锚索框架加固边坡中预应力损失对边坡稳定性与变形的影响分析

张登松

(贵州陆通公路工程监理有限责任公司)



锚索框架加固边坡中预应力损失对边坡稳定性与变形的影响分析

张登松

(贵州陆通公路工程监理有限责任公司)

对锚索预应力损失对边坡稳定性的影响进行了简单分析，并在此基础上，提出了降低锚索框架加固边坡中预应力损失对边坡稳定性与变形的影响的有效措施。

锚索框架；边坡加固；预应力；稳定性；变形

1 锚索预应力损失对边坡稳定性的影响分析

1.1 锚索预应力损失的影响

应用锚索框架加固技术对边坡进行加固处理，不仅能够大幅度提升边坡周围岩体的稳定性，增强岩体的承载力，甚至，还能在一定程度上改善掩体的整体特性，进而达到对边坡进行加固处理的目的。但是，由于预应力锚索框架加固施工技术的隐蔽性比较强，并且对施工工艺技术要求比较高，外加上其自身的受力机理比较复杂比较容易受到环境、气候、边坡形态、地质构造以及人为工程等的影响，所以在实际施工过程中，难免会出现一些锚索锚固或者是锁定预应力损失的问题。而在加固过程中，一旦锚索的预应力损失超过了施工规范要求的上限，就会影响到整个锚索框架的可靠性和稳定性，进而对边坡加固的施工质量造成影响，出现边坡失稳或者是变形等问题。

1.2 张拉锁定过程中的预应力损失分析

在锚索张拉锁定的过程中，安置在锚索和孔道之间的摩擦千斤顶的摩擦力的大小，会在一定程度上影响锚索张拉预应力的损失，而锚索钢绞线收缩量的大小，又在一定程度上对锚索锚固锁定预应力损失的大小造成影响，两者相综合，就直接决定了锚索框架加固边坡中预应力损失的大小。在锚索张拉锁定的过程中，由于需要利用夹片锚固体系对外锚固段进行锁定，所以在千斤顶回油的时候，钢绞线难免会出现向内收缩的情况，而一旦钢绞线出现内缩，夹片也自然会跟着内缩，进而造成预应力的损失。当前，由于相关技术人员已经明确的认识到在锚索框架加固边坡施工中，预应力损失会直接影响到边坡的稳定性，甚至导致边坡变形，所以在锚固过程中同时采用了钢绞线、锁片以及锚具三种锚固工作，并通过三者之间的相互作用，以达到锁定预应力锚索，避免出现预应力损失的目的。但是，由于钢绞线的材质无法从根本上满足锚固要求，因此，在其收缩的过程中还是难免会出现预应力损失的问题，需要进一步提升钢绞线的质量。

2 降低锚索框架加固边坡中预应力损失对边坡稳定性与变形的影响的有效措施

2.1 合理选取锚索钢绞线

锚索钢绞线的质量越高，在锚索张拉锁定施工中其应力的损失就会越小，因此，在实际施工过程中，一定要选取高质量的钢绞线，进而降低预应力的损失。在锚固施工过程中，钢绞线的质量越高，其与工程的契合度就越高，就越能够降低施工过程中张拉预应力的损失。当前，市面上的钢绞线主要分为两种，一种是普通松弛钢绞线，一种是低松弛钢绞线。而经过大量的工程实践证明，在实际施工过程中，在相同荷载作用下，低松弛的钢绞线预应力的损失要比普通松弛的钢绞线小很多，因此，在施工过程中，如果没有特殊要求，锚索材料最好选择低松弛的钢绞线。

2.2 控制锚索张拉施工

在整个锚索框架加固边坡的施工过程中，在锚索张拉施工中预应力的损失是最为严重的，并且锚索的张拉力越大，预应力的损失就越大。因此，为了能够最大限度的减小预应力的损失，在锚索张拉施工过程中，一定要对张拉施工进行严格控制。首先，在张拉施工过程中，为了避免锚索张力过大，应该在满足施工要求的基础上尽量选择小吨位、多孔位。其次，为了避免张力不均衡等问题的出现，在张拉过程中，尽可能要实现同步张拉；如果，碍于施工条件限制，不能进行同步张拉，则应该进行巡回张拉，尽可能避免张力不均衡等问题的出现，控制预应力的损失值。最后，在对锚索进行张拉施工之后，要按照要求做好标记，3 d之后对锚索的变化情况进行检查，主要检查项目。

2.3 严格控制施工工艺

(1)保证孔道呈现直线状态

在实际施工过程中，由于受到桩孔设备自重的影响，孔道不能保证一直呈现直线状态，容易出现非直线，而如果出现这种非直线的情况，在施工过程中，锚索的钢绞线就会与孔道之间发生摩擦，进而增加预应力的损失。

(2)避免钢绞线出现扭转

在对锚索进行穿孔施工的过程中，应该尽可能避免锚索出现翻转以及打绞等现象，否则，在张拉的过程中，就会因为翻转和打绞使锚索出现扭转现象，进而导致预应力损失大幅度增加。

(3)增加锚墩强度

在对锚索进行张拉施工的过程中，锚墩是直接承受锚索张拉所形成的作用力，所以，对于自身的强度要求很高，如果其强度满足不了设计要求，就会出现崩裂和坍塌等问题，严重影响整个工程的施工质量。除此之外，在施工过程中还需要注意，对锚固段的强度进行严格要求，使其满足设计要求。

2.4 保证灌浆质量

(1)保证浆体质量

灌浆的浆体主要由水泥、水、沙石以及添加剂等多种成分构成，其质量也受到这些组成成分的影响，因此，要想保证浆体质量，就要严格按照设计要求来进行选料和配置。

(2)保证灌浆的密实度

灌浆的密实度高，能够极大提高边坡周围掩体的稳定性，进而确保其能够拥有长久的锚固作用，有效降低预应力的损失，因此，为了保证灌浆的质量，在灌浆的过程中，一定要保证灌浆的密实度。如果，在实际施工过程中。灌浆的密实度没有达到设计要求，要根据实际施工情况，按照具体要求和工程施工特点进行二次注浆，务必使其密实度达到设计要求。而经过大量的工程实践证明，灌浆的密实度，至少要达到90%以上，才能够起到良好的锚固作用。

3 结束语

锚索框架加固边坡中预应力的损失是施工过程中存在的主要问题，其不仅影响着工程的施工质量，还在一定程度上威胁着人们的生命财产安全，因此，在锚索框架加固边坡的施工中一定要对预应力的损失进行严格控制，尽可能降低其损失值，进而保证边坡加固工程的施工质量。

[1] 陈安敏.锚索预应力在岩体内引起的应变状态模型试验研究[J].岩石力学与工程学报，2011，(12).

[2] 程良奎.岩土锚固的现状与发展[J].土木工程学报，2011，(3).

[3] 汪会帮.边坡加固锚索预应力变化规律分析[J].岩石力学与工程学报，2012，(3).

2014-11-05

张登松(1982-)，男，贵州贵阳人，工程师，主要从事路桥工程监理方面的工作。

U418.9

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1008-3383(2015)09-0036-01