了解邊坡防護(hù)的常用技術(shù)；熟悉噴錨支護(hù)、樁錨結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等的設(shè)計(jì)方法和施工要點(diǎn)；熟悉重力式擋墻的結(jié)構(gòu)形式及設(shè)計(jì)方法、施工要點(diǎn)；掌握地面排水工程的設(shè)計(jì)方法。
    為保護(hù)邊坡及其環(huán)境的安全，對(duì)邊坡采取的支擋加固與防護(hù)措施稱為邊坡防護(hù)。對(duì)于潛在滑坡和未復(fù)活的滑坡，其滑動(dòng)面巖土力學(xué)性能要優(yōu)于滑坡產(chǎn)生后的情況，因此，事先對(duì)滑坡采取預(yù)防措施所費(fèi)的人力物力，要比滑坡產(chǎn)生后再設(shè)法整治的費(fèi)用少得多，且可避免滑坡危害，這也就是“以防為主，防治結(jié)合”的原則。
    11．1
    邊坡防護(hù)中的排水工程
    水是造成滑坡的重要原因，從某種意義講，無(wú)水不滑坡。因此，為防止地表水浸入坡體造成坡體失穩(wěn)，應(yīng)在邊坡潛在的塌滑區(qū)后緣設(shè)置截水溝，邊坡表面應(yīng)設(shè)地表排水系統(tǒng)，必要時(shí)還應(yīng)在坡體內(nèi)部設(shè)內(nèi)部排水系統(tǒng)。
    11．1．1 地表排水系統(tǒng)
    1 截水溝：或稱天溝，設(shè)置在被保護(hù)易失穩(wěn)的邊坡上方，用以攔截流向邊坡的地面水，以防浸濕和沖刷邊坡。
    2 邊溝：設(shè)置于被保護(hù)邊坡外側(cè)，或被保護(hù)路堤邊坡的兩側(cè)，用以匯集坡上方截水溝及坡面、路肩表面、路塹邊坡面及坡腳的水，以減輕坡面、路堤基的浸濕程度。
    3 排水溝：把截水溝和邊溝內(nèi)匯集的水排引到附近的橋涵、河谷和低洼地去。
    【例題1】邊坡的地表排水系統(tǒng)包括（）。
    A、天溝；B、邊溝；C、涵洞；D、排水溝；答案：A、B、D
    11．1．2 內(nèi)部排水系統(tǒng)
    1 泄水孔：邊坡工程應(yīng)設(shè)泄水孔，對(duì)巖質(zhì)邊坡，其泄水孔宜優(yōu)先設(shè)置于裂隙發(fā)育、滲水嚴(yán)重的部位。泄水孔的大小可根據(jù)滲水量大小決定。泄水孔邊長(zhǎng)或直徑不宜小于50mm，外傾坡度不宜小于5%，間距宜為2~3m，并宜按梅花形布置，最下的排泄水孔應(yīng)高于地面或排水溝底面不小于200mm。對(duì)于漿砌石或混凝土防護(hù)地段施工中可預(yù)留排水孔，無(wú)防護(hù)的巖質(zhì)邊坡，內(nèi)部排水可用風(fēng)鉆打孔形成泄水孔。當(dāng)潛在破裂面滲水嚴(yán)重時(shí)，泄水孔宜深入至潛在滑裂面內(nèi)。
    2 滲溝：或稱暗溝，設(shè)在邊坡坡體或山坡上，用以疏干或引排坡體內(nèi)的地下水，使其不滲入潛在滑裂面內(nèi)。
    【例題2】坡體內(nèi)部排水系統(tǒng)包括（）。
    A、天溝；B、邊溝；C、泄水孔；D、滲溝；答案：C、D
    【例題3】關(guān)于在坡體內(nèi)設(shè)置的最下排泄水孔，下列說(shuō)法正確的是（）。
    A、應(yīng)低于地面；B、應(yīng)與排水溝底面平齊；C、應(yīng)低于地面或排水溝底面不小于20cm；D、應(yīng)高于地面或排水溝底面不小于20cm；答案：D
    11．1．3　邊坡防護(hù)中排水工程的設(shè)計(jì)
    一般可按下列步驟進(jìn)行：
    1 把主要流向邊坡的天然溝和排水溝規(guī)劃成橫向排水系統(tǒng)，把為攔截山坡水流的截水溝作為縱向排水系統(tǒng)，并匯集而排入橫向排水系統(tǒng)。
