预应力锚杆在边坡治理中的应用

林丹东 师飞艳

摘要：随着我国社会的不断进步，对于环境整治与安全的要求也越来越高。目前，我国水利水电工程的边坡治理工作由于其自身的重要性，也被越来越多的人们所关注。在本文中，将就预应力锚杆技术在边坡治理中的应用进行一定的分析与探讨。

关键词：预应力锚杆 边坡治理 应用

1 概述

岩土工程是一项以岩土作为对象，同时对其进行整治与改造的工程，同时它也是一门综合性较强的学科。它是以工程锚固技术：即预应力锚杆与锚索为主要技术来对土体进行整治与改造，从而在有效对土体稳定性进行控制的同时使边坡保持稳定。而这也正是我国水利水电项目边坡治理中的重要工作。随着锚固技术在国际上广泛的应用，目前在西方发达国家中已经成为了一种体系多样、应用广泛的技术学科。

随着我国社会的不断发展，经济水平的不断提高，我国人民对于环境的保护意识也越来越强。这就使锚固技术在传统岩体概念的基础上增加了对环境因素的考虑，更加重视工程措施、环境因素与土体的结合，并从改善环境、防止水土流失的角度出发，以技术、管理与科学有机结合的方式，形成了最新的边坡治理观念。

2 预应力锚杆技术的优点

2.1 随机可调

预应力锚杆技术能够根据工程所反映的信息对工程中锚杆的数目以及预应力的大小进行调整，从而能够很好的弥补工程在设计环节中所存在的不足，并对岩体的变形情况进行良好的控制。而这种效果是传统方式所不能达到的。

2.2 深层加固

其在实际的施工中可以依据岩体理论可以达到的深度来对锚杆的长度进行合理的调整，从而在对岩土变形情况进行控制的同时达到对岩土预应力情况进行改变的作用。

2.3 主动加固

通过在施工中对锚杆进行预应力的适当施加，则可以对岩土的变形情况进行主动的控制，并对岩土的稳定性进行充分的调动，从而使其能够一直保持在稳定的状态。

2.4 环境效益

使用新型的锚固结构，不仅能够使边坡得到稳定，同时还有着美观的特点。通过将边坡绿化与锚杆技术良好的进行结合，能够在对环境进行保护的同时起到美化环境的作用。

3 预应力锚杆技术在边坡治理中的创新及应用

在进行边坡施工过程中，当滑体沿着山体剪切面的下滑力超出了山体所具有的抗滑力时，就会对山体造成剪切面路线的破坏。在材质坚硬的山岩之中，剪切面情况经常出现在裂隙、断层等山面上。而在土层之中，则根据土质的区别也存在着些许的不同：沙性土的滑面通常为平面，而粘性土滑面则通常为圆弧形。为了保持山体边坡的稳定性，通常可能采取的办法是对山体进行大量的削坡工作，一直到山体的边坡达到稳定的角度为止。而另一种方法就是在山体下方设置一定的支档结构。而在很多时候，这种一味进行削坡或者设置挡墙的工作由于工作量巨大、成本消耗巨大而难以实现。这时，就可以使用预应力锚杆的方式对边坡进行加固。

而在山体中，其山石的质量以及形状都存在着很多的差别，从而使岩石的边坡的失稳与受到破坏的情况也存在着很大的差异，如山体的滑移、破坏等等。这就需要在对锚杆进行安装时，应当设置适当倾角，从而最大程度的对破坏与失稳的情况进行抵抗。通常来说应当是锚杆的轴线与山体的结构面以最大的角度进行相交，从而对山体的稳定程度进行最大程度的保障。另外，在使用锚杆预应力进行边坡的加固时，也可以适当的利用其它的支挡结构来协助锚杆进行山体的稳护。在对预应力锚杆技术的先进性与使用重点进行了解之后，就应当实际开展锚杆技术的应用，目前，我国预应力锚杆使用的方式主要有以下几种：

3.1 排桩式挡土墙

在利用锚固技术进行边坡防护时可以将普通的锚杆同钢筋混凝土进行结合使用，以此来结合成一面钢筋混凝土的排桩式挡土墙。其中的排桩可以是挖空桩、混凝土桩或者钻孔桩中的其中一种。而对于预应力锚固材料的选择则通畅为钢绞线与精轧螺纹钢。同时，还应当根据山体边坡的实际高度与最大荷载对锚杆的数量进行选择，同时也可以根据实际情况选择桩身多锚点与桩顶单锚点的方法。而在以下情况的边坡支护工作中使用排桩式挡土墙能够获得比较好的效果：

