預應力錨索格構技術在邊坡滑坡治理中的應用

葉剛

摘 要：預應力錨索格構是巖質邊坡最有效的加固手段之一，該結構是將鋼筋混凝土框架與預應力錨索兩種可單獨使用的構件組合在一起，形成一種新型的支擋結構，通過預應力錨索、框架和邊坡巖土體的相互作用，來承擔邊坡變形所產生的外力，使邊坡保持穩定。本文以湖北隨縣某邊坡作為工程背景，主要介紹預應力錨索格構體系在滑坡治理中的實際應用，并對施工中相關問題進行了分析和探討。

關鍵詞：預應力錨索；格構；邊坡；滑坡治理

1 工程背景

工程位于湖北隨縣境內，地理位置：東經113°11′49.8″，北緯32°20′44.4″；坐標：X3582307，Y19706856。滑坡區屬構造剝蝕低山丘陵地貌，滑坡體處于殘丘之上，殘丘坡頂渾圓，殘丘面積約6000m2，平均高程約220m，殘丘四周為山谷沖、堆積的平坦區。2012年，由于建房開挖殘丘，使殘丘北面和東面經形成陡坡，整體坡度35°，局部40～50°，這為滑坡的發育提供了有利的地形條件。

滑坡滑體物質組成主要為全風化、強風化的片麻巖及少量的含碎石粉質粘土、粉質粘土夾碎塊石等；滑帶為灰白色或灰綠色粉質粘土含碎石，其間偶見有片狀剪裂面，局部可見有斜向擦痕褐色薄膜，滑帶主要沿一逆掩斷層面發育；滑床主要為中風化片麻巖和強風化片麻巖。

滑坡主要危及坡下30戶新建房屋、賓館和坡上自來水廠、通信電纜和高壓線路，直接經濟損失約696萬元，間接影響當地居民的生產、生活用水和居民商戶的生命財產安全。治理工作迫在眉睫。

2 治理方案的選定

針對滑坡地質環境特征、變形滑動的成因機理、現場施工條件等考慮，具有技術可行性的治理方案有：格構錨索護坡、削方減載、抗滑樁支擋等主要工程措施，均可達到防止滑坡體進一步變形破壞，保護周邊建筑物及人員的生命財產安全的目的。

滑坡體頂部即為當地水廠，其承擔著供應城鎮居民生活用水的重要功能，暫無搬遷的可能，而削坡減載工程按穩定坡率削坡，需破壞水廠的水塔及廠區部分建筑物，故削坡減載無施工可行性。

勘查資料顯示滑坡體滑床為強-中風化片麻巖，尤其是中風化片麻巖巖體完整性較好，抗滑樁樁體開挖需要爆破，影響坡腳居民樓的正常使用。此外，抗滑樁施工為盡可能減小對滑坡體的擾動，需跳樁開挖，施工進度較慢。綜合考慮施工安全、施工進度及應急治理工程的緊迫性，本治理工程方案排除抗滑樁支擋。

格構錨索施工主要利用現有巖土體自身強度，通過深層加固，主動控制巖土體的穩定性，可節省大量工程材料；不需要很大的作業空間，且施工進度快，對周圍環境影響小。在滑坡體變形劇烈，雨季即將到來的前提下，是治理滑坡技術可行、經濟可行、施工優選的最佳方案。故本治理工程設計選擇預應力錨索格構（框架）護坡形式作為防治方案。

3 工程治理方案

本次應急治理工程設計主要依據現場調查情況及實地勘查報告，對擬定防治方案及工程措施如下：（1）坡面整形工程。對滑坡體區域進行40°削坡清理，便于格構工程施工。（2）錨索格構工程。為防止滑坡體繼續變形危害坡頂水廠建筑結構，在滑坡體主變形坡面上設計錨索格構工程，阻止滑坡體進一步變形。錨索采用壓力分散型預應力錨索，錨索錨固段穿過滑帶進入滑床深度至少大于8m。（3）排水工程。在滑坡體后緣及側緣穩定區域設計截排水溝將坡面匯流排除滑坡體外，減少降雨入滲對滑坡體的影響作用。

