預應力錨索在公路滑坡治理上的應用

張勝雨(滄州雙盛公路工程咨詢有限公司)

預應力錨索在公路滑坡治理上的應用

張勝雨
(滄州雙盛公路工程咨詢有限公司)

滑坡整治是一項復雜的系統工程，其工作基本可以概括為滑坡勘察、監測和整治工程措施三部分。勘察和監測是滑坡整治措施的基礎。滑坡整冶工程措施是在勘察、監測資料的基礎上，針對滑坡發生的主因，研究擬定滑坡治理的主體工程。

通常滑坡治理有以下幾種措施，清方減載、擋墻、抗滑樁、預應力錨索或幾種結合使用。預應力錨索在公路滑坡治理上應用較少，下面結合具體工程實例簡單介紹一下預應力錨索在公路滑坡治理上的應用。

滑坡整治;預應力錨索設計；施工工藝

1 工點概況

1.1 概述

該滑坡位于滄州市周官屯村，里程為K42＋390～K42＋630，沿線長340m，線路以路塹形式從滑坡中部通過。邊坡高度達40m。邊坡開挖后，于2014年3月11日嚴重滑動，坡體上裂縫遍布，牽引裂縫不斷向塹頂后部的農田發展，最遠距路線中心100m，其后緣出現NW40，寬5～8m的張拉裂縫，該張拉帶深4～5米并逐漸向后部延伸構成弧狀索引縫帶；坡體變形導致房開裂，已形成的路塹邊坡坍塌，嚴重影響施工的順利進行。

1.2 滑坡體物質及其結構特征

滑坡體總厚4～40.7m，中部最厚，前緣地段次之，后緣地段最薄。按物質組成分為三層： ① 碎石土：灰綠、灰黃色，松散，稍濕，碎石含量 80%以上，粒徑一般為2～5cm，碎石成份為片巖、板巖等，呈棱角狀、棱片狀。總厚1.5～7.0m，主要分布于滑體中上部及右部。

②亞粘土：灰綠色、灰白色，主要成份為全風化的綠泥質片巖，密實，含40%左右的碎石，碎石成分為灰巖、方解石等，呈立方體狀，輕度磨圓，粒徑在0.2～1.0cm，較均勻。碎石與充填物間膠結差，易散開。此層在滑體中下部呈透鏡體狀產出，位于上層塊石土與下層強風化綠泥片巖之間。

2.工程措施

采用刷方減載結合預應力錨索施工方案，邊坡共分五級，最底部為擋墻，擋墻上設四級邊坡為1：1.5，坡高為10m，每級邊坡間設3.0m平臺，對各級邊坡均采用錨索加固，錨梁間距為4m，用C25砼澆筑。錨索用8φj15.24高強度、低松弛標準強度不低于1860Mpa鋼絞線組成設計荷載880KN，鎖定荷載800，鉆孔直徑130mm，布置3排，每排垂直間距3.0m錨索傾角25°，錨固段長度均為10m，錨索自由段的鋼絞線采用聚乙烯防護，裸露部分作防腐處理，錨孔采用30號水泥砂漿灌注，注漿壓力0.4～0.6Mpa。

3.施工順序

（1）施工路塹頂截、排水溝，填筑滑坡后緣地表裂縫。

（2）開挖第四級邊坡，施工錨索梁。

（3）開挖第三級邊坡，施工錨索梁。

（4）開挖第二級邊坡，施工錨索梁。

（5）開挖第一級邊坡，施工錨索梁。

（6）施工路塹擋土墻。

3.3.1 施工方法

（1）鉆孔

采用5臺XY－2PC鉆機，4臺12m3柳州空壓機施工，對表層風化嚴重層及破碎巖層，則分別采用偏心鉆頭跟管鉆進和中心鉆頭跟管鉆進工藝成孔，對錨固段巖層，則采用潛孔錘鉆進成孔。開孔應準確確定孔位及鉆孔傾角，達到設計要求。鉆孔完成后，應用強氣流洗孔，若孔內有少量地下水，則采用氣水聯合洗孔方法，確保錨孔孔壁干凈。確定孔深無誤后，鉆孔完成。鉆孔一律打干鉆，土層鉆孔加套管。

