地質災害治理中預應力錨索施工的技術難點

■郭永晶，楊 榮 ■江西省地礦局九一五地質大隊，江西 南昌 330000

在對地質災害進行治理跟公路、水電站以及鐵路邊坡支護中，預應力錨索被廣泛應用，因為其自身是一種屬于深層支護方式的存在。由于漏失或者破碎地帶，往往是治理的對象，所以工程在施工的過程中，還是會有一些技術上的難點存在。在對巖溶裂隙或者破碎的地層進行錨孔成孔時，其施工難度較大，并且工作效率也較為低下，而且材料的消耗也很大。

1 錨索造孔的設備選擇以及確定參數

施工人員在對施工工程進行鉆孔時，大多數采用的鉆機都是MZ-120 -Ⅲ型潛孔鉆機，又或者是MD -50 型錨桿鉆機。MD -50 型錨桿鉆機由于回轉部分，是采取液壓馬達驅動，使得給進裝置由油缸傳力，再通過鏈條后，會給鉆具施加壓力。很可能會導致電力的消耗比較大。但是通過鉆具所施加的壓力，以及所提供的強大扭矩，使得鉆進的效率會相對較高。由于此鉆機相對比較笨重，導致在搬運時會帶來很大的麻煩。MZ-120 -Ⅲ型潛孔鉆機跟MD -50 型錨桿鉆機的原理是較為相同的，但MZ -120 -Ⅲ型潛孔鉆機在搬運時，還是相對比較方便的，其動力也是較小的。

在對鉆桿進行選擇時，首要考慮的為以下幾點。第一，對鉆桿的強度進行考慮;第二，對鉆桿的結構進行考慮;第三，對鉆桿返渣的效果進行考慮。在施工過程中，所使用的鉆桿規格為以下幾種:Φ50mm 跟Φ73mm 以及Φ89mm 等。規格為Φ50mm 的鉆桿較為輕便，但是施工人員的工作效率較低。當鉆孔變深后，其導正性變得相對較差。跟孔壁環狀間的縫隙也變得相對較大，很容易導致返渣效率較低。鉆孔也會出現晃動或者孔斜的現象，也會使接頭絲扣出現變形的現象，若再想卸下鉆桿也會變得比較困難。規格為Φ73mm 鉆桿的導正性，要比規格為Φ50mm 鉆桿的導正性要好，并且返渣的效率也是相對較高的。但是鉆桿鉆進大于Φ130mm 的口徑時，或者入巖地層較深時，返渣效率就會變得較低，所要傳遞的扭矩也是不夠的。規格為Φ89mm 鉆桿的返渣率，以及導正性就是相對較高的，唯一的缺點就是配備較大動力的鉆機。

確定成孔工藝的參數。對地層的鉆孔穩定性、設備能力以及可鉆性等，進行綜合的考慮，可以對成孔工藝的參數進行確定。對較為容易破碎的地層，或者開孔段等工藝參數進行確定時，一般都是采取中風量或者慢轉以及輕壓等。對較為穩定的巖土層，在確定工藝參數時，一般都是采用大風量或者中速回轉以及中等壓力等。對較為堅硬的巖土層，在確定工藝參數時，一般都是采用中風量或者大壓力以及低轉速等。

2 對錨孔進行注漿

錨索的防腐跟錨固，是錨固注漿體的主要作用。在施工過程中，大多數都是由添加劑跟水泥、細骨料跟水等組成。由于錨索的使用壽命跟錨索的錨固效果，跟注漿體的質量有著直接性的關系，所以在對材料的配比，或者選擇以及注入方式上，都是有著較為嚴格的要求。

預注漿的處理措施。空隙較大，地層出現破碎等現象，都是錨孔注漿較為常見的現象。若是在施工的過程中，不能提前進行處理，那么會出現很嚴重的漏失現象。舉例:根據理論的計算量，注漿量若是達到數十倍，或者上百倍時，還沒有出現返漿的現象。那么此錨孔則需要進行相應的措施處理。

用錨索伸入鉆孔前，則需要下管對壓水實施測驗。對鉆孔是否出現漏水現象進行檢驗。若是出現漏水的現象，需要對漏水的程度進行測定。并且在對照鉆孔施工的記錄，來判定漏水現象是由于巖石出現裂隙，還是滑坡體的碎石土層出現空隙等造成的。在對漏水現象采取解決措施時，則需要按照不同的注漿工藝跟配比，對漏失空隙進行堵漏。等到堵漏的材料被固定后，再實施掃孔。堵漏的目的在通過注水試驗達成后，再采取注漿工藝跟穿索工藝等。

根據經驗數據顯示，添加劑跟水的流動性、經濟性和懸浮性，以及混合水泥漿液后，對凝膠時間跟PH 值和結石強度等，添加劑的選擇為水玻璃。再對照地表的試驗，水泥漿的濃度越濃，水玻璃就變得越稀(30 -35Be')，凝膠期的時間就越短(十幾秒-幾十秒左右)。水泥漿的濃度越稀，水玻璃就變得越濃(50 -55Be')，凝膠期的時間就越長(幾十分鐘-幾小時左右)。根據凝膠的時間，對堵漏漿液進行配制，并配制出了兩種漿液，其使用的效果相對較為良好。具體見表1。

表1 水泥漿-水玻璃的配比

3 預應力的鎖定跟張拉

在工程土巖錨固中，錨索鎖定跟張拉是工程的主要工序。是對注漿跟安裝編制錨索、鉆孔跟鋼絞線力學性能、錨具跟錨墩施工的質量，以及錨固力可靠性等的檢驗工序。若是工程在施工的過程中，這道工序出現操作失誤的現象，那么很可能會導致之前所做的所有工序都白費。

準備張拉前的工作。在做鎖定張拉工作之前，則需要制定一個可實施的操作方案。張拉前事先收集鋼絞線力學的檢測報告，跟壓力曲線圖。并把此作為依據，能在張拉的過程中，進行對照比較。若是發現有較大差異時，施工單位應該立即停止施工，對存在的問題原因進行分析，等找到解決措施，并解決完成后再進行施工。

張拉程序的鎖定。預應力值(Nt)的設計是根據錨索，首先可確定的是預應力值可分級施加。首先單根預緊張拉到0.1Nt，其目的是為了使各根鋼絞線，能消除受力不平衡的現象。剩下的鋼絞線則按照每級Nt/4 的方法，對整體采取分級均衡的張拉。當設計鎖定的預應力值，跟設計的預應力值，在條件相同的情況下，張拉值的最后級應該為，超張拉值加上設計鎖定的應力值。當設計鎖定值小于實際預應力值時，則應該采取卸荷分級的方法進行，直到降至超張拉值加上設計鎖定值時鎖定。

4 總結

錨索加上擋土墻;錨索加上阻滑樁;錨索加上格構等，在對地質災害的治理中得到了廣泛的應用。工程在施工的過程中，所出現的漿液灌注，或者預應力張拉鎖定，以及錨孔鉆進等施工問題難點，在解決措施上應該根據當地的地質環境，對技術方法跟設備機械等，做出相應合理的解決對策。不僅能夠使施工中存在的問題得到解決，還使施工的質量得到了保障。

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