巖土工程邊坡治理中預應力錨索技術應用解析

李碩

摘 要：預應力錨索技術是錨固技術的一種，具有根據邊坡情況可調節性、結構簡單、工期短等優勢而廣泛應用于邊坡治理加固中。巖土工程工程邊坡因人為破壞巖層和土層而會使邊坡失去穩定性，這會引發工程安全問題。因此，為保證邊坡及其環境的安全，需要對巖土工程邊坡進行支擋加固以及防護措施。本文將簡單敘述巖土邊坡治理中預應力錨索技術的優勢，然后詳細敘述在巖土工程治理中預應力錨索技術的具體的應用。以下內容僅供相關專業人士作交流。

關鍵詞：巖土工程邊坡治理；預應力錨索技術；應用

1 引文

隨著大量民生工程建設、戰略性新興產業建設以及綠色新型產業建設，必然會伴隨巖土工程邊坡的治理需要。在邊坡治理中錨固技術無疑是當前邊坡加固技術中最成熟和經濟可靠的一種，而伴隨預應力材料發展、施工機具以及錨索防腐技術的提高，預應力錨索技術在巖土邊坡治理中優勢越來越明顯。

2 巖土工程邊坡治理中預應力錨索技術的優勢

所謂的預應力錨索技術就是指的最頻繁使用的有關治理山體滑坡的技術方法。而且這一技術曾經被列為“七五”科技攻關項目。預應力錨索技術是一種向巖層傳遞力的支護方法，預應力錨索能夠遵守相應規定的方向與負荷大小，從而將力從巖體表面傳遞到巖層深處，進而使所加固的巖體受到一個有益的預壓應力。針對巖土工程中滑坡現象的經常出現，如果不運用科學、有效的措施來處理這些邊坡，那么就很容易使得各類的災難性的地質災害發生。如果有各種地質災害現象發生，既會使工程施工的進度減緩，而且還會威脅到人們的生命安全及財產安全。針對目前較多工程的施工進行分析可知，當下，邊坡穩定是很多工程所面臨著最突出的一個問題。

預應力錨索是一種結構系統，可以承受拉力，其一端固定在穩定土層或巖層中，另一端與被加固物緊密結合，形成新的結構復合體，可以向巖層或土層施加壓應力，限制邊坡發生有害的變形和位移。它包括錨索束體、外錨頭和錨固孔三個基本的組件，其中錨索束體在預應力錨索中起著關鍵的作用。在巖土工程邊坡治理中有著預應力錨索技術其特有的優勢，如下所示。

主動性。主動建立的后張預應力，來減低、消除天然力場對工程地質體或構筑體所造成的危害；可以依據現場的需求調控錨索放置位置、深度、方向，以及施加預應力的大小；可主動調整預應力場與天然力場的疊加范圍和程度。低破壞性。預應力錨索加固技術對環境的產生的污染少；對加固體的擾動少，在不破壞巖層或土層穩定性的情況下達到加固的目的。高效性。工期短，利于工程進度的推進；預應力錨索使用的預應力筋只要使用較小的材料截面就可以產生較高的預應力。應用范圍廣。預應力錨索技術廣泛應用于邊坡穩定工程中的邊坡加固、斜坡擋土和滑坡防治等。

3 巖土工程治理中預應力錨索技術的具體應用

3.1 預應力錨索的設計

預應力錨索的設計包括重要部件錨索的設計和防腐措施的設計兩部分。

錨索的設計就是依據邊坡加固環境，選擇適宜的繩索形式和布局，確定錨索的承載以及具體的錨固長度等結構參數，確保錨索設計具有安全性和經濟性。第一步是設計前期準備，需要進行實地查看特別是錨固區域、市場調研、相應的工作介質性質試驗、相關工程資料的收集、掌握相關的技術參數以及作必要的補充試驗。第二部是具體設計計算，包括確定錨索內鍛段與巖土層的固定方法以及錨索可能破壞形式和設計條件、計算錨索在不同的巖土層中的埋深深度、考慮群錨的相互作用關系、確定錨索加固的最優錨固角度、計算錨固力和錨固長度。

防腐措施的設計。由于錨索要埋深在巖土層中，且長期處于高應力狀態并受到周圍巖土層中水、氣體、濕度和其中化學物質的影響，所以，錨索很容易受到腐蝕而破壞。因此，需要做好錨索的防腐措施，延長錨索的使用壽命，提高錨索的使用強度。錨索防腐設計需要做好前期檢測工作，然后根據巖土層腐蝕性和巖土工程的重要性程度確定防腐等級。目前常用的防腐辦法有建立高堿性環境而使預應力筋鈍化、建立非金屬覆蓋層或防護套、使用高強度的材料等。

3.2 預應力錨索的施工工藝設計

預應力錨索的施工就是將預應力錨索的基本構件組成一個有機體。簡單而言就是鉆造錨固孔、制作束體并將束體放入錨固孔、固定束體下端、制作外錨頭，然后用張拉鎖定法使束體產生預應力后外錨頭連接、進行錨索防護，完成錨索制作。具體而言，要進行施工計劃的制定，施工計劃的計劃制定應當充分考慮設計的要求以及調查實驗數據；架設施工平臺，施工平臺的架設需要注意施工平臺的承載和大小、數量要滿足施工的需求；錨固孔的鉆造，要制定預防埋鉆、卡鉆的措施，進行孔的涉水試驗，充分考慮巖土地質缺陷，做好防護措施，注意選擇合理的鉆孔參數；束體的編制，注意選擇防雨、防潮和防污染的場地，做好檢查、標識工作，注意擠壓頭的檢驗和防護，做好安全準備工作；結合實際，采用先進的束體放孔方式；注漿固定，要注意用水濕潤管道，注漿要一次性完成且保證過程平穩，；制作外錨頭要注意做好驗證性工作；張拉鎖定，要做好張拉前的準備工作，選擇合理的張拉方法，做好補償工作；進行錨索防護完成錨索制作，防護要注意實現錨索的可靠性和安全性。

3.3 預應力錨索加固工程的動態監測

預應力錨索加固工程的動態監測包括預應力錨索試驗、預應力錨索加固工程檢測和后期的定期檢測維護。預應力錨索試驗包含驗證性試驗、適應性試驗和驗收試驗，驗證試驗是為了驗證預應力錨索的部件、材料、施工方法以及施工水平能否滿足要求，重點是驗證錨索的承載力、變形、松弛和蠕變等能否滿足條件。適應性試驗是為檢查錨索在特定的現場條件下的適應性，要注意實驗應當在與錨索工作的巖土層和施工工藝相同的條件下進行。驗收試驗的目的是驗證錨索滿足設計條件后錨索承載性能和安全系數。

預應力錨索加固工程檢測就是檢驗預應力錨索施工質量以及預應力錨索的實際參數是否達到設計的要求，包括檢驗原材料的合格性、施工儀器的達標性、工序記錄、性能實驗報告、設計圖紙、施工異常處理措施等內容。后期的定期檢測維護，也即工程的維護，應當配備專業人員進行定期檢測維護才能延長工程的壽命，保證工程安全可靠。

4 結束語

可以觀察總結預應力錨索技術具有其特有的特征，在巖土工程邊坡治理中的應用優勢明顯。但是，在巖土邊坡治理中應用預應力錨索技術要做好前期預應力錨索的設計、中期預應力錨索的施工工藝設計和后期預應力錨索加固工程的動態監測，只有這樣才能真正發揮好預應力錨索技術優勢，實現工程的可靠性、安全性。

參考文獻：

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