孙伟青　周样样　李克建

摘要：岩土工程边坡失稳容易引发较大的安全事故，造成巨大的人员伤亡和财产损失，加强对岩土工程边坡治理成了一个具有理论和实践双重价值的研究课题。本文将详细分析预应力锚索技术在岩土工程边坡治理中应用的优势，探讨岩土工程边坡锚固技术作用机理，并就具体应用提出了几点建议。

关键词：岩土工程;边坡治理;预应力锚索

1  引言

现代化公路网络体系以经济发展良好的区域为核心，不断向偏远地区辐射，山地、河流等均是公路施工重难点，尤其在云贵川等地，常遇到高边坡施工环境。根据工程经验，高边坡易发生失稳现象，通过锚索施工技术可达到加固的效果，相比于常规结构而言具备稳定性好、成本低等多重优势。

2   预应力锚索技术的优势

在岩土工程边坡治理项目中，预应力锚索能够对岩土边坡的受力情况进行控制，当岩土边坡出现变形，能够及时进行应力调整，以实现提高岩土边坡承载力的目的，预应力锚索在边坡治理的环节中，能够显著减少结构本身的自重，能够发挥出强大的支护效果，同时在施工中要求形成一定的坡度，能够控制岩石的开挖量，有效减少对边坡土壤的破坏，具有一定的生态环境效益。在进行实际施工环节，现场施工技术对施工质量影响较为显著，实际操作的难度不大，安全风险较低，不需要大型设备施工，对边坡结构不会产生较大的扰动，能够有效控制自然灾害的发生。在岩土工程边坡治理项目中，应用预应力锚索的优势明显，能够在施工中根据地质情况进行调整，能够实现良好的施工。

3  岩土工程边坡预应力锚索治理的影响因素

3.1  成孔质量

岩土工程边坡预应力锚索治理的关键因素之一为钻孔质量及钻孔的深度、孔径和孔道的直线度。在进行施工的过程中，主要采取冲击回转钻孔，由于岩土工程边坡坡面施工，大型机械施工的困难大，只能采用便携式的钻机固定在脚手架上，但是钻孔的过程中会产生剧烈的震动，导致成孔后会呈现出下凹曲线，待到后期进行张拉封孔时，钢绞线会产生受力不均匀的现象，影响到钢绞线弹性性能的发挥。

3.2  注浆

岩土工程边坡预应力锚索进行注浆时，首先应该确保浆体的水灰比在控制范围内，保障注浆过程的连续不间断，若应用导管进行注浆时，提管速度要准确控制，避免出现浆体断开，孔内渣土混杂到浆液中降低了注浆体的强度，同时还有可能会影响到预应力锚索的锚固段和自由端的长度，这都会降低最终的锚固效果。

3.3  测力计与张拉设备

预应力锚索测力计是监测锚索的重要设备，目前普遍采用的是振弦测力计，主要的工作原理通过将拉紧的钢弦与测力计油缸活塞相连，用激发电路促使钢弦产生振动，通过收集振动的频率，计算换算出拉力值。此类仪器易受到温度的影响，且此类产品不同生产厂家生产的产品性能良莠不齐，可能会造成较大的误差。因此在正式使用前，应该进行严格的测试和标定，以挑选优良的产品，确保测力准确性。除此之外，在进行施工过程中还需要用到液压张拉设备，液压张拉设备容易受到其他因素的影响出现读数误差的现象，为确保张拉设备的准确性，需要定期地进行标定和维护。

4  岩土工程边坡治理中预应力锚索技术的应用

4.1  钻孔施工

预应力锚索施工环节复杂，钻孔是最为基础也是尤为关键的一道工序。锚索孔径为准116mm，采取的是风动干钻进的方式，各孔间距为3.6m×4m。安排技术人员现场测量，将钢管稳定安装至脚手架上，并以设计方案为指导测量放样。钻机就位后，根据实际情况灵活调整支架的倾角与方位角，确保钻机稳定性，复检通过后即可钻进施工。以钻孔规格为准，确定合适尺寸的钻头;以锚索长度为准，灵活调整钻杆长度，且不可出现歪斜现象。钻孔作业易受到多方面因素影响，施工人员要密切观察地质情况与风压，结合实际情况对工艺方法做灵活调整。若遇到软弱地层，或是某区域的地层处于较破碎状态，需根据实际情况调整钻进速度，以免出现塌孔现象，极易塌孔或塌孔难以避免时，可采取套管跟进的方式预防塌孔。完成钻孔作业后清孔，向孔内置入高风压管，将残留在孔内的杂物清理干净。

4.2  预应力锚索的施工工艺设计

岩土工程边坡治理中预应力锚索施工，是指将锚索全部构架与边坡岩体组成一个整体，再具体施工环节涉及了钻孔、制作束体并将束体放入到锚固孔中，固定束体下端、制作外锚头，然后施加预应力来完成剩余的施工工作。对于施工工艺的设计，应该充分考虑设计的要求和调查实验数据，架设施工平台，施工平台的架设需要注意施工平台和承载的大小、数量是否满足施工的要求，在钻孔的过程中，潜孔钻机钻孔的过程中可能会引起孔内坍塌导致埋钻和卡钻的问题，要额外注意这些情况的发生，选择合理的钻孔参数。锚索的编制应该做好检查和表示工作，尤其是要注意挤压头的检验和防护，做好安全准备工作，根据施工所在的地质环境，宜优先采用束体放孔的方式，并进行注浆固定;在进行张拉锁定时，需要提前做好张拉的准备，选择合理的张拉方法，并注重补偿工作。

4.3  预应力锚索安装

制作好的预应力锚索应确保每根预应力锚索体顺直，并除锈、除油污，对有死弯、机械损伤及锈坑处剔出。为了防止锚孔内再次进入杂质，在锚孔清理之后、预应力锚索加工完成时，应当尽快进行锚索安装的工序。通常的施作方法为，工人将锚索体抗抬搬运至锚孔位置附近，然后按照设计文件中规定的方位和角度人工将锚索体缓慢推入锚孔，在推入过程中应避免中途停顿，主要利用其自身重量以及惯性作用使其自然下滑，推入時还应避免锚索体抖动、旋转等。

4.4  锚索灌浆

水泥砂浆不具备较强的流动性，易出现注浆管堵塞现象，致使孔内压力明显加大。在遇水环境下，水泥砂浆将出现离析现象，最终沉积在锚固段，使其强度难以达到标准。鉴于此，锚索灌浆时应选择合适的材料，较可行的有纯水泥泥浆。当现场为沙土桩锚固段时，还需采用二次高压劈裂注浆法，以达到提升地层锚固力的效果。经钻孔作业后，需及时安排人员安装锚索并灌浆，间隔时间要得到有效控制，通常不可超过1d。实际施工中，要控制好注浆压力和注浆量，以确保劈注时间的合理性，要求锚固段得到有效的封塞，注浆管可选择钢管。在既有注浆材料的基础上可掺入适量聚丙烯腈纤维，用量为1.7～2.1kg/m3，以改善注浆混合料的性能。

5  结语

在施工的过程中，岩土工程边坡预应力锚索施工受到了成孔质量、编索与下索、注浆、锚墩与垫板、锚墩与垫板、测力计与张拉设备、超张拉等因素的影响，这些因素一方面需要加强设计和监测来规避，另一方面还需要加强施工质量控制和现场施工步骤来进行改善。只有这样才能够真正发挥出预应力锚索在岩土工程边坡治理中的效果，保证工程项目的可靠性和安全性。

参考文献：

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