摘要：预应力锚索技术的工作原理是利用一种特殊的方法将绞合钢丝变成一个长期的高温拉伸结构，该技术能在一定程度上增加土体的锚固强度，对提高土体结构的稳定性起到重要作用，并能有效避免边坡坍塌等问题的发生。目前，预应力锚索技术已被广泛应用于公路边坡施工中，在此基础上介绍了预应力锚索技术提高岩土工程边坡稳定性的机理，研究了预应力锚索技术的施工过程，总结了预应力锚索的施工方法。
关键词：预应力锚索技术；边坡防护；应用
引言
在岩土工程边坡施工过程中，预应力锚索技术作为其主要施工技术，其应用范围也在逐步扩大。然而，在预应力锚索技术的应用过程中，有必要掌握公路工程施工的实际气候和地质条件，严格控制施工质量，做好岩土工程施工边坡达到良好的施工效果，提高了岩土工程边坡的施工质量。
1边坡防护加固技术优势
边坡可以是自然形成的，也可以是人为施工所致，其是人类工程活动的一个基本地质环境，根据边坡高度，可为低边坡、中边坡、高边坡以及超高边坡。由工程实践可知，坡高越大，对边坡稳定越不利，其主要破坏类型包括深层破坏和浅层破坏两种，前者有崩塌、滑坡、错落、坍塌，后者有落石、碎落、剥落。基于此，本文主要针对高边坡预应力锚索技术的应用展开具体论述，根据相关工程实践表明其具有诸多优势：①随机可调，可根据工程反馈信息，对锚杆（索）数量、预应力机械能合理的调整，实现对岩土体变形的最佳控制；②深层加固，可根据岩土体实际需加固深度，对锚杆（索）的长度进行调节，从而达到深层岩土体加固的效果；③主动加固，通过预应力的应用，充分调动岩土体的自稳能力，保证边坡长期稳定；④经济效益，预应力锚索加固边坡经济性好，尤其是对于高陡边坡而言，无需大规模刷方、造宽平台，可节省大量的资金；⑤环境效益，锚杆（索）轻巧美观，同时可与边坡绿化相结合，获得更佳的环境效益，也有利于营造良好的景观。
2 岩土工程边坡预应力锚索技术的应用要点
压力分散型锚索施工工序如下：钻孔→锚索制作、安装→注浆→格梁、锚墩施工→张拉、锁定→封锚，基本与传统预应力锚索施工一致[3]，主要差异体现在以下几点：（1）锚索制作、标记。内锚固段制作、标记是高边坡压力分散型锚索施工的一大关键点，具体如下：①将已经完成切割的钢绞线的PE外套管除去，以锯末将表面润滑油清除；②挤压、固定挤压套；③完成配件安装与绑扎。钢绞线标记是分散型锚索施工的重要工序，共需标记3次：①锚索制作阶段，标记方式：在外锚段剥去不同长度的塑料套管；②安装张拉设备前，标记方式：保留不同长度的钢绞线外露段；③安装外锚垫板后，标记方式：采用数字标记钢绞线。（2）锚索张拉。分散型锚索张拉方法包括：整体张拉、分锚固单元张拉，当锚固对象是较完整硬质岩石，也可单根分级张拉。整体张拉方法，先张拉较远端各单元锚索、再整孔张拉；分锚固单元张拉方法，以第一锚固单元为起始，自远至近进行张拉；单根分级张拉方法，按照锚索的数字编号依次张拉，全部张拉完第一级荷载，方可进入第二级，由此类推。在张拉过程中，做好实时监控与记录，切实保证张拉施工质量满足要求。（3）锚索试验与验收。压力分散型锚索的性能要求与检测验收指标：压力分散型锚索在保持恒定的支护力的同时，应具备较大的变形潜能，锚索设计时可通过室内静载试验确定相应的允许最大变形量、内锚具工作荷载等。
3、预应力锚索技术在治理岩土工程边坡中的具体运用
