垂直预应力锚索抗滑挡墙在边坡治理中的应用

李 志 明

(阳泉市工程建设监理中心，山西 阳泉 045000)



垂直预应力锚索抗滑挡墙在边坡治理中的应用

李 志 明

(阳泉市工程建设监理中心，山西 阳泉 045000)

结合某边坡工程的地质条件，选用了垂直预应力锚索抗滑挡墙边坡治理方案，介绍了该挡墙主要的设计参数，并从原材料、基槽开挖、钻孔、锚索安放等方面，阐述了该方案的施工技术，指出垂直预应力锚索抗滑挡墙具有劳动强度低、工程投资小、施工时间短等优点。

边坡，锚索，抗滑挡墙，施工质量

垂直预应力锚索抗滑挡墙就是将预应力锚索和重力式挡墙两种边坡支护形式组合而成的一种边坡支护结构，它充分发挥了预应力锚固技术和重力式抗滑挡墙两种支护结构的各自抵抗滑坡的优势，通过施加在重力挡墙上的垂直预应力和重力挡墙自身重力所产生的摩阻力来平衡作用在挡墙上的滑坡推力，并能提供较大的抗倾覆力矩，防止挡墙发生倾倒破坏，同时预应力锚索还增加了抗滑挡墙自身的抗剪强度，有效防止其发生剪切破坏，达到最佳组合效果。

本文以某棚户区改造工程因竖向土石方开挖、场地平整而在南侧形成的边坡治理为例，介绍垂直预应力锚索抗滑挡墙在建筑边坡治理中的适用范围、应用技术及其施工质量控制要点。

1 边坡成因及其治理方案

1.1 边坡成因

该棚户区改造工程2号，3号，4号住宅楼建筑场地原始地形西高东低呈三级台阶，高差13 m。按设计要求竖向土方开挖、场地平整后，紧邻4号楼南侧形成与其平行的边坡，最大边坡高度11.5 m。

1.2 场地典型特征及边坡地质特征

1)坡顶上建有600 m3圆形水池及其泵房属于重要建(构)筑物；2)水池和泵房与边坡间净距最大仅有3 m;3)现场调查，坡体范围中下部存在两层煤线软弱层，极有可能成为边坡失稳的危险滑面，其间民采洞穴遍布且深入边坡最大深度2.0 m，大多已经垮落，对边坡稳定影响很大；4)场地开挖对坡脚的切割致使边坡侧向抗力减小，滑动力增大，边坡在卸荷作用下发生弹性回弹造成边缘岩体松弛，极有可能导致边坡失稳。

1.3 边坡治理方案

根据上述实际状况，经过工程地质分析和边坡稳定性计算，设计单位遵循安全适用，技术先进，经济合理，施工工艺可行，节约

场地和利用空间，确保质量和保护环境的原则，结合现场实际：1)边坡顶上有破坏后果严重的坡顶建(构)筑物，应尽快实施边坡治理并最大限度减少支护结构工程量，缩短施工时间，消除边坡潜在隐患；2)边坡与其紧邻的4号楼净距较小，影响低层住户采光，应选择能最大限度减少支护结构断面尺寸以增加该处净距，达到改善采光空间的效果；为此，针对性地选用垂直预应力锚索抗滑挡墙支护结构(见图1)。

2 垂直预应力锚索抗滑挡墙主要技术参数

1)抗滑挡墙采用C20(墙顶500 mm范围封锚端为C30)素混凝土，墙趾台阶临空面坡度与墙面坡度相同，墙面11 m高，墙背垂直；挡墙每10 m设置伸缩缝，缝宽20 mm～30 mm,缝中填塞沥青麻筋或其他有弹性的防水材料，填塞深度不小于150 mm。

