預應力錨索在巖土邊坡工程治理中的應用

王海平

（湖南省核工業(yè)地質局三〇六大隊，湖南 衡陽 421000）

我國山地眾多，且隨著山區(qū)交通基礎建設的深入推進，基礎建設過程中高大型邊坡的安全穩(wěn)定問題逐漸凸顯，若是防護不當或是遭遇強降雨等情況，極易出現(xiàn)滑坡等災害。預應力錨索是邊坡工程治理的有效措施，其對邊坡巖土體主動施加作用力，切實增強了巖土體抗剪強度，提高邊坡穩(wěn)定性，本文主要就此展開具體分析。

1 巖土邊坡工程治理要求

我國幅員遼闊，地質條件復雜，山區(qū)面積占比較高，尤其是隨著全國交通網的建設不斷完善，密集的高等級公路修建項目的開工，不可避免的造成深挖高填現(xiàn)象，形成大量的路塹、路堤高邊坡，邊坡失穩(wěn)問題屢見不鮮，不僅是帶來了經濟方面的損失，更是直接威脅到相關人員的生命安全，巖土邊坡工程治理是必須深入研究的一個重要課題。

從巖土邊坡工程治理措施來看，預應力錨索技術已經發(fā)展的較為成熟，且得到了廣泛應用，其主要是將錨索錨固段固定于滑面穩(wěn)定地層，通過反力裝置將滑坡推力傳入錨固段，切實提高邊坡的穩(wěn)定性，治理效果明顯，本文著重就此技術應用展開具體分析。

2 預應力錨索在巖土邊坡工程治理中的應用

預應力錨索類型較多，本文主要就以下幾種常用技術展開分析。

2.1 拉力集中型錨索

此種錨索結構束體可采用機械固定或是粘結式方式。在進行邊坡治理時，拉力集中型錨索需使用二次注漿方法，即：首次注漿后形成內錨固段，2d后張拉、再次注漿。錨筋與漿液間剪應力提供錨索荷載，隨著深度的增加，內錨段漿體提供的拉應力也不斷減弱。

2.2 壓力集中型錨索

此種錨索結構如下圖1所示，采用無粘結鋼絞線作為筋體，且與錨固段注漿體不直接接觸，使用特制承載體連接。在邊坡治理中，使用此種錨索，其荷載主要集中于錨索根部，充分利用巖體抗壓強度，切實提高邊坡穩(wěn)定性。

圖1 壓力集中型錨索結構

2.3 拉力分散型錨索

根據(jù)工程實踐分析可知，此種錨索成型方式包括：多次成型法、分層固結法。其中，尤以兩次成型應用最多，即：第一次固結內錨固段的一部分，漿體硬化后張拉鎖定，第二次固結剩余錨固段，并進行張拉鎖定施工。此種錨索結構實現(xiàn)了內錨固段拉應力的分散，錨固效果顯著。

2.4 壓力分散型錨索

此類錨索在錨固段設承壓板、擠壓套，對無粘結鋼絞線進行分段錨固，完成漿體灌注施工后，可獲得多個承載體并分段張拉，由此提供分散的錨固力。

2.5 拉壓分散型錨索

此類錨索主要由可活動擠壓套、承載板及其下端裸鋼絞線、漿體構成，在承壓板下部、上部分別承受錨固體拉力、壓力，由此有效抵抗張拉力。

3 工程案例

3.1 工程概況

本文僅以某水利工程高邊坡治理工程進行分析，此邊坡最大開挖高度235m，根據(jù)勘察分析顯示，工程水文地質條件復雜，邊坡治理規(guī)模大、難度高，經綜合分析后決定采用淺層+深層支護的方法，選用拉力型無粘結預應力錨索開展邊坡深層支護工作。

3.2 預應力錨索施工方案

本項目經綜合分析后，決定采用拉力型無粘結預應力錨索進行邊坡治理，具體設備選用情況如下表1所示。

表1 預應力錨索施工設備一覽表

3.3 預應力錨索施工要點

（1）鉆孔：本項目采用全站儀放樣，水平儀控制鉆機傾角，嚴格根據(jù)施工圖開展鉆孔作業(yè)。實際作業(yè)中，當孔深已達設計要求，發(fā)現(xiàn)依舊為軟弱巖層，需繼續(xù)鉆進，確保錨固段處于穩(wěn)定巖層。

（2）錨索安裝：本項目嚴格按實際鉆孔深度確定鋼絞線下料長度，錨固段組裝為棗核狀；錨索安裝前，對鉆孔進行全面檢查與清理，采用人工+機械方法實施安裝作業(yè)，入孔時索體彎曲半徑＞5m，入孔后及時注漿，15d內開展張拉作業(yè)。

（3）混凝土墊墩澆筑：錨墊板與鉆孔間安裝薄壁鋼管，伸入鉆孔50cm～100cm，焊接鋼管外端與承壓錨墊板鋼管，錨墩采用C30混凝土。

（4）錨索注漿：外錨墩混凝土強度達標后，開展全孔一次灌漿施工，使用純水泥漿，灌漿壓力控制在0.3MPa～0.5MPa，閉漿時間15min。

（5）張拉：注漿體、墊墩混凝土強度達設計要求的75%即可開展張拉作業(yè)，采用單股預緊、整束群頂張拉方法，張拉力和伸長值雙控，平穩(wěn)加荷、卸荷，升荷速率≤10%/min，卸荷速率≤20%/min。錨索張拉后存在應力損失問題，根據(jù)實際監(jiān)測結果判斷是否需要進行補償張拉，當預應力損失＞設計張拉力的10%時，3d～7d后開展補償張拉施工。

（6）補封注漿：完成張拉工作后，孔口段進行補封注漿施工，并去除多余鋼絞線。

3.4 施工質量分析

本項目施工質量檢測結果如下：

（1）造孔、注漿質量：本項目錨索施工共計1889根，根據(jù)檢測結果顯示，孔斜達標率100%，實際灌漿量滿足設計要求；

（2）錨索張拉質量：本項目張拉施工工檢測結果如下表2所示，根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析可知，錨索實際伸長值為131.0mm～215.5mm、伸長率為-4.3%～6.9%，滿足規(guī)范要求。

表2 張拉施工檢測結果

4 結語

綜上所述，在巖土邊坡治理工程中，預應力錨索技術的應用廣泛、效果顯著。在工程實踐中，需做好巖土邊坡勘察工作，合理確定預應力錨索施工方案，做好相關設備材料的選用工作，規(guī)范落實各道施工工序，確保造孔、注漿以及錨索張拉等質量均滿足設計與規(guī)范要求，確保邊坡治理效果符合預期，全面提高邊坡穩(wěn)定性，保證項目安全實施。