    2 在橫向和縱向排水溝渠的山坡上，根據(jù)面積大小和地形，確定是否需要設(shè)置支溝和各種排水溝渠以構(gòu)成排水網(wǎng)絡(luò)。
    3 在邊坡底部或路基兩側(cè)設(shè)置邊溝、排水溝等，并選定橋涵位置，使溝渠同橋涵河谷聯(lián)成網(wǎng)。
    4 溝渠斷面設(shè)計(jì)。截水溝、排水溝的斷面一般因地制宜開(kāi)挖成梯形或矩形斷面，滲漏嚴(yán)重地段，應(yīng)考慮漿砌石或混凝土護(hù)面護(hù)砌，斷面大小主要根據(jù)可能截留的流量，確定溝渠底寬和深度。一般按明槽均勻流水力計(jì)算公式通過(guò)試算和查計(jì)算圖表確定。
    明槽均勻流基本公式為謝才公式：
    11．2
    邊坡防護(hù)中的加固措施
    為使邊坡確保穩(wěn)定，發(fā)揮邊坡的自承能力，采取的封閉巖石裂縫防止?jié)B水及巖壁風(fēng)化進(jìn)行
    的護(hù)面防護(hù)、錨桿（索）加固措施稱為邊坡防護(hù)中的加固措施。常用的有混凝土護(hù)面、噴混凝土
    防護(hù)、噴錨支護(hù)、樁錨結(jié)構(gòu)等，都是屬于柔性支護(hù)形式。11．2．1 巖石坡面的噴錨支護(hù)
    噴錨支護(hù)是一種“剛”、“柔”適度的薄層支護(hù)，既有抑制邊坡巖面有害變形的一面，又有適
    應(yīng)邊坡變形的一面。
    【例題4】關(guān)于噴錨支護(hù)，下列說(shuō)法正確的是（）。
    A、噴錨支護(hù)是一種剛性支護(hù)措施，主要靠其自身的強(qiáng)度來(lái)抑制邊坡巖面的有害變形；
    B、噴錨支護(hù)是一種剛性支護(hù)措施，它不能適應(yīng)邊坡的變形；
    C、噴錨支護(hù)是一種柔性支護(hù)，它有抑制邊坡巖面有害變形的一面，又有適應(yīng)邊坡變形的一面；
    D、噴錨支護(hù)是一種柔性支護(hù)，不能抑制邊坡巖面有害變形，但能適應(yīng)邊坡變形；
    答案：D
    1 噴錨支護(hù)所用材料大
    噴錨支護(hù)所用材料有水泥、砂、石，配制噴射混凝土的速凝劑、填加劑和減水劑以及錨桿錨
    索和相應(yīng)的各種錨夾具。
    水泥應(yīng)選擇早期強(qiáng)度高，抗凍性好并與速凝劑相容性好的水泥。一般情況下，應(yīng)選用普通
    硅酸鹽水泥。
    砂的性能應(yīng)符合普通混凝土用砂標(biāo)準(zhǔn)。在噴射混凝土中一般以選用中砂或粗中混合砂為
    好，細(xì)度模數(shù)以2．5~2．85為宜。如果采用過(guò)細(xì)的砂，會(huì)增加水泥用量，使噴射混凝土產(chǎn)生收縮，而且強(qiáng)度也大大降低。砂的含泥量不應(yīng)大于3%（重量比），砂中的含水量對(duì)噴射混凝土的質(zhì)量影響很大，因此必須給予重視。當(dāng)采用干噴時(shí)，其含水量應(yīng)控制在5%~7%；在采用潮料摻漿法或水泥裹砂法時(shí)，在計(jì)算裹砂或裹石含量時(shí)，應(yīng)計(jì)人砂中含水量。
    噴射混凝土的骨料采用卵石、碎石均可，但應(yīng)優(yōu)先選用卵石。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的噴射機(jī)可使
    用骨料粒徑為25mm，但為了減少回彈，易于施工，減少堵管，骨料粒徑不宜大于
    15mm。為了取得噴射混凝土較為理想的力學(xué)性能，砂、骨料必須有較好的級(jí)配。骨料要質(zhì)地堅(jiān)硬，其濕抗壓強(qiáng)度應(yīng)高于噴射混凝土本身強(qiáng)度l．5倍以上，一般骨料強(qiáng)度不應(yīng)低于60MPa。
