預應力錨索在高速公路邊坡加固中的作用研究

摘要：邊坡是高速公路建設中最為常見的工程之一，隨著我國高速公路建設的飛速發展，邊坡穩定問題也顯得越來越突出。特別是山區高速公路，高填深挖較多，因此，對其邊坡防護是非常有必要的。本文主要介紹了預應力錨索在高速公路邊坡加固中的作用。

關鍵詞：預應力錨索 邊坡加固 作用

隨著高速公路網建設向山區的轉移 ，將出現大量的路塹類土質邊坡 ，所以如何采用經濟、安全的措施對這些邊坡進行加固 ，保證高速公路的正常運營是當前一個極其重要的課題。

1、基本概念

1.1預應力錨索的含義

由鉆孔穿過軟弱巖層或滑動面，把一端（錨桿）錨固在堅硬的巖層中（稱內錨頭），然后在另一個自由端（稱外錨頭）進行張拉，從而對巖層施加壓力對不穩定巖體進行錨固，這種方法稱預應力錨索，簡稱錨索。

1.2預應力錨索的結構

錨索結構一般由幅度錨頭、錨索體和外錨頭三部分共同組成。內錨頭又稱錨固段或錨根，是錨索錨固在巖體內提供預應力的根基，按其結構形式分為機械式和膠結式兩大類，膠結式又分為砂漿膠結和樹脂膠結兩類，砂漿式又分二次灌漿和一次灌漿式。外錨頭又稱外錨固段，是錨索借以提供張拉噸位和鎖定的部位，其種類有錨塞式、螺紋式、鋼筋混凝土圓柱體錨墩式、墩頭錨式和鋼構架式等；錨索體，是連結內外錨頭的構件，也是張拉力的承受者，通過對錨索體的張拉來提供預應力，錨索體由高強度鋼筋、鋼紋線或螺紋鋼筋構成。預應力錨索是一種較復雜的錨固工程，需要專門知識與經驗，施工監理人員，應具有更豐富理論和經驗。

1.3施工工序

1.3.1錨孔測放

邊坡施工邊挖邊加固，即開挖一級，防護一級，不得一次開挖到底。根據各工點工程立面圖，按設計要求，將錨孔位置準確測放在坡面上，孔位誤差不得超過±50mm。如遇既有刷方坡面不平順或特殊困難場地時，需經設計監理單位認可，在確保坡體穩定和結構安全的前提下，適當放寬定位精度或調整錨孔定位。

1.3.2鉆孔設備

鉆孔機具的選擇，根據錨固地層的類別、錨孔孔徑、錨孔深度、以及施工場地條件等來選擇鉆孔設備。巖層中采用潛孔沖擊成孔；在巖層破碎或松軟飽水等易于塌縮孔和卡鉆埋鉆的地層中采用跟管鉆進技術。

1.3.3鉆機就位

錨孔鉆進施工，搭設滿足相應承載能力和穩固條件的腳手架，根據坡面測放孔位，準確安裝固定鉆機，并嚴格認真進行機位調整，確保錨孔開鉆就位縱橫誤差不得超過±50mm，高程誤差不得超過±100mm，鉆孔傾角和方向符合設計要求，傾角允許誤差位±1.0°，方位允許誤差±2.0°。

1.3.4鉆進方式

鉆孔要求干鉆，禁止采用水鉆，以確保錨索施工不致于惡化邊坡巖體的工程地質條件和保證孔壁的粘結性能。鉆孔速度根據使用鉆機性能和錨固地層嚴格控制，防止鉆孔扭曲和變徑，造成下錨困難或其它意外事故。

1.3.5鉆進過程

鉆進過程中對每個孔的地層變化，鉆進狀態（鉆壓、鉆速）、地下水及一些特殊情況作好現場施工記錄。如遇塌孔縮孔等不良鉆進現象時，須立即停鉆，及時進行固壁灌漿處理（灌漿壓力0.1～0.2MPa），待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進。

