预应力锚索在公路滑坡治理上的应用

张胜雨(沧州双盛公路工程咨询有限公司)

预应力锚索在公路滑坡治理上的应用

张胜雨
(沧州双盛公路工程咨询有限公司)

滑坡整治是一项复杂的系统工程，其工作基本可以概括为滑坡勘察、监测和整治工程措施三部分。勘察和监测是滑坡整治措施的基础。滑坡整冶工程措施是在勘察、监测资料的基础上，针对滑坡发生的主因，研究拟定滑坡治理的主体工程。

通常滑坡治理有以下几种措施，清方减载、挡墙、抗滑桩、预应力锚索或几种结合使用。预应力锚索在公路滑坡治理上应用较少，下面结合具体工程实例简单介绍一下预应力锚索在公路滑坡治理上的应用。

滑坡整治;预应力锚索设计；施工工艺

1 工点概况

1.1 概述

该滑坡位于沧州市周官屯村，里程为K42＋390～K42＋630，沿线长340m，线路以路堑形式从滑坡中部通过。边坡高度达40m。边坡开挖后，于2014年3月11日严重滑动，坡体上裂缝遍布，牵引裂缝不断向堑顶后部的农田发展，最远距路线中心100m，其后缘出现NW40，宽5～8m的张拉裂缝，该张拉带深4～5米并逐渐向后部延伸构成弧状索引缝带；坡体变形导致房开裂，已形成的路堑边坡坍塌，严重影响施工的顺利进行。

1.2 滑坡体物质及其结构特征

滑坡体总厚4～40.7m，中部最厚，前缘地段次之，后缘地段最薄。按物质组成分为三层： ① 碎石土：灰绿、灰黄色，松散，稍湿，碎石含量 80%以上，粒径一般为2～5cm，碎石成份为片岩、板岩等，呈棱角状、棱片状。总厚1.5～7.0m，主要分布于滑体中上部及右部。

②亚粘土：灰绿色、灰白色，主要成份为全风化的绿泥质片岩，密实，含40%左右的碎石，碎石成分为灰岩、方解石等，呈立方体状，轻度磨圆，粒径在0.2～1.0cm，较均匀。碎石与充填物间胶结差，易散开。此层在滑体中下部呈透镜体状产出，位于上层块石土与下层强风化绿泥片岩之间。

2.工程措施

采用刷方减载结合预应力锚索施工方案，边坡共分五级，最底部为挡墙，挡墙上设四级边坡为1：1.5，坡高为10m，每级边坡间设3.0m平台，对各级边坡均采用锚索加固，锚梁间距为4m，用C25砼浇筑。锚索用8φj15.24高强度、低松弛标准强度不低于1860Mpa钢绞线组成设计荷载880KN，锁定荷载800，钻孔直径130mm，布置3排，每排垂直间距3.0m锚索倾角25°，锚固段长度均为10m，锚索自由段的钢绞线采用聚乙烯防护，裸露部分作防腐处理，锚孔采用30号水泥砂浆灌注，注浆压力0.4～0.6Mpa。

3.施工顺序

（1）施工路堑顶截、排水沟，填筑滑坡后缘地表裂缝。

（2）开挖第四级边坡，施工锚索梁。

（3）开挖第三级边坡，施工锚索梁。

（4）开挖第二级边坡，施工锚索梁。

（5）开挖第一级边坡，施工锚索梁。

（6）施工路堑挡土墙。

3.3.1 施工方法

（1）钻孔

采用5台XY－2PC钻机，4台12m3柳州空压机施工，对表层风化严重层及破碎岩层，则分别采用偏心钻头跟管钻进和中心钻头跟管钻进工艺成孔，对锚固段岩层，则采用潜孔锤钻进成孔。开孔应准确确定孔位及钻孔倾角，达到设计要求。钻孔完成后，应用强气流洗孔，若孔内有少量地下水，则采用气水联合洗孔方法，确保锚孔孔壁干净。确定孔深无误后，钻孔完成。钻孔一律打干钻，土层钻孔加套管。