    速凝劑的主要作用是加快噴射混凝土的凝結(jié)和硬化，提高其早期強(qiáng)度，從而達(dá)到及時(shí)支護(hù)
    之目的，在選擇速凝劑時(shí)應(yīng)選擇對(duì)噴混凝土后期強(qiáng)度影響小的速凝劑。常用摻量為1．5%~4%，常用速凝劑有紅星一型速凝劑。噴射混凝土中摻入減水劑后，可在保持流動(dòng)度的情況下顯著降低水灰比，從而提高噴射混凝土的強(qiáng)度，其摻量為0．5%~1%，減水劑的減水率一般在5%~15%左右，常用的有木質(zhì)素減水劑和硫化煤焦油減水劑。其他的摻加劑還有早強(qiáng)劑，常用的有鐵道科學(xué)院建研所研制的TS早強(qiáng)劑，主要的化學(xué)成分是硅酸鈣、鉻酸鈣，在水泥中摻入6%TS劑能使噴射混凝土5min內(nèi)初凝，8min內(nèi)終凝。
    噴射混凝土中用水一般應(yīng)符合混凝土施工用水的要求，水的pH值小于4的酸性水不得使
    用，水中SO42-的含量超過(guò)1%時(shí)，不宜使用。
    錨桿材料常用3號(hào)鋼（A3直徑6~40mm）、16錳（16Mn直徑8~25mm）、20錳硅（20Mnsi直徑
    28~40mm）、5號(hào)鋼（A5直徑10~40mm）、25錳硅（25Mnsi直徑6~40mm），預(yù)應(yīng)力錨索材料主要有高強(qiáng)鋼絲、鋼鉸線（由7根或12根或19根高強(qiáng)鋼絲鉸合而成）和精軋螺紋鋼筋。
    【例題5】在噴錨支護(hù)所用的噴射混凝土配制時(shí)，一般需添加的外加劑有（）。
    A、早強(qiáng)劑；
    B、緩凝劑；
    C、減水劑；
    D、防凍劑；
    答案：A、C
    2 巖石坡面的噴錨支護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)
    （1）巖石護(hù)層可采用噴射混凝土層，也可采用現(xiàn)澆混凝土板或格構(gòu)梁等形式。噴射混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度不應(yīng)低于C20，噴射混凝土1d齡期抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于5Mpa 。噴射混凝土與巖石的粘結(jié)力對(duì)整體狀和塊狀巖體不應(yīng)低于0．7MPa，對(duì)于碎裂狀巖體不應(yīng)低于0．4MPa。
    噴射混凝土面板厚度不應(yīng)小于50mm，含水巖層的噴射混凝土面板厚度和鋼筋網(wǎng)噴射混凝　土面板厚度不應(yīng)小于l00mm，Ⅲ類(lèi)巖體邊坡鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面板厚度和鋼筋混凝土面板厚度不應(yīng)小于150mm，鋼筋直徑6~12mm，鋼筋間距宜為150~300mm，宜采用雙層配筋，鋼筋保護(hù)層厚度不小于25mm。
    （2）錨桿設(shè)置要求
    ①錨桿傾角宜為10°~20°；
    ②錨桿布置宜采用菱形排列，也可采用行列式排列；
    ③錨桿間距宜為1．25~3m，且不應(yīng)大于錨桿長(zhǎng)度的一半；對(duì)I、Ⅱ類(lèi)巖體邊坡間距不得大于3m，對(duì)Ⅲ類(lèi)巖體邊坡間距不得大于2m；
    ④應(yīng)采用全粘結(jié)錨桿。
    （3）錨桿的灌漿要求
    ①灌漿前應(yīng)清孔，排放孔內(nèi)積水；
    ②注漿管宜與錨桿同時(shí)放入孔內(nèi)，注漿管端頭到孔底距離宜為l00mm；