①对于处于山体滑坡区域的边坡、道路挖掘造成的牵引式滑坡、河堤冲破的推力式滑坡以及工程滑坡隐患较大的山体进行边坡维护时，当普通的抗滑桩已经不能够完成边坡受力的支撑时，就需要应用锚杆抗滑桩技术。

②如果坡体之前已经进行过切坡，那么其由于山体软弱结构的外倾而形成空状楔体滑动的危险也非常大，从而形成危险程度很高的边坡。这时则应当使用排桩式挡土墙进行挡护。

③如果山体的高度超过12米，同时其土层的稳定性较差。那么其由于抗滑悬臂较长，其所承受的弯矩则会增加，这种情况对于抗滑桩的使用安全性也造成了很大的隐患。这时也可以通过多锚点技术进行防护。

④如果土坡顶部的1米之内有较为重要的电力设施或者建筑物，那么也需要使用排桩式挡土墙对其进行支护工作。

3.2 格架式锚杆挡墙

通过钢筋混凝土与锚杆进行结合性的使用，从而形成格架式锚杆挡墙。同时，锚点应当设置在格架中的关键节点之上，而锚杆则仍然使用预应力锚杆。通过这种施工方式通常能够比较良好的运用在直立形状与陡峭山体的岩石边坡，能够较为有效的防止山体的边坡出现因为突然卸载负荷而出现失稳的现象。

3.3 板肋式挡土墙

通过锚杆与砼板肋进行有效的结合，则能成为板肋式挡土墙。这种排护方式只要应用于一些直立挖掘的土质与岩石边坡防护，同时其经常以由下至上的方式进行施工。

3.4 锚板支护结构

这种结构由混凝土面板与锚杆结合而形成，通常使用在岩石边坡情况中。在这种支护结构中，主要由锚杆在边坡中对岩石的压力进行承担，并对边坡的位移进行限制。同时，混凝土面板也能够对岩石掉落的情况进行限制，从而防止岩体由于日久而出现风化的现象。

4 预应力锚杆施工注意事项

4.1 首先，在进行实际锚杆施工之前，应当进行锚杆的拉拔试验，并对岩体同砂浆之间的抗剪强度进行检验，从而在对设计与实际的强度情况进行验证的同时对锚杆的长度进行验证。同时，在进行施工前，还应当对锚孔的位置进行测放，并对其进行有序的编号。在进行钻孔前，还应当对钻机进行细致的调整，从而使其方向能够与锚杆的方向保持一致。另外，在钻孔工作结束之后，应当及时的使用高压风对锚孔进行清洗，从而使孔内的粉尘被彻底的清理。

4.2 在下锚杆之前，一定要对每一根锚杆都做好认真细致的检查，从而保证锚杆中没有锈蚀等现象存在。除了对锚杆的质量进行保证外，钻孔的质量也同样重要，如果锚孔的顺制度没有达到要求，那么就会使杠杆与锚孔间存在摩擦，从而使预应力的效果大打折扣。

4.3 再对锚固进行注浆环节时，应当确保将注浆管真正的插到孔底，并以孔底返浆法对其进行持续的注浆工作，在进行注浆时，应当严禁对注浆孔进行抽拔。通常来说每一个锚孔的合理注浆时间应当控制在15至20分钟内。当其已经达到一定的程度之后，再对其进行张拉工作。对于锚体张拉工作来说也应当分为两个阶段进行，第一次进行分级式张拉，而第二次张拉则应当在第一次张拉结束之后6天左右再进行一次补偿性的张拉。

5 结束语

总的来说，由于预应力锚杆技术其随机可调的灵活性、主动加固与深层加固的协调性以及拥有良好的经济效益与环境效益，使其在我国目前的边坡治理工作中占据着重要的位置。这就需要我们在实际的边坡防护工作中根据山体的实际情况，选择适当的预应力锚杆排放方式，同时在工程操作中对于每一个细节进行严格细致的把握，从而真正的以预应力锚杆技术做好我国的边坡治理工作。

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