高速公路高边坡预应力锚索加固施工技术

李 敏 解庆贺 刘后华 马明磊

中国建筑第八工程局有限公司基础设施事业部 上海 200120

1.相关背景

目前国内外大多数滑坡治理普遍使用抗滑桩的方式来进行治理，这一过程在中浅层的滑坡当中有着十分良好的应用，也因此在实际防滑工作中得到了充分的应用，具有工期短、开挖量小、混凝土工程量少、一般不破坏原地质条件等优点。抗滑作用主要是平衡滑坡推力、稳定层锚固作用和被动抗力。防滑机理体现在桩、滑、滑床的协同工作中。简而言之，它使用防滑技术。将滑桩插入滑面下的稳定结构中，使滑体推力与桩的稳定性平衡，提高滑体的稳定性。当这个破地出现下滑的趋势的时候，看化妆就会对其进行抵抗，进而让其呈现稳定的状态。从抗滑桩的工作机理可以看出，在支护滑坡的过程中，抗滑桩产生的侧向力是被动地承受边坡位移的荷载，只能被动地、被动地预防滑坡，所以一旦出现了连续性滑坡的话，就会导致抗滑桩变成被动桩。同时，在岩质边坡施工中，必须对洞口进行喷砂处理，并限制对滑坡的干扰。与被动桩不同，预应力锚索为岩体、断层等软弱部位提供了主动支护。它在工程实践中有着广泛的应用。锚索是主要部分，锚杆、锚栓和锚索是辅助的。桩墙、挡土墙综合处理方案。缆索的预应力为30吨到1500吨的荷载，5米到80米的长度。在力学性能方面，它优于其他被动锚固方法。

2.相关研究

通常来说预应力锚索包括外锚头、内锚头以及锚自身的结构，在实际应用的过程中首先内锚头埋入坚硬岩层，外锚头锚固在岩石表面，外锚头施加的预应力通过索体和内锚头进入到坚硬的岩石中。在这样的过程中镶嵌在岩石当中的一部分就是锚固段，而穿过了岩石的另外一部分就称为是自由段。锚固段采用注浆法与坚硬岩石相结合。根据锚固段的荷载传递方式，预应力锚索可分为摩擦预应力锚索、支撑预应力锚索和复合预应力锚索，相比较传统方法来说，预应力的锚索支护有着更加复杂的机制。在现场荷载和监测试验的基础上，综合考虑了支护条件、侧向土压力、开挖条件和围岩变形，综合考虑了预锚参数，这样的内容很难进行定量的确定，虽然近些年来国内外的大量学者对于这一作用机理以及相关参数的确定进行了十分详细的研究，但是从工程时间运用的过程中来看是一二是没有一套行之有效的方法。针对这一情况，在运行过程中可以根据环境情况的具体情请来确定锚索的设计参数，方法是工程类比法以及经验法。

3.预应力锚索的加固措施

许多工程实践证明，预应力锚索在滑坡和高边坡工程中是有效的。与传统抗滑桩相比，预应力锚索加固技术具有以下优点：

3.1 适用范围广

传统的抗滑桩是由岩土、桩后稳定和抗滑力共同作用形成的，即只有当边坡坡度减小时，才能抵抗抗滑力，降低了支护的可靠性。预应力锚索不同于普通的抗滑桩，它能主动提供预应力而不是加固岩体。它只在你滑倒的时候起作用。通过注浆与岩体加固相结合，预应力限制了边坡的变形，应力相对可靠。预应力锚索可达到80m，比传统的抗滑桩（一般为20 m）能更好地支护深部岩石。

3.2 动态设计方便

由于边坡地质条件的勘察不能完全满足设计要求，设计依据往往不正确或设计条件不足。通过增加或减少锚索数量、调整锚固深度、改变锚索张力或制定组合方案，使预应力锚索及其组合结构的动力设计变得简单易行。

3.3 安全性和可靠性

高边坡采用预应力锚索锚固，边坡施加主动土压力，可减少山体过度变形，有效降低边坡附近建筑物的侧向土压力。综上所述，在高边坡及滑坡治理工程加固中，预应力锚索取代了传统的抗滑桩，通过动力支护转化为主动预应力支护，具有可靠、经济的特点。可设计多种轻质支撑结构，实现深损伤投资的优势。

4.具体工艺

预应力锚索施工包括锚索制作、锚索铺设、注浆、约束梁混凝土浇筑、钻孔张拉、锚封等。锚索制作：钢绞线合格，锚索长度1.5m（张拉作业）。电缆应按设计要求在专用支架上制作。每个自由段涂保护油，预应力损伤区采用2.0cmxPVC管。锚固部分距膨胀环、卡箍1米，用钢丝绳缠绕。互联网。在这个过程中，自由部分和锚固部分之间的边界应用胶带或防水材料密封。同时，成绳过程中必须将注浆管埋入地下：对于锚索孔，采用专用地面钻机或井下冲击钻机采用压缩空气驱动。

图：预应力锚索框架

必须保证无水成孔，并满足成孔要求。在设计钻孔角度、孔径和钻孔深度施工时，钻孔深度应比设计锚孔长0.50米。对于多个边坡，遵循自上而下的施工保护程序。在施工布置上，要精心组织，严密组织。每次边坡开挖后，严格按自上而下的台阶施工，长期裸露施工。尽量避免挖掘斜坡。尤其是在雨季。钻机选型的目的是满足干钻作业的要求：根据不同的地质构造类型、孔径、深度和场地条件选择钻机。保证工作时钻孔干燥，加水提高钻孔速度。常用气动干式钻机型号：MG50、K2J-100。准确的桩位设置和详细的钻孔记录：根据设计参数，准确测量钻孔位置，以满足已成型和已修复边坡的要求，保证边坡锚固，并保证每根预应力锚索的土应力间距。平台在动载荷作用下的稳定性也保证了孔的角度，这是传统钻机的另一个方面。在岩溶裂隙地区，常规注浆方法不可能产生泥浆。有时，超设计灌浆会产生重复。因此在这种情况下，根据灌浆前每个孔的钻孔记录，应提前进行勘探。锚固端可采用连续注浆解决，自由端可采用套管注浆。

5.结束语

高速公路施工过程中高边坡土体必须充分做好加固工作，预应力锚索在实际应用的过程中有着良好的可用性和安全性，文章分析了预应力锚索在这一过程中的加固工作，希望可以给有关从业人员启发。