本文主要结合某一公路滑坡治理实例进行分析，先分析出现滑坡的原因，然后详细介绍预应力锚索在路堑边坡和地质复杂下的应用。（1）边坡现状以及滑塌原因分析。①边坡现状分析。某道路在1k+938-2k+060段形成路堑边坡，其中1k+938-1k+990边坡上方为三层砖混结构的办公楼，墙体和坡面顶线距离是10m，2k+000-2k+060边坡上方是单层框架结构的厂房，墙体距坡面顶线仅有1.5m。根据现场调查反映，这一边坡在开挖之后，在2k+040-2k+060之间的边坡初期存在着少量泉水渗出的现象，以后上部土体滑动形成滑坡。其滑动方向都是从南向北（也就是从高处流向低处），滑坡面积约为3000m3，其滑距在2~5m，这一滑坡为土质滑坡，滑坡体是次生红粘土、含碎石次生红粘土等，其目前规模是小型。②滑塌原因分析。对边坡地层、地质构造、岩体性质以及环境背景条件等因素进行分析，滑坡发生的因素归纳为以下几点。其一是对边坡坡脚的切方是导致出现的最关键的原因。其二边坡土层（包含红黏土、碎石粉质粘土和次生红粘土）遇水变软、吸水膨胀及失水收缩这些本身特性是导致出现土质边坡滑坡的内因。其三自然雨水渗透及暴雨影响是导致出现滑坡的直接触发因素。（2）治理方案分析。借助于边坡稳定性计算机软件找出最危险滑动面的位置，具体如图1所示。对这一边坡工程的地质和水文条件、环境控制条件以及周边建筑进行综合分析，从导致边坡滑塌的特性与范围，规模与地形等条件分析，采用分级放坡刷方+抗滑桩+坡腰锚索格构的组合方案。具体如图3所示。考虑到边坡岩土介质的可变性、复杂性和不确定性，要想准确地确定地质勘查的参数就比较困难，同时，加上设计方法以及设计理论具有类比性和经验性，因而这一工程可采用动态设计法。
图1
（3）抗滑桩工程和锚索格构工程。a）抗滑桩工程。人工挖孔抗滑桩设置在两个台阶的位置，有效地防止了边坡的深滑。人工挖孔桩直径为1.5米，桩距为3.0m，桩长为20m，冠梁为1.6m×0.6m，混凝土强度等级为C30。b）电缆点阵结构。采用安克雷奇格栅对人工挖孔抗滑桩顶和边坡第二刷坡和第三级刷坡进行加固，锚索的水平间距为3m，索孔直径为150，锚索由高强度、低松弛的钢绞线构成，电缆的抗拉强度为1860MPa，人工挖孔抗滑桩顶部预应力锚索应采用六钢绞线，锚索长度为24m，向下倾斜为25度，锚固段长度为15m，张力特征值为400 kN，在刷锚索的第二阶段预应力锚索中采用四股，锚索长度为15米，向下倾斜25度，锚固段长度为9 m，拉力特征值为250 kN。第三级边坡预应力锚索采用四根钢绞线，锚索长度为12m，下坡为25度，锚固段长度为9m，抗拉特征值为250kN。
图2
（4）对稳定性进行验算。遵循公路路基设计规范。本工程边坡稳定性计算大致可分为以下三种工况。一是传统的工作条件，主要与岩石边坡的自然状态有关，另一种是非常规工作条件，这种情况可以进一步分为两种情况。一是岩质边坡在暴雨或连续降雨条件下的具体工作条件。二是地震荷载作用下的实际工作状态。在检查边坡稳定性时，应保证稳定性和安全系数，以满足表1中规定的安全系数要求。同时，通过结合土层参数得到表2中所示的结果。（注：滑动面 1 是软件自动搜素最危险的滑动面，滑动面 2~5 是自定义的滑动面）
结束语
综上所述，随着社会的快速发展和科学技术水平的不断提升，预应力锚索技术在岩土工程边坡防护工程中得到了广泛应用，是其中的重要施工技术之一。这种技术的应用不仅能够有效地提高公路边坡的稳定性，还能够降低工程施工难度。
参考文献
[1]陈红文.预应力锚索技术在岩土工程边坡施工中的应用[J].交通世界，2016（34）：46-47.
[2]唐霞.预应力锚索技术在岩土工程边坡施工中的标准应用[J].中国标准化，2016（11）：150-151.
[3]许谢芬，马世豪.预应力锚索技术在岩土工程边坡施工中的应用[J].企业技术开发，2016，35（14）：39-40.
论文作者:胡广冲,姜锡宸,邹龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/5
标签：预应力论文; 锚固论文; 技术论文; 滑坡论文; 岩土工程论文; 工程论文; 岩土论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;