压力分散型锚索工法的应用探讨

闫 海 卫

(四川巴陕高速公路有限责任公司，四川 成都 610041)



压力分散型锚索工法的应用探讨

闫 海 卫

(四川巴陕高速公路有限责任公司，四川 成都 610041)

介绍了压力分散型锚索的工艺原理，以某高边坡工程为例，从压力分散锚索造孔、索体制作、锚固注浆、锚索张拉等方面，阐述了压力分散型锚索的施工要点，指出采用该锚索进行高边坡施工缩短了锚索长度，保证了施工效果，获得了良好的经济效益。

压力分散型锚索，高边坡，注浆，经济效益

0 引言

近年来，我国工程建设项目不断的增加，难度越来越大，遇到的地质灾害问题也越来越多。尤其是许多工程项目在建设过程中，所在的地理位置沿线地质条件非常复杂多变，地面狭小、地形高低起伏不平，以及所在位置气候变化明显。对这些问题，虽然采取了一定的处理措施，但是不能做到彻底根治，依然存在着安全隐患，如高边坡崩塌、落石等现象时有发生，高边坡的破坏问题对于国家财产和人民的生命安全构成非常巨大的威胁，不但影响了工程项目建设的进度，还影响了企业的经济效率。因此，治理高边坡地质灾害问题就成了讨论的重点。在以前的治理过程中，通常采用普通拉伸型预应力锚索进行加固，而地层的变化易造成锚索锚固段不能完全进入中微风化岩层，从而使锚固段前端受力集中，其余部位拉力迅速减弱，没有充分发挥周围岩土体的力学传递性能，根本不能最大限度的保证安全。在经过对问题的分析研究后，采用压力分散型锚索处理高边坡地质灾害问题是一项非常科学的方法。

1 压力分散型锚索概述

压力分散型锚索是一种新型的岩土工程锚固技术，在同一钻孔中安装几个单元锚索，锚索体使用无粘结钢绞线，其末端套以承载体和挤压套，当锚固段注浆固结后，以一定荷载张拉对应于承载体的钢绞线，设置在不同深度部位的数个承载体将压应力通过浆体传递给被加固体，对在整个锚固段范围内的被加固体提供分散的锚固力。压缩型锚索锚固体砂浆混凝土受压后就会发生横向变形，同周围岩土体结合更加紧密，这样锚固段岩土体的抗拔性能就得到了充分而均匀的发挥。压力分散型锚索最大的优势是有效地将荷载分散传递给钻孔内每个处于不同位置的锚固段，最大限度的减少发生严重的应力集中的可能性，避免粘结效应逐步弱化或脱开的现象出现。与通常的拉力锚和压力锚相比较，压力分散型锚索的锚固范围及所提供的锚固力显著增加，对岩层的作用影响范围进一步扩大，减少了破碎岩体中的扩孔工作，能最大限度地减少破碎地段的挖方刷坡，并具有施工简化、抗震性能好的优点，以较小的投入即可达到理想的加固效果，成本低、效益高。这样可以更好的在高边坡、滑坡治理、深基坑、大坝、隧道洞口、工业与民用建筑、矿山建设等环境下使用。

2 压力分散锚索在某工程中的应用

本文选择的某工程是地质状况松软且易发生地质灾害的线路切削坡脚筑路形成的路堑高陡边坡。对高边坡地段的实际地质情形进行了全面的了解，测量出该地段边坡高度21 m～126 m，经勘察查明，存在的隐形地质灾害点10处，其中包含6处崩塌隐患点、2处滑坡隐患点和2处泥石流冲沟。根据该路段的地质状况进行开挖，开挖坡度45°以上，并计算好需要用的压力分散锚索的数量。采取的方案措施：首先是对坡顶外土体进行加固，使其不发生牵引式坍塌。其次是修坡，目的是消除坡面的松散体，按照的标准是最高五级台阶给予削坡。再次是采取施工锚杆、压力分散型预应力锚索，目的是对坡面的受力结构形式进行改变，坡面根据一定的间距设置排水孔，排除坡体水，这样的好处是让坡面体消除渗水的影响。最后是在坡脚设置小型片石混凝土挡土墙。

3 压力分散型锚索在高边坡中的施工应用流程

3.1 压力分散锚索造孔

首先是搭建脚手架、安置钻机就位。对复杂的高边坡构造，尤其是节理裂隙发育，岩石破碎，这时可以利用φ168 mm跟管钻进穿过破碎层或者是软弱层，然后用直径130 mm钻头钻到设计深度。需要注意的是对塌方现象严重的地方，如遇坍孔，应立即停钻，要先采用加固措施，凝固后再进行钻孔。锚孔达到要求深度后，可以采用高压风把孔内石屑与岩粉吹干净，这样才可以更好的保证锚孔质量。