2)抗滑挡墙墙体内梅花形布设水平、竖向间距均为3 m且外倾5°的φ150 PVC管泄水孔，孔口背侧要设置反滤包，其底部设置200 mm的夯实粘土层。

3)预应力锚索间距1 500 mm；锚索采用1束φ15.2钢绞线，钢绞线设计强度1 320 MPa，每孔预应力锚索设计荷载150 kN，张拉时应超张拉至设计荷载的1.05倍～1.1倍；锚固段应锚入基础下6 m，其余部分为自由段；锚索需采取有效防护措施，自由段涂刷强力防腐涂料并套φ150聚乙烯塑料套管，管端应封闭固定于锚固段顶部，防止浇筑挡墙时浆液进入套管；锚盘采用相应的锚具。

4)锚孔直径150 mm ，锚固体采用M30水泥砂浆，水灰比宜为0.4。

5)预应力锚索封锚端应设置在抗滑挡墙顶面下500 mm处，锚索张拉宜在锚固体强度大于20 MPa并达到强度的80%后进行，铺设钢垫板(尺寸为300 mm×300 mm×30 mm)，张拉锚索预应力达到设计要求后及时锁定。

6)注浆管采用φ25 PVC塑料管，其耐压强度不宜小于4 MPa。

3 施工质量控制要点

3.1 施工作业流程

测量放线→基槽开挖→钻孔→安装锚索→锚固段注浆→自由段防腐及安装套管→浇筑墙身混凝土→墙后回填→锚索张拉→锚头锁定→封锚端浇筑混凝土。

3.2 施工质量控制要点

1)原材料进场检验。锚索钢绞线、水泥、砂必须严格履行材料进场验收，检查外观质量并核查其品种、规格、型号和相应出厂合格证、检验报告及其他质量证明资料；钢绞线、水泥、砂还要进行现场有见证取样复检，检测报告必须合格；锚固体注浆用水泥宜使用普通硅酸盐水泥，其强度不应低于42.5 MPa，砂的含泥量按重量计不得大于3%,砂中云母、有机物、硫化物和硫酸盐等有害物质的含量按重量计不得大于1%。

2)基槽开挖。抗滑挡墙施工开挖应分段进行，一般地段10 m，危险地段(水池及其泵房附近)5 m，或按照治理段相向施工，或隔断施工，当前段挡墙施工至设计高度的1/2时，才能开挖下一段，挡墙基槽严禁大开挖。

3)钻孔。锚孔用轻型钻机螺旋钻杆钻孔，成孔施工应符合下列规定：a.锚孔定位偏差不宜大于20 mm；b.锚孔偏斜度不宜大于1%；c.钻孔深度超过锚杆设计长度应不小于0.5 m；d.成孔后将孔口暂时封盖，以免杂物掉入孔内；e.锚孔质量必须逐孔全数检查并详细记录。

4)锚索安放。a.锚索安装前，要确保每根钢绞线顺直，不扭不叉，排列均匀，除锈、除油污，将有死弯、机械损伤及锈坑的剔除。钢绞线沿锚索轴线方向做出长度标记并按每1.0 m～1.5 m设置一架线环，保证锚索保护层厚度不小于20 mm。b.人工缓缓将锚索与注浆管同时放入孔内，注浆管端头到孔底距离宜为100 mm，检查长度标记复核孔内锚索长度(误差控制在50 mm范围内)，确保锚固长度符合设计要求。c.锚索安放质量必须全数检查并详细记录。

5)锚索锚固段注浆。a.注浆是垂直预应力锚索抗滑挡墙施工中的关键工序。b.注浆前应确保锚孔底部不得残留杂物和积水。注浆工作应与成孔、装锚连续进行，这样可避免锚孔壁即孔内沉积物，影响注浆质量，注浆过程中严格控制好水灰比及注浆压力，注浆压力可达1 MPa～1.5 MPa，要保证有压注浆，及孔底向孔口返浆，保证注浆饱满。c.灌浆材料M30水泥砂浆应提供实验室配合比，为增加浆液的和易性和水泥砂浆的早期强度，在浆液中掺入适量的减水剂和早强剂，为防止水泥砂浆凝固收缩时锚固体与孔壁锚固力的损失，掺入适量的膨胀剂。浆体材料强度检验用试块的数量每30根锚索不应少于一组，每组试块应不少于6个。d.锚孔注浆时每孔应一次性连续注浆完成，并且要逐孔全程旁站施工，详细记录作业时间等施工内容。

