应考虑边坡的破坏形态及岩土体结构的影响。
锚固工程平面、立面布置根据工程需要来确定,锚杆布置应以充分发挥锚杆设计锚固力为原则。一般情况下,对于有崩塌或倾倒破坏可能的边坡,锚杆宜重点布置在不稳定体质点中心位置以上的区域;对于有滑动破坏可能的边坡,锚杆宜重点布置在不稳定体质点中心位置以下的区域;对于风化严重、岩体破碎及土质边坡,锚杆宜尽量均匀布置。
锚杆的间距与长度的设计应由其所锚固的地层与边坡的整体稳定性来确定,同时应考虑施工偏差造成的锚杆的相互影响。
锚杆的布置还应考虑其对相邻结构物的影响。设计锚杆时,如发现边坡顶有构筑物,则需对锚杆的安设位置及锚杆的安设倾角进行充分研究,通常锚杆与相邻基础的水平距离要在3.0m以上。
二、锚杆的锚固角
锚杆的锚固力方向与水平面的夹角称为锚固角。锚杆的作用力方向与锚杆轴线一致是最为有利的,但往往不一定能做到一致。对边坡工程而言,随着锚杆轴线与滑裂面夹角的增大虽然会产生较大的垂直滑面(破裂面)分力,但势必减小平行滑裂面的阻滑力,从而总体上减小锚杆的抗滑作用,因此要求按锚杆倾角小于或等于45°来设计。从施工工艺角度考虑,认为锚杆设置方向以水平线向下倾为宜,通过技术经济综合分析,按单位长度锚杆提供最大抗滑力时的锚杆下倾角为最优锚固角。最优锚固角可按式(3-4-3)计算:
此外,锚杆倾角位于+10°范围内时,灌浆材料硬化时产生的残余浆渣及灌浆料的泛浆会影响锚杆承载力,应予以避开。故边坡锚固设计时,锚杆倾角宜取15°~35°。同时,锚杆布置应尽量与边坡走向垂直,并应与结构面大角度相交,避免锚固角与结构面倾角一致。
锚杆加固设计示意如图3-4-6所示。