4 施工技術措施

4.1 鉆孔

鉆孔孔徑φ130mm，錨索孔水平間距3.0m，垂直間距3.0m，傾角35°。由于地層比較松散，在鉆進過程中，必須跟管鉆進，干鉆成孔，嚴禁水鉆。

4.2 編制錨索

鋼絞線采用7Φ15.2高強度低松弛鋼絞線，強度級別為1860MPa。設計錨索長度分M1型：22m×15根，M2型：20m×30根和M3型：15m×15根，錨固長度均為5m，總計60根。下料時應考慮加千斤頂張拉時的工作長度，并應考慮格構梁等使用長度，施工時考慮取1.5m。編制錨索總長=錨固長度+自由段長度+1.5m。下料時，只能用電砂輪切割。鋼絞線編束時，應加設分離器及緊箍環將鋼絞線束分開，錨固段每隔2m設置一個對中支架，每隔2m設置一個束線環。壓漿管與鋼絞線之間用隔離支架分離。

4.3 安放錨索

編制完成并經監理工程師驗收合格后的錨索，安放時按型對應孔號進行。由人工抬到孔口，確保孔內清潔無積水和巖屑，從孔口平順下入孔內。

4.4 注漿

本工程采用42.5MPa普通硅酸水泥配制純水泥砂漿。要求水灰比不大于0.45，漿液結石28天強度達到M30。

4.5 格構梁施工

格構梁鋼筋配筋為上下部縱筋分別選用4Φ14和4Φ20的II級螺紋筋，邊梁上、下部縱筋均選用4Φ14，箍筋采用φ8@150。格構梁構架由豎梁和橫梁組成，設計截面尺寸均為300mm×450mm。采用C25現澆混凝土。

4.6 錨索張拉

張拉前，應將張拉設備進行配套標定，錨索張拉設計要求分兩次逐級張拉，第一次張拉值為總張拉力的70%，兩次張拉間隔時間不小于3d～5d，總張拉力為設計抗拔力10%～15%倍的超張拉。張拉必須等孔內砂漿達到設計強度的70%后方可進行。

4.7 封錨

封錨在張拉完成后進行。除留長5cm～10cm外露錨索外，用手提砂輪機切除多余錨索，然后用C25細石混凝土將錨頭封閉，以防風化侵蝕。

5 施工中的幾個問題

5.1 成孔質量

合理掌握鉆進參數和鉆進速度，防止埋鉆、卡鉆等各種孔內事故。錨孔成孔深度應比設計錨索長度深0.2m～0.5m。孔內不得殘留廢渣、巖芯。鉆孔完畢應采用高壓風沖洗鉆孔，清除孔內殘渣及孔壁浮渣，并吹干孔內積水。

5.2 錨索防腐

（1）鋼絞線防腐：自由段鋼絞線要進行防腐處理，按要求涂黃油兩遍，然后外套塑料套管隔離，兩端用細扎絲扎牢并用膠帶纏緊密封，自由段每隔2m設置一個對中支架，保證鋼絞線平行不得交叉。

（2）孔內防腐：錨索安裝時盡量居中，不緊靠孔壁，注漿時確保孔內漿液飽滿。

（3）錨頭防腐：C25砼封錨時保證鋼絞線外有5cm的保護層。

5.3 注漿漏漿

在注漿過程中，由于孔口土層松散，加上攜帶巖渣的漿液返至孔口段時更不易溢出，故需多注入些。為避免鄰孔串漿，需注意成孔后及時下錨注漿。漏水地層段注漿時需要延緩段時間并多次補注，確保孔內漿液飽滿。

6 結束語

預應力錨索格構作為一種新的工程抗滑結構，因其具有受力合理、主動支撐、工期短、費用低、對坡體擾動小等優點，而且可在格構內直接回填種植土、土工網等，對表層保護和環境美化作用顯著，因此預應力錨索格構在邊坡治理中得到了廣泛的應用。

參考文獻：

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