1、1浅谈预应力锚索在不稳定高边坡支护中的运用摘要：本文主要结合实际工程介绍了预应力锚索在不稳定高边坡支护中的应用，其对控制边坡变形、加固边坡、加快施工进度起到了良好的促进作用。 关键词：预应力锚索；高边坡；支护；施工 Abstract: this paper combining with actual engineering introduces the application of prestressed anchor cable support in high slope instability, the control of slope deformation, slope reinfor
2、cement, to speed up the construction progress has played a good role in promoting. Key words: prestressed anchor; High slope; Support; The construction. 中图分类号：U213.1+3 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 一、工程概况 1、该路段为四级边坡，根据勘测资料，地质构造主要为堆积层，勘探边坡 18 米左右存在不滑动层。边坡距离桥面 2 米。因此，设计首先采用整个边坡防护为 24 米 6 索框架梁式预应力锚索锚固滑移
3、体。 2、综合治理方案，结合该路段边坡的地质条件、地理特征及工程特征，形成了综合治理方案：在坡顶和边坡中部采用设截水沟和疏干孔等2措施，对边坡进行综合加固处治的设计方案同时要做好各级边坡防排水。根据工程实际情况，该路段的高边坡防护处理方法采用的框架梁式预应力锚索方案，该方案是采用预应力锚索施加的预应力将滑动岩体与稳定岩层紧密串连在一体，增加岩体各层面的抗滑力。同时，钻孔中的高压注浆又对锚索周围一定范围岩体节理裂隙充填加固，增加岩体抗剪强度，阻止岩体滑移。边坡表面借以拱型护坡防护，形成一个由表及里的加固体系，再植花草，美化环境。 二、预应力锚索施工工艺 预应力锚索一般适用于滑坡体较大，地质复杂的
4、高边坡。为了有效地加固好边坡，做到安全可靠，经济合理，施工设计是一个非常重要的环节。 1、地质勘察。 对加固边坡的地质地貌进行勘探，掌握地生锚固端滑移，影响锚固效果。分析滑坡体的厚度，探明滑带及滑床特征、倾角、滑坡变形等特征，锚固段的地质结构是否满足要求等。 2、滑坡体推力的计算是确定锚索施加预应力的依据。 滑坡体推力计算参考（工程地质手册）中的方法，它不仅要考虑滑坡体的自重和暴雨时滑带的渗透压力，还应考虑地下水作用。 3、按规范要求进行预应力锚索的抗拔实验，确定预应力锚索的主要规格，进行土体或岩体与锚固体粘结强度实验。 4、锚固长度计算，因锚固段是潜在滑面以下的稳定的土体或岩体中，3既要安全
5、，又要承受相应的应力，锚固长度是一个非常重要的指标。锚固长度可以按下式计算： Lm=kNe/3.14dq 式中，Lm：锚固段长度（mm） K：安全系数 Ne：预应力锁定值（N） d：锚固体直径（mm） q：土体与锚固体粘结强度值 5、锚索倾角的确定 预应力锚索是靠对滑坡体施加拉应力，增加岩体各层面抗滑力来加固边坡，所加应力角度即锚索角度仅与滑坡带的倾角为仅 a+i=90o时受力最佳，但阻止滑坡体下滑在增大岩体各层面抗滑力的同时，还应施加与滑坡体下滑推力相反方向的拉力效果更好，也就是说仅越小越好，而仅角越小，越会增加锚索压浆的难度，因此锚索倾角应在 15-20为宜，而不是误认为锚索应垂直于边坡表
6、面。 6、锚固端孔径变径，锚固端成孔要造成变截面，成孔一般应造成喇叭形，分段增大的矩形或球形，以利于锚索锚固。而同一截面孔径的锚索，往往会因为灌浆后岩体吸收水分而容易软化，造成土体或岩体与锚固体粘结度降低，张拉后会发生锚固端滑移，影响锚固效果。 7、鉴于本工程的重要性，按规范要求进行预应力锚索的抗拔实验。根据试验资料，参照土层锚杆设计与施工规范 （CECS22：90）的有关规定及计算公式，结合边坡地质地貌实际情况，计算确定了预应力锚索4的主要规格参数，锚索的锚固段均全部置于侏罗系中等风化泥岩中。且必须是潜在滑动面以下的稳定中等风化的泥岩中，使锚索框架梁式方案做到安全可靠、经济合理。 三、框架锚
7、索施工流程 1、锚索孔钻凿及质量控制 1.1 锚孔钻凿 （1）根据设计图进行测量放样，定出设计桩号并用皮尺或卷尺放出设计锚索孔位置，并在孔位中心钉一钢钉或钢筋头，周围用红油漆标示。（2）搭设钻机机架平台，安装钻机。 钻机安装严格按设计孔位、倾角和方位准确就位，采用测角工具控制钻杆倾角，本工程设计锚索入射角 =20，钻机导轨的倾角误差不得超过1，方位误差不超过2。 （3）锚孔钻进 锚孔钻进均采用无水干钻，禁止开水钻进，以确保锚固过程施工不恶化边坡岩土工程地质条件和保证孔壁的粘结性能，控制好钻进速度，防止钻孔偏斜、扭曲或变径。如遇有变径或塌孔宜采用注浆固壁或者套管跟进，以防卡钻。 （4）锚孔清理