（2）錨索制作安裝

鋼絞線長度＝錨索長度＋2m

錨固段用φ8鋼筋與φ60鋼管焊接做成架線環，緊箍環用16號鉛絲纏扎，不少于二圈，二者交錯布置，間距1.0m，形成棗核形。為便于下錨，前端用φ60鋼管做成導向帽。

自由段進行防銹防腐處理：

①用鋼絲刷除去鋼絞線上的浮銹。

②先涂防銹防腐底漆，表面干后涂防腐防銹面漆。

③涂專用防腐油脂，然后穿上聚乙烯塑料管。

④自由段與錨固段連結處，先用瀝青麻絲纏繞，再套上聚乙烯管，并用鐵絲扎緊。

⑤每隔3m設置一道架線環以保證鋼絞線順直。

⑥錨索的安放應在清洗孔后立即進行，錨索必須豎直。

（3）全孔灌漿

用強制式攪拌機制漿，制漿嚴格按照配合比進行，灌漿用UBJ3.0型擠壓式灰漿泵，為避免大塊材料堵塞壓漿泵，砂漿需經過濾網倒入壓漿泵，灌漿用1根φ 30mm左右的鋼管作導管，一端與壓漿泵連接，一端隨錨索同時送入鉆孔底部，距孔底預留1.0m左右的空隙，自孔底向外灌注，隨著砂漿的灌入，逐步將灌漿管向外拔出直至孔口，但在拔管過程中應保證管口始終埋在砂漿內，注漿壓力0.4～0.6Mpa。漿體回縮后，從孔口進行補漿。

灌漿完成后，灌漿管、壓漿管、攪拌機等用清水沖洗干凈。

（4）綁扎鋼筋，澆筑錨梁砼

鋼筋綁扎嚴格按照設計圖紙施工，預留好保護層，并且鋼筋接頭需錯開，同一截面鋼筋接頭數量不得超過鋼筋總數的1/4。報監理工程師檢驗合格后，按照施工配合比，用強制式攪拌機拌制砼，用插入式振搗器振搗密實，確保內實外光，澆筑完畢后，加強養護。

為縮短工期，在砂漿及砼中加早強劑，保證7天強度達到設計的80%，以利提前張拉。

（5）張拉

對每一米錨索擬采用二次三級（或二級）張拉方式，機具為ZB4/50型油泵，YDC－1500千斤頂。第一次張拉注漿7天后進行，第二次張拉注漿14天后進行，第一次張拉時，錨固段注漿體、錨梁強度應達到設計強度的80%，張拉是由上而下分級進行。

（6）封錨

經監理工程師驗收合格后，切除多余的鋼絞線，同時清除支承墊板、錨具及端面砼上的污垢，并將端面混凝土鑿毛，澆筑封錨砼時，認真插搗密實，澆筑后，靜置1～2h，帶模澆水養護。

4 注意事項

（1）錨索設計荷載880KN，鎖定荷載800KN，錨索張拉分五級進行，分別為設計荷載的0.25、0.5、0.75、1.0、1.2倍。

（2）為縮短工期，可給錨梁砼及水泥砂漿加一定比例的早強減水劑，等錨梁砼達到設計強度的80%時應急時張拉鎖固。

（3）無論是邊坡開挖還是錨索加固都是自上而下分級進行，嚴禁無序開挖，或一次開挖到路面設計標高。

（4）錨索孔位測放力求準確，偏差不得超過±10cm，鉆孔傾角允許誤差±2°；考慮沉碴的影響，為確保錨索深度，實際鉆孔深度要大于設計深度1.0m。

（5）錨索造孔禁止開水鉆進，以確保錨索施工不致于惡化邊坡巖體工程地質條件。鉆進過程中應對每孔地層變化（巖粉情況）、進尺速度（鉆速、鉆壓等）、地下水情況以及一 些特殊情況作現場記錄。若遇坍孔，應立即停鉆，進行固壁灌漿處理，注漿36小時后重新鉆進。

（6）錨索孔徑130mm，成孔后的孔徑不得小于該值。鉆孔完成之后必須使用高壓空氣（風壓0.2～0.4Mpa）將孔中巖粉或地下水全部清除至孔外，以免降低水泥砂漿與孔壁巖體的粘結強度。

（7）錨索孔內灌注水泥砂漿，水灰比0.4～0.45，灰砂比1：1，砂漿體強度不低于30Mpa。采用從孔底口返漿式注漿，注漿壓力不低于0.25Mpa。

5 總結語

對不穩定的邊坡及滑坡來說，預應力錨索能通過主動建立的后張預應力場，充分調用工程地質體潛在的穩定性并改善其內部應力狀態，限制其發生有害變形和位移，提高工程結構的穩定與安全。

在本滑坡體的治理應用中，預應力錨索阻止了不穩定塊體的塌滑，改善了邊坡的應力狀態，抑制了塑性區的擴展，提高了邊坡的整體穩定。治理后的滑坡體變形量非常小，確保了公路和大橋的安全，效果非常好。

[1]趙長海. 預應力錨固技術[M]．北京：中國水利水電出版社，2001

[2]李海光．新型支擋結構設計與工程實例[M]．北京：人民交通出版社，2004 [

3]梁炯．錨固與注漿技術手冊[K]．中國電力出版社，1999，9

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1007-6344（2016）04-0038-01

張勝雨， 1982年5月20日，男，漢，工程師，滄州雙盛公路工程咨詢有限公司，道路、橋梁勘測、設計，本科，土木工程（道路橋梁工程）