地質災害治理中預應力錨索施工的技術難點

許 欣，唐傳雄

（湖北省地質局第八地質大隊，湖北 襄陽 441100）

近年來，預應力錨索施工技術在工程領域得到了廣泛應用，該項技術不僅安全性高、時效性強、而且造價投入低，作為一種高效的邊坡加固技術，近年來在地質災害治理工程當中應用越來越廣泛。特別是一些破碎地帶是主要的治理對象，而在預應力錨索施工過程實際，依然存在一些技術難點，破碎地層以及巖溶裂隙錨孔成孔，有著非常大的施工難度，而且工作效率較低，在材料方面的消耗也非常大。

1 預應力錨索施工技術的基本定義

預應力是預應力錨索施工技術的核心所在，通過力學層面進行分析，預應力錨索為主動受力結構，所以在治理地質災害過程當中作用非常好，通常而言，應當保證滑坡地區受力指數的均勻性，對樁體承受的剪力以及溫度距離應當適應，在對施工方法進行選擇時，錨桿、錨索設計時，在樁頂進行設置為最佳，相比其他技術，預應力錨索施工技術操作更為簡單，可以轉化地下復雜的作業為地面作業，確保施工效率與質量，而且預應力錨索施工過程當中，可以將混凝土樁身具有的優勢充分發揮出來，控制配筋數量與樁面尺寸，還能使施工成本得到大幅節約與控制，減少成本投入，保證施工質量與效益[1]。

2 預應力錨索施工在治理地質災害的技術難點

2.1 錨索造孔設備

在對地質災害治理過程當中，應用預應力錨索施工技術，首先應當對錨索造孔設備精心選擇，在相關標準要求下，運用MD50型錨桿鉆機以及MZ120Ⅲ型潛孔鉆機有著較高的應用效果，通過工作原理進行分析，在錨索造孔過程當中上述設備非常類似，優勢非常明顯。前者要比后者動力更高，同時還留有回轉余地。而搬運過程當中，MZ120Ⅲ型潛孔鉆機更為簡單，可以使工序有效簡化，減少電力資源消耗。再將錨索造孔設備選擇好之后[2]。工作人員應當充分考慮具體實際，對鉆桿科學選擇，首先對鉆桿強度進行檢查，看鉆桿是否能夠適應軟硬結構土層要求。對鉆桿組成結構進行檢查，了解其是否能夠滿足土層施工要求。并對鉆桿返渣功能進行檢查，提高施工效率和質量。

2.2 控制好施工參數

對施工參數進行計算與控制，應當對鉆孔可鉆性和穩定性充分考慮，結合地層結構實際情況，對參數進行選擇來科學確定模式。倘若遇到破碎結構地層，就不應當選擇高等于中等壓力以及大風量，應當運用慢速壓力以及中風量，并對成孔工藝參數科學確定。地層有著較好的結構，就不應當對輕壓以及低風量進行選擇，應當首選大風量。同時遭遇堅硬地層，則應當運用低轉數、中風量、高壓力，如此才能保證錨索施工安全性與穩定性。

2.3 做好錨孔注漿工作

將錨孔注漿工作充分做好，必須要將以下幾個流程充分落到實處：首先對最佳的注漿體進行選擇，在具體施工時，注漿可以固定錨索并起到防腐作用，注漿體的質量高低，對于錨固的應用效果以及壽命有著至關重要的影響。所以應當對高質量的注漿體進行選擇。同時要將預注漿相關工作處理好，實施錨孔注漿時，時常會遭遇破碎地層，施工實際要對這些問題認真分析，構建相應的對策進行預防，倘若注漿量大于標準數之后，沒有發生返漿情況，便提示有錨孔漏失情況出現，這就需要對于這些問題采取有效措施進行應對。第三，要認真檢查鉆孔是否存在漏水情況，并及時查找原因，通過有效措施進行應對。第四，注漿過程當中添加劑必須要足量，確保漿液質量，現在水玻璃是質量最好的添加劑，在對注漿液配置時，越是低濃度的水玻璃，注漿液濃度反而會更高，降低凝膠期，相反如果水玻璃有很高濃度，那么就會降低注漿濃度，延長凝膠期，在對注漿液配制時，應當充分分析具體實際，對相應的方案科學選擇。

2.4 準確鎖定預應力

只有預應力得到精準鎖定，才能使預應力錨索施工質量得到大幅提升，并在此基礎上對張拉程序進行控制，同時根據0.1Nt合理控制預應力，之后不斷對不均勻受力情況慢慢消除，對應力所定值科學設計。

3 實例分析預應力錨索技術在滑坡治理中的應用

在地質災害當中，滑坡災害是最為常見的災害類型，其造成的破壞性十分巨大，所以應當在治理滑坡災害時，將預應力錨索施工技術不用優勢充分發揮出來，來提高抗滑性有效治理滑坡災害，保證滑坡災害整體穩定性[3]。

