预应力锚索在岩土边坡工程治理中的运用研究

2016-12-18屈林河张智聪

四川水泥 2016年3期

关键词：张拉锚索岩土

屈林河张智聪

（云南大学建筑与规划学院云南昆明 650091）

预应力锚索在岩土边坡工程治理中的运用研究

屈林河张智聪

（云南大学建筑与规划学院云南昆明 650091）

预应力锚索因为能够增加岩土体被锚固的强度，提升岩土体边坡的稳定性，现在已经经常被运用到岩土边坡的工程治理中。本文首先分析了预应力锚索在岩土边坡工程治理中运用的现状，然后介绍了预应力锚索在岩土边坡工程治理中的运用技术。

预应力锚索岩土边坡工程治理

随着近年来边坡工程治理的不断深入，预应力锚索在岩土边坡工程治理中的应用越来越普遍，在施工过程中加强预应力锚索在岩土边坡工程治理中的运用，可以确保边坡工程施工的安全性和稳定性，同时，能够更好的提高岩土边坡工程治理的效果。

1、预应力锚索在岩土边坡工程治理中的运用现状

随着我国经济建设快速的发展，我国的基础工程建设呈日益上升的趋势，建设的规模也是日益变大。为了能够满足新的建设工程得需要，在施工中就需要对这些建设的场地予以改造。因此在这些工程进行建设的过程中就形成了很多的人工边坡，如果对这些边坡不及时的采取加固措施，就会造成一系列地质灾害的发生，比如：崩塌、滑坡等，严重的甚至会危及到人们的生命财产安全，并且还会对工程施工的进度造成影响，产生不必要的损失。

当前，高边坡的稳定性是一个非常突出的工程问题。运用传统的挡土墙支护结构、坡率法等加固方法随着边坡高度的提升，不仅施工的成本会增加，同时可靠性及稳定性也在降低，当边坡达到一定的高度位置，传统的加固方法就难以实施。因此在工程边坡治理中引入了预应力锚索，通过预应力锚索可以使传统的抗滑桩及桩板墙结构发挥出更好的效果，安全性、可靠性也随之大大提高。这里所说的预应力锚索是一种可以使得加固结构和被加固边坡形成一个有机整体的复合型的支护结构。和传统的加固方法相比较，预应力锚索的优势是比较明显的。第一，对锚索施加预应力可以很好的控制岩土体的形变，充分发挥出岩土自身的承受能力，减轻预应力锚索支护结构的重量，进而节省了工程材料及工程造价。第二，通过预应力锚索支护结构可以减少在边坡支护过程的削坡量，这样就有效的减少了土方的开挖，降低了植被的破坏，有助于对于环境的保护。第三，预应力锚索施工设备使用非常的简便，技术风险很低，并且还能够进行分段的施工，避免由于施工不当而引起灾害的出现。所以采用预应力锚索在岩体边坡工程治理中具有非常重要的意义。

2、预应力锚索在岩土边坡工程治理中的运用

2.1 锚索的设计计算

⑴ 锚索轴向拉力设计值

⑵ 锚索截面面积应满足下式要求：

台风条件下区域电力系统的重要线路多维度辨识//韩畅,林振智,杨莉,林捷,刘远威,祝锦发//(15):118

⑶ 锚索锚固段长度除应满足地层对砂浆的粘结力和砂浆对钢绞线的握裹力要求外，还应满足构造设计规定的最少锚固长度的要求。

2.2 预应力锚索的施工过程

⑴锚索结构及其装配

锚索的锚固段主要是导向尖锥、注浆管、定位片和扩展环构成的，自由段主要是紧箍环和金属波纹管构成，孔外主要是锚墩、锚具和垫板构成。每一束锚索主要有三根，其设计的拉力为 600kN，锚索锚固段一般为八米，自由段一般为五到十米，其设计的孔深为十米到二十米，孔的直径为十五厘米。

⑵边坡修正及其钻孔

根据施工图纸的设计要求进行施工线的放置，准确进行堑口边线的测量，把堑口的地表水一定要排除到施工区的外围。对于边坡的面要进行及时的调整，确保边坡是平整的，尽量不要出现坑坑洼洼的情形，同时还要把出现松动的岩石进行及时的清理。在进行钻孔设备选择的时候，一定要根据锚固层的类型、孔深和施工地所处的条件进行钻孔设备的选择，进行施工的过程中，要根据所要受到的承载力以及稳固条件进行脚手架的搭设，按照坡面进行孔位的测量放线，准确的进行钻机的固定和安装，同时严格的按照施工标准进行钻机机位的调整，保证锚孔开钻纵横误差不超过正负一百毫米，钻孔的倾角和水平角符合相关的设计要求。

⑶锚孔清理及其检验

当钻机钻进达到了施工设计的深度以后，这时候不可以马上就停止钻动，而是要进行稳定的钻动一到二分钟的时间，避免没有达到设计的孔径。同时，钻孔的孔壁上不能够留有残渣，一定要及时的进行清理，在钻孔完成了以后，可以使用高压空气把孔内的残渣予以清除，避免降低水泥砂浆和孔壁岩土体的粘结强度。对于孔径和孔深的检查通常都是现场监理采用标准钻杆进行验孔，而且还要对锚孔的孔位以及倾角进行复查，保证所有的锚孔施工工作都合格了之后，才可以认可锚孔是合格的。

⑷锚固注浆

通常运用的都是水泥砂浆，通过现场实验后再来确定合理的水泥砂浆施工配合比。对于水泥砂浆的质量要严格的进行控制和掌握，水泥的标号一般不能够低于 42.5，而且还要选用已经净化过的河砂，对于搅拌好的砂浆还要进行再一次的筛选，避免因为水泥的结块造成管路的堵塞。进行注浆的时候，要运用孔底注浆法，从孔的底部开始进行注浆，在注浆的过程中，要慢慢进行砂浆的搅拌，一直到注浆完毕，这样砂浆的灌注才能变的饱满和密实。

⑸锚索张拉

当锚索注浆完成了以后，就要开始进行锚墩的制作，通常锚墩使用的是 C25钢筋混凝土进行整体的浇注，一定要确保锚墩和坡面是紧密贴在一起的，外表面要和锚索垂直。等到孔内的砂浆强度达到了 80%以上之后才能进行锚索张拉，在张拉之前要仔细认真的检测锚头等设备，对张拉千斤顶油泵进行标定，保证锚具和夹片等是合格的。在进行张拉的时候要根据设计的顺序进行分步张拉，通过设计的荷载和锚筋长度来计算差异荷载，如果出现有明显预应力损失的时候，就要及时的进行补偿张拉。

⑹预应力锚索验收试验

在进行预应力锚索验收试验的时候，对于验收试验的锚索数量不能够少于工作锚索总数的5%，同时也不能够少于三根，对锚索进行随机抽样检查。对于随机抽样检查的这些锚索，其试验的结果一定要大于在此荷载范围内锚索理论伸长量的百分之八十，而且不能够小于锚索理论的弹性伸长量，才能很好的说明锚索的承载力是符合该施工边坡加固要求的。

3、工程实例

某岩质边坡高29.67m,属于道路边坡，由于其存在潜在滑动面，需要采取预应

力锚索进行加固处理，其基本力学参数如下：