8、钻机钻进孔深达到设计深度之后，使用高压空气（风压 0.20.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。钻孔完成后经监理工程师检验其角度，孔深、孔径及孔内清孔5情况合格后，方可进行锚索安装。 1.2 锚孔钻进质量控制要点 （1）在钻孔过程中认真做好施工记录。如钻压、钻速、地层岩性及地下水情况及岩石硬度等，以便及时处理。 （2）钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。 （3）钻机钻进孔深达到设计深度之后，不能立即停钻，要求稳钻1min2min，防止孔底尖灭，达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，原则要求使用高压空气（风压 0.2
9、0.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，保持孔内清洁，孔壁无污物，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外，不宜采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可安装锚索与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果锚孔内部积聚水体需要处理，一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。 （4）钻孔应采用风动施工法，有效高速地钻凿满足要求的锚孔是预应力锚索技术的关键之一，也是锚索施工中控制工期的关键工序。首先，选择机具是关键。根据地层的类型、钻孔、施工方案,，选择冲击钻机或潜孔钻机。其次，锚孔钻进宜采用无水干钻，以确保锚索施工不至于恶化边坡岩体的工程地质条件
10、，并保证孔壁的粘结性能。 2、锚索预应力施工 2.1 锚索张拉施工 待孔内浆体强度和框架梁混凝土强度达到设计强度 80%以上时，进行6张拉锁定作业，锚筋张拉必须采用专用设备，在使用前对张拉机具进行标定，施工中所用锚具、夹片等均应等检验合格后方可使用。锚索斜托台座的承压面应平整，与锚索的轴线方向垂直，锚具安装与锚垫板和千斤顶均要 密贴对中，千斤顶轴线与锚孔及锚索轴线为同一轴线，这样才能保证承载体均匀受力。锚索正式张拉前，应取 10%、 20%的设计张拉荷载张拉 12 次，使其各部位接触紧密，钢绞线完全平直受力，然后再进行整索张拉，其具体张拉作业顺序如下： 锚索张拉均采用超张拉，根据设计要求 8
11、束锚索设计张拉力为1000KN，超张拉值为设计拉力值的 110%，锚索张拉分五级张拉：第一级拉力 250KN，持荷时间为 5 分钟；第二级拉力为 500KN，持荷时间为 5 分钟；第三级拉力 750KN，持荷时间为 5 分钟；第四级拉力为 1000KN，持荷时间为 5 分钟；第五级张拉锁定，拉力为 1100KN，持荷时间为不少于30 分钟，张拉锁定；锚索锁定后 48 h，如果未发现明显的预应力损失现象，才能切除钢绞线封锚，若发现有预应力损失应及时给予补偿张拉。张拉时分别记录每级荷载对应锚筋体的伸长量，张拉时锚索受力要均匀，发现异常及时处理。 2.2 锚索验收及封闭锚头 施工完毕后，进行预应力锚
12、索验收试验：随即抽取锚索进行验收试验，分级加荷张拉，分级加 荷值分别为拉力设计值的0.5、0.75、1.0、1.2，每级持荷稳定时间为 10 分钟。最后一级张拉后，锚头位移稳定或 2 小时的蠕变量不大于 2.0mm 为验收合格。经验收合格后，采用 C30 混凝土将锚头封闭。 72.3 锚索张拉注意事项及质量控制 （1）张拉机具设备需标定合格方可使用。 （2）锚索张拉时，锚具底座顶面与钻孔轴线应垂直，确保锚索张拉时千斤顶张拉力与锚索在同一轴线上。 （3）预应力锚索张拉锁定后，锚头部分应涂防腐剂，再用 C30 混凝土封闭。 （4）锚筋锁定后，须用机械切割余露锚筋，严禁电弧烧割，并应留长不小于 10
13、cm 外露锚筋，以防拽滑。 （5）一个框架锚索的张拉，采取对角张拉或者整个框架梁上的锚索同一时间张拉。 （6）加荷及卸载速率要缓慢平稳，加荷速率每分钟不宜超过设计锚固力的 10%，卸载每分钟不宜超过 20%。 四、结束语 采用预应力锚索加固边坡，可使滑坡体自重作用力均匀分布于边坡上，对地形、地质条件适应力强，施工条件易得到满足，最大限度地保持了滑动面本身的力学性能不变，受力可靠，高边坡稳定性得到了保障。与浆砌片石护面墙、锚喷等施工方案相比，预应力锚索加固边坡具有不受地形、地质条件的限制，能及时有效、因地制宜地加固边坡的优点特别是锚索锚固深度长，对地质情况复杂、岩层较为破碎的高路堑边坡更为有效。 参考文献 1杨志庆，虞黎均预应力锚索+框架梁结构在边坡防治中的应用8J探矿工程，2005 2史彦文锚索框架梁和抗滑桩联合支护在路基高边坡滑坡处理中的应用J公路，2004 3王家海预应力锚索施工技术及单价分析J铁路工程造价管理，2003 4张永兴边坡工程学J中国建筑工业出版社2008 5简文光预应力锚索在高速公路高边坡加固工程中的应用J福建交通科技，2007.
