1、预应力锚索抗滑桩在护坡工程中的应用摘要：结合某煤矿山体滑坡工程，笔者较为详细的介绍了预应力锚索抗滑桩的设计和施工过程，并对工程质量监测进行了论述。实践证明，该工程加固效果良好，取得了良好是社会经济效益。 关键词：预应力锚索抗滑桩、设计、施工、监测 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 1 工程概况 2.1 地形地貌 某护坡处于强烈切割的中山貌区，斜坡是该区的主要地貌形态，斜坡坡度为 2035，总体倾向 NE，在垂直线路的断面上呈陡缓陡的地貌形态，区内有数条“V”行冲沟发育，坡面植物较多。 2.2 地层结构 按岩土分类结合地基土的力学强度，分层略述于下: 层杂填土() : 粒径 5
2、mm80 mm，成分主要为砂岩和炭质页岩，呈次棱角状或棱角状，占 60%左右，以砂粒充填，稍密；1 层素填土() : 以粉粒和粘粒为主。干强度低中等，韧性低，层厚在 1.0 m5.0 m；层粉土() : 为1 层粉土() 的次生坡积物。层厚 1.7 m3.6 m。1 层粉土() : 主要分布于坡体中、上部地表层；层粉质粘土() : 山坡体下部直接出露。含水量较低，为 10%20% ，但多数近饱和或饱和，坚硬硬塑；层卵石层() : 密实，漂石最大直径 30 cm 50 cm，分布不均，卵石直径一般数厘米至二十厘米大小，含量占 50%，磨圆度较好，成分以灰岩、砂岩为主，局部钙质胶结成岩；层泥岩夹粉
3、砂岩() : 全风化强风化，粘土状； 粉砂岩夹层厚 0.15 m 左右，呈灰绿色；可见原岩层理结构。1 层砂岩夹泥岩() : 全风化强风化，灰白色，粒状结构，中厚层状构造，主要成分为石英、云母，夹少量泥岩、砂质泥岩，岩芯呈短柱状。 2.3 水文地质条件 勘察区地下水为松散土层孔隙水，主要受大气降水补给；地下水来源主要为滑坡范围内 2 设计原理和设计方案 2.1 设计原理 对于一个需要整治的滑坡工程，首先要确定其滑坡推力，根据滑坡特性，计算出极限平衡状态下滑坡推力曲线，取安全系数F=1.051.25，确定设计滑坡推力曲线，据此定出抗滑桩的位置。锚索桩位置定好后，该处的下滑推力即可根据设计滑坡推力
4、曲线确定大小。锚索拉力计算预应力锚索抗滑桩为一超静定结构，将桩与锚索视为一个整体，桩简化为受横向变形约束的弹性地基梁，根据位移变形协调原理，按地基系数法确定锚索拉力及桩身内力。 2.2 主要结构设计方案和参数 主要结构设计方案和参数见表 1。 表 1 主要结构设计方案和参数 2.3 内力计算与比较 通过计算得到预应力锚索抗滑桩的弯矩和剪力。其弯矩和剪力，分别见图 1 和图 2。 图 1 抗滑桩的弯矩（单位：103kN. M）图 2 抗滑桩的剪力（单位：103kN） 从计算结果可以得出，抗滑桩的最大弯矩为 18306.69 kN.m；最大剪力为 4324.76 kN， 最大侧应力为 1076.2
5、72 kPa；锚索拉力为 2368.544 kN，桩顶位移为 29.379 mm。计算弯矩分布比较合理，可以减少桩截面的钢筋用量，同时减小施工劳动量，是比较合理的方法。 2.4 技术要求 施工前应做好坡顶、坡面、坡底的排水和截水处理。施工前应探明地下障碍物，采取措施，确保成孔质量，并做好成桩过程中各个环节的施工原始记录和测试工作。每一道工序结束时必须验收，确保合格后才能进行下一道工序的施工。放线定位时，在回风巷道处灌注桩间距可适当调整应避开回风巷道。滑坡体接近后缘部位主滑段部分取适量土填入桩后需要填 土的区域，并按有关规范的要求压实。 3 施工工艺 3.1 抗滑桩施工 抗滑桩成孔采用人工挖孔，
