預應力錨索在滑坡處治中的應用

王明龍++吳冬梅

摘要：近年來，隨著我國科學技術水平的提高，我國交通基礎設施建設水平也得到了質的飛躍，尤其是我國西部大開發(fā)建設的加強，滑坡、泥石流等自然災害也不斷的表現(xiàn)出來，本文將主要分析滑坡的現(xiàn)狀、滑坡失穩(wěn)的成因等，主要闡述預應力錨索在滑坡治理中的應用，結合現(xiàn)狀提出相關優(yōu)化措施。

關鍵詞：預應力錨索；抗滑樁；滑坡；邊坡加固

引言

近年來，隨著我國基礎設施建設的不斷加強和城鎮(zhèn)上山的建設要求，以滑坡為主要形式的地質自然災害給人們的工程建設造成了很大的影響。預應力錨索作為治理滑坡的有效方法，其應用效果關系著整個滑坡體系的穩(wěn)定性和安全性。預應力錨索是一種主動抗滑結構，可以有效利用坡面實現(xiàn)錨固結構的傳遞，從而達到加固和抗滑的目的。

1滑坡現(xiàn)狀分析

相關資料表明，目前國內(nèi)外的滑坡工程治理主要采用有兩種進行治理，其中一種是通過直接措施治理，即采取具有防止滑坡運動的構筑物來組織滑坡體的運動。另一種是通過間接治理措施來消除滑坡，其主要通過分析滑坡工程的影響因素，減少相關因素對滑坡體的影響，使其時刻保持平衡狀態(tài)，從而達到防止滑坡的目的。我國對滑坡等地質災害的興起是從五十年代開始，和國外相比起步較晚，根據(jù)我國當前的地質類型和環(huán)境類型，在滑坡的治理上通常分為排水、減重、措施反壓以及支擋和繞避等方法。

2滑坡失穩(wěn)成因分析

造成滑坡現(xiàn)象發(fā)生的 因素有很多，在分類上主要可以分為兩個方面，其一是造成巖質邊層失穩(wěn)的因素，另一個是造成土質邊坡失穩(wěn)的因素。其中包含了地層的自重以及強度、邊坡的內(nèi)部應力以及外力等，當應力作用到邊坡表層時，會出現(xiàn)變化荷載和永久荷載，對地層造成振動沖擊和溫度變化從而導致滑坡現(xiàn)象出現(xiàn)。

2.1造成巖質邊坡失穩(wěn)的因素

巖質的穩(wěn)定性受到的影響因素十分復雜，通常分為內(nèi)部因素和外部因素內(nèi)部因素通常有巖性和地層的變化，地質構造的變化、地形地貌的變化以及巖體結構的變化，此外水的作用也是一個重要的內(nèi)部因素，外部因素主要有人為因素的破壞，人為因素的破壞主要表現(xiàn)在臨空卸荷效應、開挖效應以及邊坡幾何效應。對土質邊坡穩(wěn)定性的內(nèi)在因素有開挖邊坡的 內(nèi)部應力、巖土體的性質以及其內(nèi)部構造，通常情況下，是有巖土的內(nèi)部構造和紋理造成的內(nèi)部失穩(wěn)較多，外在因素也包含了風化、地震以及其他效應。

3預應力錨索加固

預應力錨索是治理滑坡的重要手段和方法，是治理過程中采取的一種主動抗滑設置，采用地質自身的強度來對巖體和邊坡進行加固，當錨索承受到壓力厚，通過坡面將荷載傳遞給結構坡面，從而實現(xiàn)抗滑加固的作用。采用預應力加固有很多優(yōu)點，最主要的是可以保證原有邊坡不受破壞，同時造價較低，因此其應用也比較廣泛。

3.1預應力錨索的設計

預應力錨索通常有多根鋼絞線組成，其中包括了自由段和錨固段，自由端可以自由地彈性延伸，將錨固力從錨固段傳遞到樁身，然后傳遞到巖層。鋼絞線通常采用較為松弛的鋼絞線，例如270的抗壓強度為1960MPa，290的抗壓強度為2000MPa，綜合考慮鋼絞線的防腐，通常采用無粘結鋼絞線。錨具的中包含了錨頭和錨定板，當前國內(nèi)通常使用的錨具有HVM、QM以及OVM幾種。

常用的錨索可以分為全長粘結預應力錨索和無粘結錨索，前者主要通過鉆孔進行注漿、然后實現(xiàn)粘結，通常適用于基坑邊坡的防護和支撐。后者通常會在錨索的表面涂上防腐材料，如黃油等讓后用PVC管套住，張拉后采用砂漿將其固結，形成與絞線隔開的錨索。

3.2預應力錨索錨固力的確定

在研究預應力錨受力時發(fā)現(xiàn)，錨索的受力方向沿邊坡方向，依據(jù)極限平衡原理可以發(fā)現(xiàn)巖體邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)Fx=抗滑力/下滑力=.

由此可以求出坡體需要錨固的臨界錨固力為T={W（sinT[Fx]-cosTfgh）+U1tgh+U2（cos（T+U）[Fx]+sin（T+U）tgh。式中C及h表示為巖體內(nèi)部的凝聚力和內(nèi)部摩擦角，W為滑坡坡體的質量，L為滑坡面的長度，P為滑坡體的錨固力，T為滑動面傾角，U為錨索與水平面的夾角。

3.3預應力錨索應用中需要注意的問題

預應力錨索在實際應用過程中需要按照一定的施工工序進行施工，施工質量將直接決定錨索的防滑坡效果。一般情況下，錨索的施工順序包含有錨索造孔、錨索的制作及安裝、錨固段灌漿、錨墩澆筑以及錨索的張拉以及自由段的注漿和外錨頭的保護幾個環(huán)節(jié)。在錨索造孔中，需要保證其孔徑不小于設計值，傾角負荷實際規(guī)范，錨孔的直徑要大于錨桿40mm以上，孔位偏差不得大于10cm。錨固段澆筑時應避免錨索在孔內(nèi)停留時間過長，以免錨索發(fā)生銹蝕，錨固段注漿的壓力應按照實際要求進行，通?？刂圃?.3～0.5MPa。錨索的張拉是錨索應用中的一個重要的環(huán)節(jié)，錨索的張拉的誤差要控制在-5%～+10%，當超出范圍時，需要重新張拉。

4結語

預應力錨索的應用將會隨著技術的不斷成熟而得到快速擴充，其錨固系統(tǒng)也將隨著技術的不斷成熟而更加便捷，本文分析了錨索在應用過程中需要注意的問題，欠缺力學設計上的研究，結合相關力學的應用，錨索應用的可控性將大大提高。

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