（2）锚索制作安装

钢绞线长度＝锚索长度＋2m

锚固段用φ8钢筋与φ60钢管焊接做成架线环，紧箍环用16号铅丝缠扎，不少于二圈，二者交错布置，间距1.0m，形成枣核形。为便于下锚，前端用φ60钢管做成导向帽。

自由段进行防锈防腐处理：

①用钢丝刷除去钢绞线上的浮锈。

②先涂防锈防腐底漆，表面干后涂防腐防锈面漆。

③涂专用防腐油脂，然后穿上聚乙烯塑料管。

④自由段与锚固段连结处，先用沥青麻丝缠绕，再套上聚乙烯管，并用铁丝扎紧。

⑤每隔3m设置一道架线环以保证钢绞线顺直。

⑥锚索的安放应在清洗孔后立即进行，锚索必须竖直。

（3）全孔灌浆

用强制式搅拌机制浆，制浆严格按照配合比进行，灌浆用UBJ3.0型挤压式灰浆泵，为避免大块材料堵塞压浆泵，砂浆需经过滤网倒入压浆泵，灌浆用1根φ 30mm左右的钢管作导管，一端与压浆泵连接，一端随锚索同时送入钻孔底部，距孔底预留1.0m左右的空隙，自孔底向外灌注，随着砂浆的灌入，逐步将灌浆管向外拔出直至孔口，但在拔管过程中应保证管口始终埋在砂浆内，注浆压力0.4～0.6Mpa。浆体回缩后，从孔口进行补浆。

灌浆完成后，灌浆管、压浆管、搅拌机等用清水冲洗干净。

（4）绑扎钢筋，浇筑锚梁砼

钢筋绑扎严格按照设计图纸施工，预留好保护层，并且钢筋接头需错开，同一截面钢筋接头数量不得超过钢筋总数的1/4。报监理工程师检验合格后，按照施工配合比，用强制式搅拌机拌制砼，用插入式振捣器振捣密实，确保内实外光，浇筑完毕后，加强养护。

为缩短工期，在砂浆及砼中加早强剂，保证7天强度达到设计的80%，以利提前张拉。

（5）张拉

对每一米锚索拟采用二次三级（或二级）张拉方式，机具为ZB4/50型油泵，YDC－1500千斤顶。第一次张拉注浆7天后进行，第二次张拉注浆14天后进行，第一次张拉时，锚固段注浆体、锚梁强度应达到设计强度的80%，张拉是由上而下分级进行。

（6）封锚

经监理工程师验收合格后，切除多余的钢绞线，同时清除支承垫板、锚具及端面砼上的污垢，并将端面混凝土凿毛，浇筑封锚砼时，认真插捣密实，浇筑后，静置1～2h，带模浇水养护。

4 注意事项

（1）锚索设计荷载880KN，锁定荷载800KN，锚索张拉分五级进行，分别为设计荷载的0.25、0.5、0.75、1.0、1.2倍。

（2）为缩短工期，可给锚梁砼及水泥砂浆加一定比例的早强减水剂，等锚梁砼达到设计强度的80%时应急时张拉锁固。

（3）无论是边坡开挖还是锚索加固都是自上而下分级进行，严禁无序开挖，或一次开挖到路面设计标高。

（4）锚索孔位测放力求准确，偏差不得超过±10cm，钻孔倾角允许误差±2°；考虑沉碴的影响，为确保锚索深度，实际钻孔深度要大于设计深度1.0m。

（5）锚索造孔禁止开水钻进，以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体工程地质条件。钻进过程中应对每孔地层变化（岩粉情况）、进尺速度（钻速、钻压等）、地下水情况以及一 些特殊情况作现场记录。若遇坍孔，应立即停钻，进行固壁灌浆处理，注浆36小时后重新钻进。

（6）锚索孔径130mm，成孔后的孔径不得小于该值。钻孔完成之后必须使用高压空气（风压0.2～0.4Mpa）将孔中岩粉或地下水全部清除至孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩体的粘结强度。

（7）锚索孔内灌注水泥砂浆，水灰比0.4～0.45，灰砂比1：1，砂浆体强度不低于30Mpa。采用从孔底口返浆式注浆，注浆压力不低于0.25Mpa。

5 总结语

对不稳定的边坡及滑坡来说，预应力锚索能通过主动建立的后张预应力场，充分调用工程地质体潜在的稳定性并改善其内部应力状态，限制其发生有害变形和位移，提高工程结构的稳定与安全。

在本滑坡体的治理应用中，预应力锚索阻止了不稳定块体的塌滑，改善了边坡的应力状态，抑制了塑性区的扩展，提高了边坡的整体稳定。治理后的滑坡体变形量非常小，确保了公路和大桥的安全，效果非常好。

[1]赵长海. 预应力锚固技术[M]．北京：中国水利水电出版社，2001

[2]李海光．新型支挡结构设计与工程实例[M]．北京：人民交通出版社，2004 [

3]梁炯．锚固与注浆技术手册[K]．中国电力出版社，1999，9

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1007-6344（2016）04-0038-01

张胜雨， 1982年5月20日，男，汉，工程师，沧州双盛公路工程咨询有限公司，道路、桥梁勘测、设计，本科，土木工程（道路桥梁工程）