6)锚索自由段防护措施。锚索自由段应采取有效防护措施，涂刷强力防腐涂料、加装塑料套管并保证套管在浇筑混凝土时的垂直度。

7)挡墙混凝土浇筑。使用商品混凝土应对供应商家进行实地考察，确保满足施工需要；商品混凝土进场时必须严格履行进场验收程序，核查质量证明资料的符合性，混凝土挡墙浇筑时应按照大体积混凝土施工技术方案实施。分层浇筑时不同时期浇筑的混凝土表面必须凿毛、用清水冲洗。每批混凝土应按照有关规范制作、留取用于强度检验试块。

8)锚索张拉、锁定与封锚。a.锚索张拉宜在挡墙混凝土施工浇筑至锚索封锚端(挡墙顶面下500 mm处),锚固体水泥砂浆和挡墙混凝土同条件试块强度检测值大于20 MPa并达到设计强度80%后进行。b.检查张拉加载装置(千斤顶、油泵)和计量仪表(压力表、传感器和位移计等)计量检定合格。c.预应力用锚具、夹具及连接器必须符合现行行业标准JGJ 85预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程的规定；张拉前对锚垫板表面需清除干净，锚具安装应与锚垫板和千斤顶密切对中，并和锚索体轴线方向垂直。千斤顶轴线和锚索体轴线在同一直线上。d.在正式张拉前按照设计每孔预应力锚索设计荷载150 kN的10%或20%的设计拉力进行预张拉，以便锚索的各部位接触紧密，索体完全顺直。张拉分两次进行，第一次张拉按五级张拉(即设计荷载150 kN的25%，50%，75%，100%，110%五级)，前四级的稳定时间为5 min，最后一级的稳定时间为15 min；认真填写现场张拉荷载、位移记录表。第一次张拉后6 d～10 d再进行一次补张拉，以便补偿锚索的松弛和地层的徐变等因素造成的预应力损失。在张拉过程中应加强对地表面的观测，以免土体胀起。e.张拉完成后及时锁定，待锚杆试验合格后将锚索间混凝土面凿毛冲洗干净，按设计、规范要求浇筑C30混凝土封锚。

整个施工过程中，当施工到重要建(构)筑物(水池及其泵房)附近地段时，应对其进行变形监测(沉降和位移)。

垂直预应力锚索抗滑挡墙施工完成后按有关规范、标准进行质量检测、验收。

4 结语

垂直预应力锚索抗滑挡墙在建筑边坡治理中的应用，能减少结构工程量，降低劳动强度，节省工程投资，缩短施工时间，易于操作，保障安全。尤其对施工工期要求紧迫，建筑场地空间紧张，需要对重要建(构)筑物进行保护的工程提供了一种有效的边坡支护结构形式。

The application of vertical pre-stressed anchor cable anti slide retaining wall in slope treatment

Li Zhiming

(YangquanEngineeringConstructionSupervisionCenter,Yangquan045000,China)

Combining with the geological conditions of a slope engineering, this paper selected the vertical pre-stressed anchor cable anti slide retaining wall control scheme, introduced the main design parameters of the retaining wall, and from the raw materials, trench excavation, drilling, anchor placement and other aspects, elaborated the construction technology of the scheme, pointed out that the vertical pre-stressed anchor cable anti slide retaining wall had low labor intensity, small construction investment, short construction time and other advantages.

slope, anchor cable, anti slide retaining wall, construction quality

1009-6825(2016)32-0070-02

2016-09-07

李志明(1963- )，男，工程师

TU476.4

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