1.3.6錨孔清理

鉆進達到設計深度后，不能立即停鉆，要求穩鉆1～2分鐘，防止孔底尖滅、達不到設計孔徑。鉆孔孔壁不得有沉碴及水體粘滯，必須清理干凈，在鉆孔完成后，使用高壓空氣（風壓0.2～0.4MPa）將孔內巖粉及水體全部清除出孔外，以免降低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結強度。除相對堅硬完整之巖體錨固外，不得采用高壓水沖洗。若遇錨孔中有承壓水流出，待水壓、水量變小后方可下安錨筋與注漿，必要時在周圍適當部位設置排水孔處理。如果設計要求處理錨孔內部積聚水體，一般采用灌漿封堵二次鉆進等方法處理。

1.3.8錨孔檢驗

錨孔鉆造結束后，須經現場監理檢驗合格后，方可進行下道工序。孔徑、孔深檢查一般采用設計孔徑、鉆頭和標準鉆桿在現場監理旁站的條件下驗孔，要求驗孔過程中鉆頭平順推進，不產生沖擊或抖動，鉆具驗送長度滿足設計錨孔深度，退鉆要求順暢，用高壓風吹驗不存明顯飛濺塵碴及水體現象。同時要求復查錨孔孔位、傾角和方位，全部錨孔施工分項工作合格后，即可認為錨孔鉆造檢驗合格。

2、預應力錨索在高速公路邊坡加固中的作用

預應力錨索是通過外端固定于坡面，另一端錨固在滑動面以內的穩定巖體中穿過邊坡滑動面的預應力鋼絞線，直接在滑面上產生抗滑阻力，增大抗滑摩擦阻力，使結構面處于壓緊狀態，以提高邊坡巖體的整體性，從而從根本上改善巖體的力學性能，有效地控制巖體的位移，促使其穩定，達到整治順層、滑坡及危巖、危石的目的。

預應力錨索采用對預應力錨索施加的預應力將滑動巖體與穩定巖體緊密連結為一體，增加巖體各層面緊密結合，減低公路隱患。

2.1預應力錨索施工方法特點

2.1.1自身優勢

預應力錨索具有一定的柔性，可以深層加固，同時能夠主動控制巖土體變形，調整巖土體應力狀態，有利于巖土體的穩定性。

2.1.2經濟性好

預應力錨索既可單獨使用，充分利用巖土體自身強度，從而節省大量工程材料，同時又可與其他結構物組合使用，改善其受力狀態，節省大量的員工，具有顯著經濟效益。

2.1.3施工快捷靈活。

預應力錨索具有施工工藝靈巧、施工進度快、工期短、施工安全等特點，用于應急搶險更具有獨特優勢。

2.1.4防止水質污染

加強對施工隊伍的生活處理。嚴禁將其直接排入河道水流中；對路基清除淤泥表土應回收到路上處理或運到指定地點堆棄：棄土棄石應運到合理地點。不得任意堆放，更不能淤塞河道；對橋梁圍堰施工．應注意圍堰土在施工結束后的清除工作。避免阻塞河道：施工機械和油料庫還應避免油污的污染。

2.1.5防止大氣污染

材料堆放應盡量采取庫內存放，如露天放置應采取必要擋風措施．減少揚塵：組織好材料和土方運輸．防止材料散落造成環境污染：材料運輸宜采用封閉性較好的自卸車運輸或采用覆蓋措施：對于拌合材料應合理安排拌合場并集中拌合．盡量減少拌合場；拌合場的場址應懸在環境敏感點下風向，且應保持距離在300m以上。

3、小結

預應力錨索是治理高速公路滑坡的一種新型有效工程措施之一，橋鞏船閘閘室段左邊坡存在深層滑裂面，通過設置預應力錨索來達到邊坡的穩定，從而節省了工程投資，加快了施工進度。

參考文獻：

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