    ③灌漿材料為水泥砂漿，漿體配置的灰砂比宜為0．8~1．5，水灰比宜為0．38~0．5。漿體材料28d的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度，用于全粘結(jié)型錨桿時(shí)不應(yīng)低于25MPa，用于錨索時(shí)不應(yīng)低于30MPa；
    ④根據(jù)工程條件和設(shè)計(jì)要求確定灌漿壓力，應(yīng)確保漿體灌注密實(shí)；
    ⑤錨桿外露段（外錨頭）可采用外涂防腐材料或包在噴混凝土中?！纠}6】錨桿的灌漿材料為（）。
    A、水泥砂漿；
    B、細(xì)石混凝土；
    C、水泥漿；
    D、混合砂漿；
    答案：A
    【例題7】在巖石坡面的噴錨支護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于全粘結(jié)型錨桿，其漿體材料28天的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于（）Mpa。
    A、15；
    B、20；
    C、25；
    D、30；
    答案：C
    11．2．2 土體邊坡噴錨支護(hù)—土釘墻
    錨拉式、內(nèi)撐式和懸臂式等擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)，均以擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)承受其后的側(cè)壓力，以防止土體整體穩(wěn)定性破壞，屬于被動(dòng)制約機(jī)制。
    土釘墻技術(shù)（圖11．2-1），則在土體內(nèi)放置一定長(zhǎng)度和密度的土釘體，同時(shí)增設(shè)鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面層，與土共同作用，構(gòu)成復(fù)合土體，以彌補(bǔ)土體自身強(qiáng)度的不足，增強(qiáng)邊坡土體自身穩(wěn)定性，屬于主動(dòng)制約穩(wěn)定機(jī)制。插筋補(bǔ)強(qiáng)等技術(shù)，也屬于這一機(jī)制。它是噴錨結(jié)構(gòu)在土體邊坡防護(hù)中一種有效應(yīng)用形式。
    （1）土釘墻的特點(diǎn)
    ①能合理利用土體自承能力，將土體作為支護(hù)結(jié)構(gòu)不可分割的部分；
    ②結(jié)構(gòu)輕，柔性大，有良好抗震性；
    ③施工設(shè)備簡(jiǎn)單，土釘?shù)闹谱髋c成孔不需復(fù)雜的技術(shù)和大型機(jī)具；
    ④施工不需單獨(dú)占用場(chǎng)地；
    ⑤有利于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的變形數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整土釘長(zhǎng)度和間距；
    ⑥工程造價(jià)相對(duì)較低。
    （2）土釘墻的適用條件
    ①土釘墻適用于地下水位以上或經(jīng)人工降水后的有自穩(wěn)能力的粘性土質(zhì)地層的邊坡加固和基坑支護(hù)。
    ②土釘墻宜用于不大于12m的邊坡支護(hù)和基坑支護(hù)。
    ③土釘墻不宜用于含水豐富、粉細(xì)砂層、砂礫卵石層，沒(méi)有自穩(wěn)能力的淤泥和飽和軟弱土層。
    ④土釘墻一般用于臨時(shí)施工支護(hù)，如作為永久性結(jié)構(gòu)，需要專(zhuān)門(mén)考慮銹蝕、耐久性問(wèn)題。