預(yù)應(yīng)力錨索在滑坡處治中的應(yīng)用

王明龍++吳冬梅

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的提高，我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平也得到了質(zhì)的飛躍，尤其是我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)建設(shè)的加強(qiáng)，滑坡、泥石流等自然災(zāi)害也不斷的表現(xiàn)出來(lái)，本文將主要分析滑坡的現(xiàn)狀、滑坡失穩(wěn)的成因等，主要闡述預(yù)應(yīng)力錨索在滑坡治理中的應(yīng)用，結(jié)合現(xiàn)狀提出相關(guān)優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力錨索；抗滑樁；滑坡；邊坡加固

引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷加強(qiáng)和城鎮(zhèn)上山的建設(shè)要求，以滑坡為主要形式的地質(zhì)自然災(zāi)害給人們的工程建設(shè)造成了很大的影響。預(yù)應(yīng)力錨索作為治理滑坡的有效方法，其應(yīng)用效果關(guān)系著整個(gè)滑坡體系的穩(wěn)定性和安全性。預(yù)應(yīng)力錨索是一種主動(dòng)抗滑結(jié)構(gòu)，可以有效利用坡面實(shí)現(xiàn)錨固結(jié)構(gòu)的傳遞，從而達(dá)到加固和抗滑的目的。

1滑坡現(xiàn)狀分析

相關(guān)資料表明，目前國(guó)內(nèi)外的滑坡工程治理主要采用有兩種進(jìn)行治理，其中一種是通過(guò)直接措施治理，即采取具有防止滑坡運(yùn)動(dòng)的構(gòu)筑物來(lái)組織滑坡體的運(yùn)動(dòng)。另一種是通過(guò)間接治理措施來(lái)消除滑坡，其主要通過(guò)分析滑坡工程的影響因素，減少相關(guān)因素對(duì)滑坡體的影響，使其時(shí)刻保持平衡狀態(tài)，從而達(dá)到防止滑坡的目的。我國(guó)對(duì)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的興起是從五十年代開(kāi)始，和國(guó)外相比起步較晚，根據(jù)我國(guó)當(dāng)前的地質(zhì)類型和環(huán)境類型，在滑坡的治理上通常分為排水、減重、措施反壓以及支擋和繞避等方法。

2滑坡失穩(wěn)成因分析

造成滑坡現(xiàn)象發(fā)生的 因素有很多，在分類上主要可以分為兩個(gè)方面，其一是造成巖質(zhì)邊層失穩(wěn)的因素，另一個(gè)是造成土質(zhì)邊坡失穩(wěn)的因素。其中包含了地層的自重以及強(qiáng)度、邊坡的內(nèi)部應(yīng)力以及外力等，當(dāng)應(yīng)力作用到邊坡表層時(shí)，會(huì)出現(xiàn)變化荷載和永久荷載，對(duì)地層造成振動(dòng)沖擊和溫度變化從而導(dǎo)致滑坡現(xiàn)象出現(xiàn)。

2.1造成巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)的因素

巖質(zhì)的穩(wěn)定性受到的影響因素十分復(fù)雜，通常分為內(nèi)部因素和外部因素內(nèi)部因素通常有巖性和地層的變化，地質(zhì)構(gòu)造的變化、地形地貌的變化以及巖體結(jié)構(gòu)的變化，此外水的作用也是一個(gè)重要的內(nèi)部因素，外部因素主要有人為因素的破壞，人為因素的破壞主要表現(xiàn)在臨空卸荷效應(yīng)、開(kāi)挖效應(yīng)以及邊坡幾何效應(yīng)。對(duì)土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的內(nèi)在因素有開(kāi)挖邊坡的 內(nèi)部應(yīng)力、巖土體的性質(zhì)以及其內(nèi)部構(gòu)造，通常情況下，是有巖土的內(nèi)部構(gòu)造和紋理造成的內(nèi)部失穩(wěn)較多，外在因素也包含了風(fēng)化、地震以及其他效應(yīng)。

