壓力分散型錨索工法的應用探討

閆 海 衛

(四川巴陜高速公路有限責任公司，四川 成都 610041)

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壓力分散型錨索工法的應用探討

閆 海 衛

(四川巴陜高速公路有限責任公司，四川 成都 610041)

介紹了壓力分散型錨索的工藝原理，以某高邊坡工程為例，從壓力分散錨索造孔、索體制作、錨固注漿、錨索張拉等方面，闡述了壓力分散型錨索的施工要點，指出采用該錨索進行高邊坡施工縮短了錨索長度，保證了施工效果，獲得了良好的經濟效益。

壓力分散型錨索，高邊坡，注漿，經濟效益

0 引言

近年來，我國工程建設項目不斷的增加，難度越來越大，遇到的地質災害問題也越來越多。尤其是許多工程項目在建設過程中，所在的地理位置沿線地質條件非常復雜多變，地面狹小、地形高低起伏不平，以及所在位置氣候變化明顯。對這些問題，雖然采取了一定的處理措施，但是不能做到徹底根治，依然存在著安全隱患，如高邊坡崩塌、落石等現象時有發生，高邊坡的破壞問題對于國家財產和人民的生命安全構成非常巨大的威脅，不但影響了工程項目建設的進度，還影響了企業的經濟效率。因此，治理高邊坡地質災害問題就成了討論的重點。在以前的治理過程中，通常采用普通拉伸型預應力錨索進行加固，而地層的變化易造成錨索錨固段不能完全進入中微風化巖層，從而使錨固段前端受力集中，其余部位拉力迅速減弱，沒有充分發揮周圍巖土體的力學傳遞性能，根本不能最大限度的保證安全。在經過對問題的分析研究后，采用壓力分散型錨索處理高邊坡地質災害問題是一項非常科學的方法。

1 壓力分散型錨索概述

壓力分散型錨索是一種新型的巖土工程錨固技術，在同一鉆孔中安裝幾個單元錨索，錨索體使用無粘結鋼絞線，其末端套以承載體和擠壓套，當錨固段注漿固結后，以一定荷載張拉對應于承載體的鋼絞線，設置在不同深度部位的數個承載體將壓應力通過漿體傳遞給被加固體，對在整個錨固段范圍內的被加固體提供分散的錨固力。壓縮型錨索錨固體砂漿混凝土受壓后就會發生橫向變形，同周圍巖土體結合更加緊密，這樣錨固段巖土體的抗拔性能就得到了充分而均勻的發揮。壓力分散型錨索最大的優勢是有效地將荷載分散傳遞給鉆孔內每個處于不同位置的錨固段，最大限度的減少發生嚴重的應力集中的可能性，避免粘結效應逐步弱化或脫開的現象出現。與通常的拉力錨和壓力錨相比較，壓力分散型錨索的錨固范圍及所提供的錨固力顯著增加，對巖層的作用影響范圍進一步擴大，減少了破碎巖體中的擴孔工作，能最大限度地減少破碎地段的挖方刷坡，并具有施工簡化、抗震性能好的優點，以較小的投入即可達到理想的加固效果，成本低、效益高。這樣可以更好的在高邊坡、滑坡治理、深基坑、大壩、隧道洞口、工業與民用建筑、礦山建設等環境下使用。

2 壓力分散錨索在某工程中的應用

本文選擇的某工程是地質狀況松軟且易發生地質災害的線路切削坡腳筑路形成的路塹高陡邊坡。對高邊坡地段的實際地質情形進行了全面的了解，測量出該地段邊坡高度21 m～126 m，經勘察查明，存在的隱形地質災害點10處，其中包含6處崩塌隱患點、2處滑坡隱患點和2處泥石流沖溝。根據該路段的地質狀況進行開挖，開挖坡度45°以上，并計算好需要用的壓力分散錨索的數量。采取的方案措施：首先是對坡頂外土體進行加固，使其不發生牽引式坍塌。其次是修坡，目的是消除坡面的松散體，按照的標準是最高五級臺階給予削坡。再次是采取施工錨桿、壓力分散型預應力錨索，目的是對坡面的受力結構形式進行改變，坡面根據一定的間距設置排水孔，排除坡體水，這樣的好處是讓坡面體消除滲水的影響。最后是在坡腳設置小型片石混凝土擋土墻。

3 壓力分散型錨索在高邊坡中的施工應用流程

3.1 壓力分散錨索造孔

首先是搭建腳手架、安置鉆機就位。對復雜的高邊坡構造，尤其是節理裂隙發育，巖石破碎，這時可以利用φ168 mm跟管鉆進穿過破碎層或者是軟弱層，然后用直徑130 mm鉆頭鉆到設計深度。需要注意的是對塌方現象嚴重的地方，如遇坍孔，應立即停鉆，要先采用加固措施，凝固后再進行鉆孔。錨孔達到要求深度后，可以采用高壓風把孔內石屑與巖粉吹干凈，這樣才可以更好的保證錨孔質量。

