浅谈预应力锚索施工技术在边坡防护工程中的应用

朱怀斌　梁源

摘 要：巴城尚·上城位于江北环山路地区，由于项目工程建设时开挖和填方的边坡较多，所以在项目初建期间，需要对这些边坡进行防护，但是由于边坡治理工程的防护所需成本和资金较大，因此笔者试图寻找一种更为合理可行的防护办法，使得该项目建设成本能有效降低，且达到边坡稳定的目的，本文针对巴城尚.上城的边坡防护进行分析，通过使用预应力锚索来有效解决边坡存在的一些安全隐患。

关键词：预应力锚索；边坡防护；巴城尚·上城

中图分类号：TU757 文献标识码：A

随着我国近年来公路建设的快速发展，全国各地的山区交通及基础设施的建设越来越多，这样就不可避免的造成边坡问题越来越多，由于各种边坡的形成与当地人为和自然地理因素的影响，边坡问题已经成为制约各类工程项目建设的主要地质环境问题，由于边坡造成的安全问题，已经成为目前工程地质界的研究难点，所以，对于工程项目的边坡治理研究，对于如何提高防治能起到很重要的作用。

1 工程项目概况

1.1 项目介绍

尚上城位于巴城江北核心地段、轴线景观带上。北临环山路，东接龙泉外国语学校，南临二环路（王望路）、江北广场，西连城市广场。项目南低北高，西低东高。呈坐南朝北向布置，使得项目每套房子能享受到最好的阳光照射。本项目总用地面积56248m2，约80亩.总建筑面约120000方.住宅容积率仅2.2，1012户住户。建筑外观依照西班牙风格设计，欧式线条的巧妙运用勾勒出了高尚小区应有的富贵气质。小区9层以及11+1层全框架花园洋房的设计更是在目前市场上独一无二的。合理的户型设计，两房两厅至五房三厅，平层、错层、跃层的设计基本涵盖了目前的主流户型。本项目的建设有利于改变当地局部面貌，有利拉大城市发展框架，同时可改善当地百姓居住条件，解决当地人口的住房问题，提高城市品位。

1.2 地形地貌

巴中属典型的盆周山区，地势北高南低，由北向南倾斜。北部为深切割中山、中切割中山，中部为中切割低山、浅切割低山；南部为丘陵，沿河两岸及台状山顶有平坝。尚·上城项目位于巴中江北，小区北边有自然形成的山体边坡，实测坡面图如图1所示。

1.3 项目地区的地形地质

根据此次地质勘查资料测量报告，上城住宅区的边坡地层结构主要为粉砂岩、砂岩及泥岩。通过此次地表调查与勘探成果可以看到，上城项目的边坡主要地层为中层为含风化石粉质的粘土，下地层主要为泥岩、泥质粉砂岩夹泥岩（如图2所示）。

2 预应力锚索的支护结构及应注意问题

2.1 支护结构

本次项目的格子梁主筋为4Φ20和3Φ20组成，箍筋为Φ8@200，格构梁采用C25砼灌注，格构横应嵌入岩体15cm～20cm，且格构梁竖向主筋应进入冠梁，保证格构梁与冠梁的整体性。横梁与竖梁相交处，将横梁与竖梁的纵向受力钢筋焊接，钢筋头需要错开，同一截面钢筋接头数不能超过钢筋总数的1/4。

2.2 施工时应注意的要点

在预应力锚索施工时，应注意正确的施工顺序，从上至下挖掘边坡，然后先进行锚杆施工，再进行边坡防护，以此来保证边坡不会长期暴露在外，等上一级边坡锚杆张拉后，再开始下一级边坡，以此类推。而且，在锚杆施工前应先进行现场抗拔试验，以试验结果来规范施工。

（1）渗水的处理

在钻孔中或是吹孔时，如果吹出的碎末无粉尘，此时的岩粉大多吸附在孔壁上，就说明孔内有渗水，这个时候，如果孔深度已经足够，只需注入清水用高压风吹净，如果孔深度不够，需要先拔出钻具，洗孔后再继续打扎，以此类推，直到打孔结束为止。如果钻孔过程中渗水量过大，会导致冲击器停止工作，此时应拔出钻具进行压力注浆，待浆体凝固后再继续进行钻孔。

