论预应力锚索在路堑高边坡防护中应用

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1、论预应力锚索在路堑高边坡防护中应用　　摘要：伴随高速公路工程的飞速发展，预应力锚索技术作为一种成熟工艺越来越多的应用在路基高陡边坡的防护工程中。本文依托于思遵高速路堑边坡支护工程实例对预应力锚索技术施工工艺进行论述，介绍了预应力锚索技术在高陡边坡加固中的应用。关键词：预应力锚索技术高陡边坡防护施工工艺及应用中图分类号：U213.1+3文献标识码：A前言预应力锚固技术应用于工程实践已有百余年历史，因结构合理、适用性强、施工方便、造价低廉、技术可靠等优点，而广泛地应用于基础工程、结构抗倾、高边坡防护工程的各个领域，呈现明显的经济效益和社会效益。在高速公路迅猛发展的今天，预应力锚索技术作为一种成熟工

2、艺越来越多的应用在路基高陡边坡的防护工程中。本文依托思遵高速路堑边坡支护工程实例对预应力锚索技术的施工工艺进行全面阐述。1预应力锚索提高边坡稳定性的原理13岩土边坡的稳定性取决于其坡度和高度、边坡内部应力、自然地层重力和强度，土壤孔隙或岩土裂隙中的水压力及边坡表面可能受到的各种外力作用。而使边坡破坏的主要作用力是岩土自重或对边坡产生荷载的其它物料的重量以及边坡内部的水压力，这种作用力总有使边坡表面的某一部分岩土沿剪坡面向下移动的倾向。预应力锚索是一种把受拉杆件（钢绞线或其它杆件）埋入边坡剪切面以下以增加剪切面上的摩阻效应，同时直接产生抵抗边坡移动的作用力，提高边坡稳定性的技术。如图1将锚固段的

3、砂浆作为自由体，在锚固段受力时，拉力(T)首先通过钢绞线周边的砂浆握裹力μ传递到砂浆中，再通过锚固段钻孔周边的地层摩阻力传递到锚固的稳定地层中，因此锚索体除自身需要足够的截面积承受拉力外，还有以下条件制约：①锚固段的砂浆对于钢绞线的握裹力需能承受的极限拉力；②锚固段地层对于砂浆的摩擦力需能承受的极限拉力；③锚固段地层在最不利的条件下仍能保持整体稳定性。2预应力锚索边坡防护工程实例13贵州是西部大开发战略的重要省份，高速公路不断发展；此地区多山，预应力锚索施工设计方案应用前景广阔。思遵高速（思南至遵义）是《国家高速公路网规划》中杭州至瑞丽高速公路在贵州省内的重要组成部分。我公司思遵11标地处黔北

4、遵义地区湄潭县，该地区多山，地形复杂多变，高边坡段出露基岩岩性大多为灰岩，部分路段为白云岩、砂岩、粉砂岩、页岩等，其局部地段岩体破碎、风化强烈、完整性差。为体现绿化通道并与周边环境相协调，采用锚索（杆）格子梁等锚式体系进行加固，对高边坡可起到“固脚、强腰”作用。2.1锚索格子梁设计参数锚索长12m~14m，锚固段长7m，锚索倾角15°，钻孔直径为Φ130mm，锚索由4根Φs15.2mm高强度低松弛的1860级钢绞线组成，锚索端部设置锚墩＋框架，锚墩为0.6m×0.6m×0.4m。框架截面为0.3m×0.3m，采用C25钢筋砼现浇（图3）。2.2预应力锚索结构预应力锚索分四部分：导向帽、内锚固段

5、、自由张拉段、外锚固段（图1）。导向帽：采用φ60钢管制作，长200mm，前端60mm制成锥状，主要起牵引钢绞线束进入锚孔内的作用。13内锚固段：内锚固段长7m，成枣核状。主要作用是为张拉提供可靠的锚固力。2.3预应力锚索施工程序技术要求2.3.1预应力锚索施工程序边坡开挖、休整→成孔→清孔→锚索制作与安装→注浆→框架梁制作→锚索张拉→补张拉及锁定→锚头封闭。2.3.2预应力锚索主要工序的施工方法①边坡开挖与休整边坡开挖必须按设计要求分层分级开挖（分层开挖深度为2.5~3m，每级深10m，每层开挖至锚索排标高以下0.5m为宜），严格做到开挖一级、支护一级，上一级未支护完，不得开挖下一级，避免边

6、坡暴露时间过长，造成新的安全隐患。在边坡开挖时如遇下列情况须分别采取有效措施确保边坡稳定：A对具有特殊变化的边坡开挖，可采用分段跳挖或两侧向中间推进开挖的方式并同步进行支挡；B遇石质边坡，严禁采用大爆破，在接近设计坡面时，应采用光面控制爆破；C遇坡率陡于1：0.5的边坡，应先按缓于1：0.75的坡率开挖，再跳槽开挖至设计坡率并进行有效地支挡；D遇地下水露出，应将地下水排出并引入排水系统，不可堵死；13E同一级坡面不同坡率处，应采用圆弧过渡；机械开挖完成后，及时对壁面进行人工休整，以保证坡面平整顺直，坡率符合设计要求。②成孔待边坡壁面人工修整完成,即可根据设计要求定出孔位并作出标志。锚索钻孔应采

7、用风动干钻施工法,不得采用水钻,土层一般采用冲击回转式钻机成孔,岩石一般采用气动潜孔钻机成孔。为控制成孔质量,施工时应遵守以下规定:A锚索水平方向孔距误差不大于5cm,垂直方向孔距误差不大于10cm；B钻孔底部偏斜尺寸不大于锚索长度的0.2m；C实际孔深要求大于设计孔深的3%；D成孔时须做好成孔记录,按锚索编号逐一记载取出的土体特征、成孔质量、事故处理等。同时应将取出的土体与设计时所认定的加以对比