3.2 索体制作及入锚

采用切割机对钢绞线下料，先从里面的设计单元开始，用钢绞线弯曲机将承载体+铁头+下好料大致弯成“U”形的钢绞线共同推进。当钢绞线与铁头前凹槽密贴后，再利用捆绑机将钢带捆绑于承载体和钢绞线上，然后依次加工后续单元，同时须及时确定隔离支架的位置和间距，以保证钢绞线相互平行，做好记号以便确认。

锚索安装前要核对好锚索编号一致，确认无误以后，利用高压风吹干净后，这样就可以将对应的锚索抬至孔口进行穿锚，安装锚索比较简单，需要注意的是穿锚时如遇孔内不干净或者有塌孔发生，这时不得用力过猛，主要是避免锚索体被扭曲，承载体被破坏等现象发生。锚索到位以后，还需要检查排气管是否畅通，假设遇到不畅通的情况，需要拔出锚索，对存在的故障问题进行排除，然后再重新送索。

3.3 锚固法注浆

这道工序是压力分散型锚索施工成功的关键，锚固法注浆利用排气注浆法施工措施，采用的材料是用普通硅酸盐P.O42.5R水泥配制成水灰比例范围是0.45～0.5的纯水泥浆，根据钻孔揭示的裂隙分布情况对注浆采取分段间隔进行，在每一裂隙带处划开，注浆间隔时间控制在5 h～7 h。对于裂隙非常发育的锚索孔首先利用水泥—水玻璃双液浆进行注浆固结，在3 h～5 h后提高注浆压力再实施注纯水泥浆。开始注浆采取低压低流，待浆液距离孔口3 m～5 m时，立即进行封孔，加大注浆压力与注浆流量。需要注意的是，在注浆量超过理论量的2倍～3倍时就需要按漏浆处理，找出其中的原因，假设不返浆，这时用水玻璃进行加速凝剂，保证其注浆的质量。

3.4 锚索张拉与锁定

张拉锚索前首先要认真整平承压台座，细心安装好锚具，使之和轴线方向垂直，同时要对千斤顶及油泵进行标定，仔细检查油泵各阀门的工作情况是否正常，油管是否畅通。锚索张拉应严格按标定数据、纵横上下错开进行，以避免张拉时影响相邻锚索的锁定。依据张拉的设计要求，对各个单元锚索进行分别张拉，当每个单元锚索在同等荷载条件下因自由段长度不等而引起的弹性伸长差得以补偿后，再同时张拉各单元锚索；张拉采用逐级加载，逐级加载力分别为设计荷载的30%，50%，70%，90%，110%，前四级荷载停留时间5 min，最后一级保持10 min的停留时间。需注意的是，部分地段锚索由于表层地质情况不一致，岩体蠕变易出现格梁开裂，因此，格梁应在锚索张拉或补偿张拉稳定后再施作。

锁定荷载的同时，根据实际情况随机选择锚索数量的20%安装锚索测力计，按要求进行测力及分析。根据测力结果，如在48 h内锚索应力值损失不超过锁定荷载的10%视为稳定，否则应对对应区域的锚索进行二次补偿张拉。

4 效益分析

采用分散型压力锚索首先不仅避免了高陡边坡的放坡开挖工序，而且在同样的地质条件下较集中锚大大缩短了锚索长度，有效保证了治理效果，获得了较大经济效益；其次在破碎岩体中采用二次注浆固结成孔、潜孔锤跟管钻进成孔有效解决了成孔质量问题，提高了施工进度和钻机的利用率；再次采用分阶段张拉工艺确保了锚索受力的一致性，显著提高了坡体的加固质量；最后无粘结钢绞线可以通过二次张拉进一步保证锚固效果和加固的永久性。

[1] 姚海波,干昆蓉,伍 冬,等.压力分散型锚索与拉力集中型锚索抗振性能研究[J].岩土力学，2012(12)：18-19.

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On application of pressure-dispersion anchor cable construction method

Yan Haiwei

(SichuanBazhong-ShannxiExpresswayCo.,Ltd,Chengdu610041,China)

The paper introduces the craft principle for the pressure-dispersion anchor cable, taking a high slope project as an example, illustrates its construction points from the pressure-dispersion anchor-cable holing, manufacturing of cable, anchorage grouting, and anchor cable tension, and points out the anchor cable can shorten the anchor cable length of the high slope construction, so as to ensure the construction effect, and obtain better economic benefits.

pressure-dispersion anchor cable, high slope, grouting, economic benefits

1009-6825(2016)13-0091-02

2016-02-27

闫海卫(1981- )，男，工程师

TU751

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