（2）排水系统

在堑顶外适当位置置截水沟，以防地表水汇集后对边坡的冲刷；采用黏土夯填裂缝，使坡面大致平整、裂缝闭合；改坡顶水田为旱地。

（3）注浆的处理

锚索（杆）的注浆采用M30水泥浆，水灰比为0.4～0.45，注浆体强度必须大于30MPa，采用自底向上的反压浆方法，注浆采用压力0.1MPa～0.4MPa，直至孔口溢出新浆液。如果出现孔口浆液回落，应及时进行补浆措施，以确保孔口浆体充满，同时要作好记录。

（4）锚杆张拉的处理

在张拉锚杆索前应对张拉的设备提前进行标定，不得中途调换。如果遇到压力表损坏或是千斤顶折装，都需要重新标定。而且，最重要的就是要在注浆达到设计强度的80%后方可进行锚杆张拉。同时，夹片与锚板锥孔不应粘附泥浆或其它杂物，且不允许锈蚀。（若有轻微浮锈，应彻底清除）对表面有锈的钢绞线，张拉前应彻底除锈；锚具安装到位后，应及时张拉，以防止因锈蚀而产生滑丝，断丝；限位板应根据钢绞线的实际外径来选择；张拉系统使用前应进行标定。在注浆浆体与台座混凝土强度达到设计强度80%以上时，方可进行张拉锁定。如为选定进行验收试验的锚孔，应在达到设计强度的条件下，待验收试验结束后再进行。验收试验的锚孔应由监理工程师、设计代表现场确定。检测静载锚固荷载等性能试验时，要求被测锚板、连接器体的内锥孔、夹片的内外表面必须清洁，不得有油污，检测前要用汽油或煤油清洗锚板，连接器体的内锥孔和夹片的内、外表面。

3 边坡排水设计

由于该边坡失稳的主要因素是降雨入渗引起的，所以考虑在该边坡进行充气截排水，所以只有做好边坡排水设计，才能有效防止边坡失稳。针对这种由雨水入渗的边坡失稳，在其边坡后缘入渗路径上设置截水帷幕，来阻止雨水入渗，是目前比较有效的一种边坡截排水方法。根据非饱和土渗透特性及在岩土体中利用气驱水原理的成功应用，设想在坡体主要入渗层底部设置充气孔充气，气排水作用发生之后，饱和土变成非饱和土且有可能存在有压气体，此非饱和土区域渗透系数相比初始饱和土体的渗透系数将大幅度减小，因此，可以起到一个截水帷幕的作用，减缓边坡后缘地下水的入渗到潜在滑坡区，从而降低潜在滑坡区的地下水位，提高滑坡的稳定性。

由充气排水形成的非饱和截水帷幕一般可选择设置在潜在滑坡区的外围，其具体位置应以气体炉散范围不影响到滑坡体为原则，即在潜在滑坡的上游边坡区构建充气孔，气排水之后形成非饱和截水惟幕，并辅助于在坡面设置的其他截排水措施，减少后缘地下水入滲到潜在滑坡区，降低滑坡区地下水位，从而在一定程度上降低滑坡灾害的发生或者为其他工程措施的实跑臝得时间。

滑坡充气截排水方法相比于其他截排水措施具有施工简单、所需设备简单的优势，可利用已勘探钻探孔或者重新钻孔，将充气管插入钻孔，开启空气压缩机就可以实现截排水的目的。针对这个滑坡，如果在滑坡体的中上部实施充气排水，使透水性良好的滑坡堆积delQ3土层中形成临时性的气体帷幕，就可使部分地下水在alQ3隔水层以上通过滲透性良好的dlQ4土层流出坡体，减小基岩接触面附近潜在滑动面上的孔隙水压力，提高滑坡的稳定性。

结论

预应力锚索（杆）技术以其特有的结构和造价经济的特点，目前在国内的边坡防护过程中使用较为广泛，本文结合巴城尚·上城住宅的环山边坡防护中预应力锚索施工技术的应用，通过详细分析该区域地形地质，设计出合理的锚索格结构和锚索设计方案，经过实际操作，该设计方案的锚杆孔强度与安全系统均满足该住宅的居住安全系数要求，锚杆施工达到施工方的质量要求，所以该套方案可供类似工程参考使用。

参考文献

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