高速公路边坡工程中预应力锚固技术的应用研究

赵　强

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中　030600)

0　引言

边坡工程是高速公路工程的一个重要组成部分，其对于高速公路的建设以及运营有着重要的影响，而边坡工程质量的一个决定性因素就是其稳定性，只有使得高速公路边坡工程的稳定性得到有效地保证，才能够确保高速公路建设活动的顺利开展。而要提高高速公路边坡工程的稳定性，主要需要依赖于相应的施工技术，预应力锚固技术就是一种常用的高速公路边坡工程加固技术，利用该技术能够使得高速公路边坡的稳定性得到有效地提升，进而确保高速公路建设活动的顺利开展。所以有必要对于预应力锚固技术在高速公路边坡工程中的实际应用进行相应的研究。

1　预应力锚固技术概述

1.1　预应力锚固技术的概念

就高速公路建设而言，边坡工程施工也是其一个非常重要的组成部分，保证边坡的稳定性对于高速公路建设有着至关重要的影响。预应力锚固技术是一种常用的高速公路边坡工程加固技术，其工作原理就是使得高强度钢材变为长期处于高应力状态的受拉结构，然后再将其固定在边坡之中，从而使得被加固土体或岩体的稳定性得到有效地提升。预应力锚固技术将预应力锚杆以及锚索作为预应力的载体，使其同被加固岩土或土体结合成一个整体以提高边坡的稳定性。

1.2　预应力锚索、锚杆的分类

在将预应力锚固技术应用于高速公路边坡工程之中的时候，锚索或锚杆的选择至关重要，对于边坡的稳定性有着极其重要的

影响，所以必须要慎重的对于锚杆或者是锚索进行选择。在选择锚杆或者是锚索的过程中，必须要依据工程的实际情况来加以选择，选择最为合适的锚杆或者是锚索以使得高速公路边坡工程的稳定性得到有效地保证。其中，锚杆的分类如图1所示，而对于锚索而言，则主要包括了拉力型锚索、压力型锚索和荷载分散型锚索三类。

1.3　预应力锚固技术的特点

正是由于不同锚杆和锚索具有不同的特征，因此采用不同的锚杆或锚索所构成的高速公路边坡工程锚固体系也就不相同，不同的锚固体系有着自身的优势和劣势，但是对于所有的高速公路边坡预应力锚固技术而言，其仍然具有一定的共性，首先是在处治规模和加固深度方面，就高速公路预应力锚固技术而言，其处治的规模并不是很大，其相比于矿山以及水电等边坡工程加固而言，无论是在加固深度方面还是加固规模方面，其都要小得多。同时预应力锚固技术的工点也较为分散，而且施工场地相对狭窄，在进行锚固体系施工的过程中，由于受到高速公路带状特征的影响，使得施工活动大都以人工和小型机具施工为主。此外，边坡的成形时间相对较短，而且对于施工速度也有着较高的要求，所以使得预应力锚固技术的应用难度有所增加。

2　高速公路边坡工程锚固体系的选择

2.1　高速公路边坡工程的特点及破坏形式

在对于高速公路边坡加固施工之前，首先必须要根据工程的实际情况对于边坡锚固体系加以选择，只有充分考察高速公路边坡工程的实际情况，设计出最为合理的锚固体系，才能够使得边坡稳定性得到有效地保证。而在进行锚固体系选择之前，首先必须要明确高速公路边坡工程的特点以及破坏模式。首先，相比于水电边坡以及矿山边坡而言，高速公路边坡工程的特点主要体现在以下几个方面：第一，其规模相对较小，高速公路边坡普遍较为低矮，绝大部分高速公路边坡的高速都不超过50 m；第二，高速公路的边坡多为开挖边坡，所以使得岩层更加容易因为切割而出现临空的情况，较为容易出现大规模的滑动；第三，高速公路边坡工程同高速公路工程一样具有带状分布的特征，所以往往地质条件相对复杂；第四，在高速公路运营期间，必须要有效地保证其边坡工程的稳定性，否则会造成严重的损失。如果高速公路边坡工程发生失稳，其常见的失稳模式主要包括平面破坏、楔体破坏、倾覆破坏和土体破坏四种。

