1、锚固技术在公路边坡工程中的应用摘要：随着我国基础建设和公路交通事业的飞速发展，山区公路边坡工程越来越多，而锚固技术在公路边坡工程中应用非常广泛。本文主要对公路边坡工程中的锚固技术的作用机理和预应力锚固技术进行了详细论述，以期为公路边坡工程提供一些技术经验。 关键词：公路；边坡工程；预应力锚杆；锚固技术 中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号： 1 前言 近些年来，我国的经济有的飞速的发展，基础建设也得到了很大的改善，其中最为显著的就是我国的公路建设。而在很多山区地带，公路的规划线路需要开山铺路，这样就形成了很多的边坡。如果这些边坡处理不好，就可能导致公路边坡的剥落、崩塌甚至滑坡等危害。
2、严重的将造成地区甚至更大范围内的公路网瘫痪，影响国家的经济建设。因此，就需要对公路边坡工程进行很好的防护1-3。而公路边坡工程的各种防护技术中，锚固技术是目前应用最为广泛的一种公路边坡支护技术。本文结合公路边坡工程中的锚固技术，对其作用机理和预应力锚固技术进行了详细论述，旨在增强对公路边坡工程中的锚固技术理解和认识，为今后公路边坡工程的加固提供一些的理论基础和技术经验。 1 锚固技术 锚固技术是先在边坡上通过机械按设计要求进行钻孔，然后将锚杆或锚索杆体材料对中放入钻孔内，再进行注浆，待注浆体达到一定强度后，将锚杆或锚索进行张拉，最后进行锁定。通过锚杆或锚索与岩土体交界面上的摩阻力来维持边坡的稳
3、定。公路边坡工程中，在边坡表面一般施工矩形或菱形钢筋混凝土格梁来进行力传递，并喷射混凝土面层对坡面表层土进行防护。当进行边坡绿化时，可以进行客土喷播。 2 锚固机理 锚固技术的机理主要是通过锚杆或锚索把坡面土体或因结构面切割成的岩体进行预压，从而组成一个稳定的结合体。锚固作用的基本原理就是依靠锚杆周围地层的抗剪强度来传递结构物的拉力，从而保持边坡的稳定。 锚固技术主要通过两个方面的机理来维护边坡的稳定。 （1）锚杆或预应力锚索与潜在滑裂面呈夹角分布，其沿着滑裂面的切向分力减小了下滑力作用；（2）锚杆或预应力锚索沿着滑裂面的法向分力增加了潜在滑面上的摩擦阻力。另外，由于边坡的岩土体处于受压状态，
4、岩土体的力学性能比不受压状态下的力学性能有所增强，而这部分增强作用不便量化，可以将其作为安全储备。因此，由于在岩土体内部存在着一定长度和密度的锚杆或预应力锚索，当它们与土体共同作用时，岩土体自身强度会得到增强，锚杆或预应力锚索构成的复合体，会主动制约岩土体破坏，改变边坡的变形和破坏性状，提高了边坡岩土体的整体稳定性。 3 锚固力 锚固力也就是通常所说的抗拔力，主要由锚固段提供。一般而言，锚固力主要受制于两个方面的影响。一方面是锚杆或锚索杆体材料与钻孔内注浆体的粘结力；另一方面是注浆体与岩土体间的摩阻力。对于压力型锚固技术则主要受制于后者，而对于拉力型锚杆，两者皆有影响。此外，锚固力还与以下因素
5、有关，其一是锚杆或锚索杆体材料的抗拉力，这主要取决于锚杆或锚索杆体材料的抗拉强度和所选用的总截面面积；其二是锚具的强度；其三是锚下公路边坡岩土体的承载力强度。由于潜在滑裂面的岩土体是不稳定土体，所以为了保证有足够的锚固力，必须使锚固段设置在稳定的岩土内，即锚固段必须穿越潜在滑裂面范围到达稳定的岩土体层内。 4 锚固作用 锚杆或预应力锚索的锚固作用主要有以下形式。 （1）约束骨架作用，即通过压应力对边坡的岩土体进行“围压”约束，使复合岩土体构成一个有机的整体，并提高其物理力学性能。 （2）分担作用，锚杆或预应力锚索可在边坡岩土体内部共同抵抗外荷载作用和岩土体自重的应力。当岩土体开裂时，锚杆或预应
6、力锚索会出现弯剪、拉剪等复合应力，从而导致注浆材料碎裂。钢筋或锚索屈服后，使复合岩土体变形延迟，避免边坡岩土体在短时间内发生整体破坏。 （3）应力传递与扩散作用，锚固力通过锚头在锚下结构的作用下进行传递和扩散，因此，在相同荷载作用下，锚固边坡岩土体应变水平比不锚固岩土体边坡低，从而推迟了开裂域的形成并延缓了其发展。 （4）坡面变形约束作用，公路边坡上布设有钢筋网并喷射混凝土面层，使坡面表层岩土体不易被水流冲刷，或出现局部坍塌，从而对边坡坡面岩土体的变形起到很好的约束作用。另外，锚杆通过锚下的格梁体系将锚固力很好地传递给岩土体，增强了对其的约束能力。 5 预应力锚固技术 在公路边坡工程中，为了更
7、有效或更主动地约束边坡的变形，一般都在锚固技术的上施加预应力。预应力锚固技术是通过张拉等技术手段将高强钢材、钢丝或钢绞线进行预张拉后锁定，使其长期处于高应力受拉状态，将滑动岩土层与稳定岩土层紧密连在一起，提高不稳定岩土层的抗滑能力，保持边坡的稳定。预应力锚固技术因其安全可靠、投资节省、缩短工期等诸多优点，在公路边坡工程建设中得到广泛应用。预应力锚索由锚索体、内锚头和外锚头三部分组成。 锚索体一般采用由高强度、低松弛、耐腐蚀的钢绞线。在公路边坡加固工程中多采用 48 束 15. 24 钢绞线，预应力一般按 0.50.75 倍锚索拉力设计值施加并锁定4。 最通用的内锚头有胶结式和机械式两种基本形式
8、。公路边坡中多采用胶结式内锚头，一般采用纯水泥浆和水泥砂浆作为胶结材料，牢固可靠且防腐性能强。 外锚头主要由锚具和夹具组成，是将预应力传递到被加固岩土体上的永久性锚固装置，根据形式可分为螺杆式、夹片式、锥锚式和墩头式四种。在公路边坡工程中，常采用墩头式外锚头。 6 结论 公路边坡是我国目前公路建设中经常碰到的一个工程问题。锚固技术是公路边坡工程较为常见的一种加固技术，改技术需要综合考虑公路边坡的地质条件，经济性，施工性、加固年限以及安全性等诸多因素。 本文结合公路边坡工程中的锚固技术，对锚固机理、锚固力、锚固作用以及预应力锚固技术进行了详细论述，旨在增强对公路边坡工程中的锚固技术理解和认识，为今后公路边坡工程的加固提供一定的理论基础和技术经验。 参考文献 1施建.高速公路高边坡预应力锚索防护的施工J.铁道建筑,2003.2：28-30. 2韩冬卿.公路路堑边坡防护技术研究J.公路,2002.9：:147 -150. 3韦世卓.公路路堑边坡滑坡治理J.中南公路工程,2003.28(4).92-94. 4中国建筑科学研究院.建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）S.北京，2012.