3.2 索體制作及入錨

采用切割機對鋼絞線下料，先從里面的設計單元開始，用鋼絞線彎曲機將承載體+鐵頭+下好料大致彎成“U”形的鋼絞線共同推進。當鋼絞線與鐵頭前凹槽密貼后，再利用捆綁機將鋼帶捆綁于承載體和鋼絞線上，然后依次加工后續單元，同時須及時確定隔離支架的位置和間距，以保證鋼絞線相互平行，做好記號以便確認。

錨索安裝前要核對好錨索編號一致，確認無誤以后，利用高壓風吹干凈后，這樣就可以將對應的錨索抬至孔口進行穿錨，安裝錨索比較簡單，需要注意的是穿錨時如遇孔內不干凈或者有塌孔發生，這時不得用力過猛，主要是避免錨索體被扭曲，承載體被破壞等現象發生。錨索到位以后，還需要檢查排氣管是否暢通，假設遇到不暢通的情況，需要拔出錨索，對存在的故障問題進行排除，然后再重新送索。

3.3 錨固法注漿

這道工序是壓力分散型錨索施工成功的關鍵，錨固法注漿利用排氣注漿法施工措施，采用的材料是用普通硅酸鹽P.O42.5R水泥配制成水灰比例范圍是0.45～0.5的純水泥漿，根據鉆孔揭示的裂隙分布情況對注漿采取分段間隔進行，在每一裂隙帶處劃開，注漿間隔時間控制在5 h～7 h。對于裂隙非常發育的錨索孔首先利用水泥—水玻璃雙液漿進行注漿固結，在3 h～5 h后提高注漿壓力再實施注純水泥漿。開始注漿采取低壓低流，待漿液距離孔口3 m～5 m時，立即進行封孔，加大注漿壓力與注漿流量。需要注意的是，在注漿量超過理論量的2倍～3倍時就需要按漏漿處理，找出其中的原因，假設不返漿，這時用水玻璃進行加速凝劑，保證其注漿的質量。

3.4 錨索張拉與鎖定

張拉錨索前首先要認真整平承壓臺座，細心安裝好錨具，使之和軸線方向垂直，同時要對千斤頂及油泵進行標定，仔細檢查油泵各閥門的工作情況是否正常，油管是否暢通。錨索張拉應嚴格按標定數據、縱橫上下錯開進行，以避免張拉時影響相鄰錨索的鎖定。依據張拉的設計要求，對各個單元錨索進行分別張拉，當每個單元錨索在同等荷載條件下因自由段長度不等而引起的彈性伸長差得以補償后，再同時張拉各單元錨索；張拉采用逐級加載，逐級加載力分別為設計荷載的30%，50%，70%，90%，110%，前四級荷載停留時間5 min，最后一級保持10 min的停留時間。需注意的是，部分地段錨索由于表層地質情況不一致，巖體蠕變易出現格梁開裂，因此，格梁應在錨索張拉或補償張拉穩定后再施作。

鎖定荷載的同時，根據實際情況隨機選擇錨索數量的20%安裝錨索測力計，按要求進行測力及分析。根據測力結果，如在48 h內錨索應力值損失不超過鎖定荷載的10%視為穩定，否則應對對應區域的錨索進行二次補償張拉。

4 效益分析

采用分散型壓力錨索首先不僅避免了高陡邊坡的放坡開挖工序，而且在同樣的地質條件下較集中錨大大縮短了錨索長度，有效保證了治理效果，獲得了較大經濟效益；其次在破碎巖體中采用二次注漿固結成孔、潛孔錘跟管鉆進成孔有效解決了成孔質量問題，提高了施工進度和鉆機的利用率；再次采用分階段張拉工藝確保了錨索受力的一致性，顯著提高了坡體的加固質量；最后無粘結鋼絞線可以通過二次張拉進一步保證錨固效果和加固的永久性。

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On application of pressure-dispersion anchor cable construction method

Yan Haiwei

(SichuanBazhong-ShannxiExpresswayCo.,Ltd,Chengdu610041,China)

The paper introduces the craft principle for the pressure-dispersion anchor cable, taking a high slope project as an example, illustrates its construction points from the pressure-dispersion anchor-cable holing, manufacturing of cable, anchorage grouting, and anchor cable tension, and points out the anchor cable can shorten the anchor cable length of the high slope construction, so as to ensure the construction effect, and obtain better economic benefits.

pressure-dispersion anchor cable, high slope, grouting, economic benefits

1009-6825(2016)13-0091-02

2016-02-27

閆海衛(1981- )，男，工程師

TU751

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