2.2　高速公路边坡锚固体系构成

无论是选用预应力锚杆还是锚索，要想使得高速公路边坡工程的稳定性得到有效地保证，往往都需要同其他防护形式结合在一起使用，而很少将其作为一个独立的防护形式。对于锚杆体系而言，一般是采用普通钢筋作为锚杆，然后将其锚入岩土之中，锚杆作为预应力的载体，对于边坡进行加固。而预应力锚索体系则主要用以防治边坡的滑动，一般适用于防治深层和大规模坡体滑动。

2.3　高速公路边坡锚固体系选型原则

在对于高速公路边坡锚固体系进行选择的时候，必须要根据边坡工程的实际情况进行选择，同时在选择的时候还应当遵循以下几个方面的基本原则：首先是安全、耐久性原则，必须要确保高速公路边坡具有长期的稳定性和可靠性；其次还必须要遵循整体防护原则，对于预应力锚固体系进行选择时，必须要将其同坡面防护设计结合在一起；再次是施工简便原则，预应力锚固体系的选择应当要便于施工活动的开展；此外，预应力锚固体系的选择还需要遵循经济性原则，选择最为经济合理的锚固体系；最后是美观性原则，预应力锚固体系的选择必须要有利于保持整个高速公路边坡的美观。

3　高速公路边坡工程中预应力锚固技术的应用要点

3.1　合理选择动力与张拉设备

动力与张拉设备对于保证成孔质量以及锚杆或锚索的预应力有着非常重要的影响，因此必须要合理地对其加以选择。在应用预应力锚固技术的过程中，常常会采用空压机、钻机等，空压机和钻机必须要有效地配合，从而保证钻孔的质量。而在对于张拉设备进行选择的时候，必须要注重有利于提高灌浆质量。

3.2　有效控制钻孔施工质量

钻孔的质量对于预应力锚固技术的应用效果也有着非常重要的影响，所以还必须要加强对于钻孔质量的控制。在进行钻孔时，首先需要对于孔位加以确定，准确地进行测量，使得施工现场的孔位和设计保持一致。确定孔位之后再对于钻机进行安装，钻机安装必须要稳定牢固。安装好钻机之后才可以开始钻进，在进行钻孔的过程中必须要一个一个的完成，在钻孔完成之后还必须要对于钻孔的质量进行检查。完成钻孔之后，需要立即进行清孔，将孔清理干净之后才能够进行预应力锚杆及锚索的安放。

3.3　控制锚杆及锚索的安放及张拉

在进行锚杆或者是锚索安放的时候，首先必须要对于孔底所存在的岩屑加以清理，可以利用压缩空气将其吹出，吹出之后再平顺的在孔内安放锚杆或锚索，在安放锚杆或锚索的过程中，必须要确保在外部留有充足的长度。在安放好所有的锚杆或锚索之后，就可以开始灌浆施工，在灌浆完成且孔内浆体达到一定的强度之后，才能够进行预应力张拉，张拉一般分多次进行，在完成了张拉作业之后，需要及时地进行封锚。

4　结语

就高速公路边坡工程而言，其稳定性无论是对于高速公路的建设还是运营都有着非常重要的影响，所以必须要对其引起足够的重视。而利用预应力锚固技术可以使得高速公路边坡工程的稳定性得到有效地提升，但是在对其加以应用的过程中，需要依据工程实际情况对于锚固体系加以选择，并且注重控制施工的质量，从而使得高速公路边坡工程的稳定性能够得到有效的提升。

参考文献:

[1]胡世通,陈国梁,谢桦润.体外预应力锚固装置施工关键技术[J].筑路机械与施工机械化,2017，43(8):102-105.

[2]吴伟.格构锚索在高速公路边坡加固中的控制要点[J].山西建筑,2017,43(16):154-155.

[3]王小英.高速公路路堑边坡加固预应力锚索施工技术研究[J].交通世界,2016(30):22-23,37.