3預(yù)應(yīng)力錨索加固

預(yù)應(yīng)力錨索是治理滑坡的重要手段和方法，是治理過(guò)程中采取的一種主動(dòng)抗滑設(shè)置，采用地質(zhì)自身的強(qiáng)度來(lái)對(duì)巖體和邊坡進(jìn)行加固，當(dāng)錨索承受到壓力厚，通過(guò)坡面將荷載傳遞給結(jié)構(gòu)坡面，從而實(shí)現(xiàn)抗滑加固的作用。采用預(yù)應(yīng)力加固有很多優(yōu)點(diǎn)，最主要的是可以保證原有邊坡不受破壞，同時(shí)造價(jià)較低，因此其應(yīng)用也比較廣泛。

3.1預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計(jì)

預(yù)應(yīng)力錨索通常有多根鋼絞線組成，其中包括了自由段和錨固段，自由端可以自由地彈性延伸，將錨固力從錨固段傳遞到樁身，然后傳遞到巖層。鋼絞線通常采用較為松弛的鋼絞線，例如270的抗壓強(qiáng)度為1960MPa，290的抗壓強(qiáng)度為2000MPa，綜合考慮鋼絞線的防腐，通常采用無(wú)粘結(jié)鋼絞線。錨具的中包含了錨頭和錨定板，當(dāng)前國(guó)內(nèi)通常使用的錨具有HVM、QM以及OVM幾種。

常用的錨索可以分為全長(zhǎng)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索和無(wú)粘結(jié)錨索，前者主要通過(guò)鉆孔進(jìn)行注漿、然后實(shí)現(xiàn)粘結(jié)，通常適用于基坑邊坡的防護(hù)和支撐。后者通常會(huì)在錨索的表面涂上防腐材料，如黃油等讓后用PVC管套住，張拉后采用砂漿將其固結(jié)，形成與絞線隔開(kāi)的錨索。

3.2預(yù)應(yīng)力錨索錨固力的確定

在研究預(yù)應(yīng)力錨受力時(shí)發(fā)現(xiàn)，錨索的受力方向沿邊坡方向，依據(jù)極限平衡原理可以發(fā)現(xiàn)巖體邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)Fx=抗滑力/下滑力=.

由此可以求出坡體需要錨固的臨界錨固力為T={W（sinT[Fx]-cosTfgh）+U1tgh+U2（cos（T+U）[Fx]+sin（T+U）tgh。式中C及h表示為巖體內(nèi)部的凝聚力和內(nèi)部摩擦角，W為滑坡坡體的質(zhì)量，L為滑坡面的長(zhǎng)度，P為滑坡體的錨固力，T為滑動(dòng)面傾角，U為錨索與水平面的夾角。

3.3預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)用中需要注意的問(wèn)題

預(yù)應(yīng)力錨索在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中需要按照一定的施工工序進(jìn)行施工，施工質(zhì)量將直接決定錨索的防滑坡效果。一般情況下，錨索的施工順序包含有錨索造孔、錨索的制作及安裝、錨固段灌漿、錨墩澆筑以及錨索的張拉以及自由段的注漿和外錨頭的保護(hù)幾個(gè)環(huán)節(jié)。在錨索造孔中，需要保證其孔徑不小于設(shè)計(jì)值，傾角負(fù)荷實(shí)際規(guī)范，錨孔的直徑要大于錨桿40mm以上，孔位偏差不得大于10cm。錨固段澆筑時(shí)應(yīng)避免錨索在孔內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，以免錨索發(fā)生銹蝕，錨固段注漿的壓力應(yīng)按照實(shí)際要求進(jìn)行，通常控制在0.3～0.5MPa。錨索的張拉是錨索應(yīng)用中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，錨索的張拉的誤差要控制在-5%～+10%，當(dāng)超出范圍時(shí)，需要重新張拉。

4結(jié)語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力錨索的應(yīng)用將會(huì)隨著技術(shù)的不斷成熟而得到快速擴(kuò)充，其錨固系統(tǒng)也將隨著技術(shù)的不斷成熟而更加便捷，本文分析了錨索在應(yīng)用過(guò)程中需要注意的問(wèn)題，欠缺力學(xué)設(shè)計(jì)上的研究，結(jié)合相關(guān)力學(xué)的應(yīng)用，錨索應(yīng)用的可控性將大大提高。

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