某滑坡災害主要包括濕陷性黃土、泥巖、頁巖等地層類型，具有非常高的風化程度，滑動面存在于不同地層之間，砂巖是滑床的重要組成，質地上雖然比較堅硬，然而也有裂縫存在，滑坡約有149m長，124.5m寬，達到2.2×105m3體積大小，針對該滑坡災害，通過詳細分析各相關因素，選擇預應力錨索抗滑樁來治理該滑坡災害，具體如下。

3.1 計算于分析邊坡穩定性

在路塹地質勘查過程當中，軟弱夾層以及邊坡巖體主要運用物理力學性質指標，獲取的參數參見表1。該路塹穩定性上整體上符合平面滑動相關條件，面對這種情況，可以基于有關理論，全面分析其整體穩定性，在對滑體規模進行建立之前，不用分析滑體側向上具有的抗滑作用，并依照裂隙率，來判斷其穩定性，如果滑動面達不到安全系數要求，應當通過一些措施進行加固，提高路塹邊坡穩定性[4]。

表1 巖體及結構面物理力學性質指標

3.2 預應力錨索抗滑樁的施工技術要點

錨索施工過程當中應當注意以下幾個要點：①首先保證選材的科學性，此項工程選擇200GPa彈性模量、140mm2截面積預應力錨索鋼絞線，達到1875MPa強度要求。②編錨，依照設計圖紙于有關規范要求，架線環以及緊箍環設計為3m左右的自由間隔，錨固段設計為1.2m的間隔，錨索錨固段處于8m～10m之間，為使鋼絞線保持順直，應當將緊箍環綁扎在兩個架線環之間。③鉆造錨孔施工工作開展之前，科學合理的搭設腳手架，創建操作平臺，確保其穩固性，符合穩固要求和承載力要求，平臺達到3m左右的寬度。然后依照設計圖紙，利用全站儀，坡面上精準測放錨孔孔位，從11M順序合理編號。因邊坡存在破碎松散的土質，運用裸鉆很容易引發掉塊、卡轉或者塌孔等情況，結合具體實際和相關設計要求，過去施工經驗前提下，轉進工藝運用全孔跟管鉆進，通過錨桿鉆機進行沖擊回轉擠密成孔，套管利用液壓拔管器下入，提高護壁效果，更好地應對以上問題。依照坡面測放孔位，對鉆機合理安裝并有效固定，調整機位，確保更加準確的錨孔鉆進，確保鉆孔方向以及傾角于設計要求相符合，傾角偏差應當在設計值2%以上。不可利用水鉆進行錨索成孔，這樣才能避免施工過程當中對邊坡工程地質條件造成不良影響。④穿索施工過程當中，首先清理孔口，確保漿管路良好的通暢性，保證錨索編號對應孔號。有效核對錨索鉆孔深度是否符合要求，只有保證合格，才可開展穿索施工。具體施工實際，還應當確保錨索更加平順，能夠在孔內順利穿入，安裝索體后，保護好外露段。⑤拔管施工，通過專業的液壓千斤頂開展拔管施工，根據300kN控制拉拔力。⑥注漿施工過程當中運用注漿管為24PVC，根據0.40控制水灰比。注漿施工前，注漿機孔道通過清水保證其濕潤度，祝將工作開展過程當中，運用反壓注漿形式從孔底注入到孔口，專人負責注漿壓力與速度。⑦澆筑混凝土過程中，錨索張拉力主要是張拉墩構件，其發揮的非常重要的作用，具體澆筑時，必須要確保鋼墊板與孔口管保持垂直，孔口管安裝過程中，要將轉孔同心工作充分做好，避免鋼絞線和孔壁發生摩擦，影響應力作用，引發鋼絞線出現斷裂情況。⑧錨固張拉，單根錨索通過YCW100B千斤頂開展預拉工作，之后再進行整體張拉利用YCM100B型與YCW250B千斤頂來完成，根據六個等級設計張拉荷載，結束張拉之后，檢查錨索有無粘結存在，倘若不存在這種情況，則開展二次張拉。如果有粘結問題，在張拉段直接進行注漿施工，保護錨頭。

3.3 錨索抗拔試驗

①為了對預應力錨索設計進行驗證，分析施工工藝，在實施錨索抗拔試驗后進行施工，完成施工再次開展試驗進行驗收。②對錨索抗拔力最大值進行測定，在孔位設計之外，制作錨索三根，開展基本抗拔試驗，兩根按照30%起對抗拔力進行設計，級數每級以20%，5min～10min的穩荷，并不斷施加，達到抗拔力的極限值。剩下的一根運用循環分級加荷，在設計的3根錨索上開展抗拔驗收試驗，試驗結果符合要求，滑坡災害。

4 結語

加強地質災害治理中預應力錨索施工技術研究，可以進一步提高災害治理效果，但在工作實際還有很多方面亟待完善，然后工作實際還應當進一步加強研究，探尋到更加有效的治理方法，保證地質災害治理整體成效。