6、混凝土护壁，桩端嵌入中等风化基岩 5 m 以上或桩长达到设计要求，抗滑桩之间用毛石砌筑，毛石表面应清洗干净，砂浆填塞应饱满，严禁干砌。护壁采用 C20 混凝土，壁厚 150 mm，内设钢筋网片。 抗滑桩主筋均采用 HRB400 级钢筋，箍筋采用 HRB335 级钢筋，灌注桩顶嵌入承台梁 100 mm，主筋锚入承台梁，灌注桩超浇高度为 0.8 m。主筋保护层厚度 60mm，桩径允许偏差 30mm，垂直度允许偏差 0.5%；桩位偏差不得大于 50mm。混凝土坍落度:180mm220mm，充盈系数不小于 1。 钢筋笼在施工时或采用孔内绑扎方法进行施工，桩内主筋沿桩身均匀布置，并尽量减少钢筋接头，主筋
7、连接采用对接焊，环筋与主筋之间必须点焊，点焊率 50%以上； 主筋间距允许偏差10 mm，箍筋间距允许偏差20 mm，钢筋笼直径允许偏差10 mm，钢筋笼长度允许偏差100 mm。 3.2 锚索施工 锚索采用压力分散型锚索，锚索施工前按施工图纸确定位置，做上标记确保锚索孔的位置在一条直线上，钻孔定位误差小于 20mm，钻孔倾斜误差小于 1，钻头直径不应小于设计钻孔直径 3mm，并严格按照设计锚索长度施工。 锚索孔径 150mm，在锚索施工中，锚索成孔采用套管跟进钻孔工艺，确保钻孔直径与设计孔径相等，不得大于套管外径，套管管内出土，喷水钻头不得超过管口，防止在施工过程中引起地面沉降。 锚索注浆材
8、料采用 P.O42.5 普通硅酸盐纯水泥浆，水灰比为0.450.5。注浆管的出浆口应插入距孔底 300mm500mm，浆液自下而上连续灌注，且确保从孔内顺利排水，排气。 为了确保基坑的稳定，锚索采用二次注浆工艺，二次高压注浆宜使用水灰比为 0.450.50 的水泥浆，二次高压注浆压力宜控制在2.5MPa5.0 MPa，注浆时间可根据注浆工艺试验确定或在第一次注浆锚固体的强度达到 5MPa 后进行，两次注浆的水泥量之和应大于 80kg/m。 锚索用锚具应选用标准锚具，锚具、夹具和连接器的性能均应符合有关规定。 4 工程质量监测 4.1 灌注桩质量检测 单排桩的桩位放线允许偏差10mm，桩身质量进
9、行检验，对地质条件复杂，成检质量可靠性低的灌注桩，抽检数量不应小于总数的 30%，且不应少于 20 根；施工结束后应检查混凝土强度，并采用低应变方法对桩身完整性进行检测，检测数量为桩数的 10%。 4.2 锚索试验 应作以下试验:1）基本试验: 锚索极限抗拔试验采用的地层条件、锚索材料与参数施工工艺必须与工程锚索相同，试验数量不少于 3 根；2) 验收试验: 用于验收试验的锚索数量不得少于锚索总数的 5%，且不得少于 3 根，最大试验荷载应取拉力设计值的 1.5 倍，锚杆工程竣工后，应按设计要求和质量合格条件验收锚杆拉力，设计值满足设计要求。 5 结语 本工程将预应力锚索与抗滑桩引入到煤矿山体滑坡的治理工程中，通过精心设计以及严格的施工控制达到了良好的工程效果。预应力锚索与抗滑桩的共同作用不仅降低了施工危险系数，而且降低了造价，为以后的边坡支护提供了更多的选择。 参考文献: 1 韩立军 岩体加固技术M 徐州: 中国矿业大学出版社，2005 2 DZ/T 0219-2006，滑坡防治工程设计与施工技术规范S 3 CECS 22 2005，岩土锚杆( 索) 技术规程S
