摘要：本文基于预应力锚索技术的的基本论述对其特点进行分析，并探讨其在铁路路基工程中的应用情况。以某车站高边坡锚索工点为例，对预应力锚索技术在该段工程中的应用进行分析。
关键词：预应力锚索；铁路路基；应用
引言预应力锚索是通过对锚索施加张拉力来加固岩土体然后使得其达到稳定状态并且改善内部的应力支挡结构[1]。锚索是一种承受拉力的杆状构件，是通过钻孔和注浆等实现对钢绞线在地层中的固定，在被固体的表面上对钢绞线进行张拉进行产生预应力。锚索加固技术最早在我国出现是在上个世纪的60 年代，在我国的梅山水库坝基中得到了应用。从70 年代开始以后，预应力锚索加固技术在我国的水电、矿上等领域也逐渐的得到了应用。
到80 年代开始，预应力锚索加固技术也得到迅速发展和变化。在铁路路基工程中采用预应力锚索技术能够避免岩体和内锚固段中的应力过分集中，以提高锚索的承载能力，在路基施工中发挥着重要作用。
1.预应力锚索特点预应力锚索技术最大的一个特点就是可以充分的利用岩土体本身的的强度和承受能力来降低结构的自重，而且还可以节省一定的工程材料，是一种既高效有经济的技术[2]。预应力锚索技术同其他的污工类结构相比还有以下几个特点。
第一，具有柔性和可调性。锚索属于一种细长的拉杆状构件，而且其柔度也较大，可调整柔性，在加固岩土体的时候可以同岩土岩体一起作用，发挥两者的共同作用。
第二，具有深层加固的特点。预应力锚索的长度可以根据实际工程的需要进行确定，甚至可以达到40 米之深。
第三，主动加固的特点。通过使用锚索预应力，可以控制岩土体的变形，而且还可以调整岩土体的应力情况，利于维护岩土体的稳定性。预应力锚索结构在岩土力体和加固建筑物变形中也有重要作用，同挡土墙等支挡结构在岩土体变形后才会发挥作用的被动受力状态有很大的不同。
第四，可以随机补强，而且应用的范围也很广。预应力锚索不仅可以对缺陷的建筑物或支挡结构进行加固和补强，而且还可以在一些新建的工程中发挥独特的作用，其应用的范围也十分的广泛。
第五，施工快而且灵活。预应力锚索施工一般都是使用小机械进行作业的，工艺灵活、施工的进度也很快，而且工期也不长，在应急抢险时期优势也更加的明显。
第六，较高的经济性。预应力锚索是可以进行单独使用的，可利用岩土体自身的强度节省工程材料，还能同其他结构组合使用，改善受力状态，经济效益显著[3]。
2.预应力锚索的应用预应力锚索在图土质、岩质地层的地基加固中比较适用，可以确保锚索工程安全，其锚固段也可以放置在岩层中[4]。锚固段如果放在土层当中，需要对实施拉拔试验。锚索结构同其他的结构物进行组合，诸如锚索桩、锚索桩板墙等组成新的支挡结构，丰富了支挡结构的形式。关于预应力锚索的应用以某铁路车站锚索工点为例。
2.1 工程概况某铁路车站路堑高边坡，边坡最大高度达70.6m，分7 级台阶开挖，台阶宽度3～8m，坡脚采用预加固桩间挡土墙加固，坡面采用锚索框架梁结合锚杆框架梁加固。锚索加固长度20m。
设计里程：HZDK577+870～HZDK578+435，线路左侧长565m。
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概况：本段位于四川盆地东部的广元市，属嘉陵江二级阶地及低山地貌，地形较为平缓，位于利州中专与国家粮库之间，交通较为便利。
工程地质及水文地质状况：本段路基范围内覆盖层主要为第四系全新统坡残积层（Q4dl+el），下伏基岩为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）泥岩、砂岩，岩性描述如下：粉质黏土（Q4dl+el）：灰褐色、褐灰色夹灰白色条带状，硬塑状，夹约10%角砾，主要分布于车站大里程端，经取样试验，局部具弱膨胀性。
泥岩夹砂岩：暗紫色，砖红色、灰黄色等，色杂，中厚层状，局部厚层状，质软，遇水易软化，泥质胶结；强风化带厚2～6m，局部较厚。
车站范围HZDK577+700～HZDK578+100 段，右侧边坡岩层产状N85°E～E-W/14～15°S，垂直线路方向，岩层视倾角12～14°，基岩为泥岩夹砂岩，存在顺层，岩层产状倾向南。
本段地表水主要为沟水，沟中常年有水。
地下水主要为第四系土层孔隙水和基岩裂隙水。
第四系孔隙水赋存于冲积层、坡残积层中，位于斜坡地段的覆土较薄，地下水排泄通畅；第四系孔隙水较发育。基岩裂隙水主要赋存于基岩裂隙中，其中泥岩属相对隔水层，裂隙水较贫乏，多发育于浅层风化裂隙中；砂岩构造裂隙较发育，地下水相对较丰富，主要接受地表水及壤中水下渗补给。
本段范围内水质类型为SO42--Ca2+·Mg2+型、HCO3-·SO42-- Ca2+型、HCO3-- Na+·Ca2+型、SO42-·HCO3-Ca2+·Na+型水，水中SO42-对混凝土结构腐蚀等级为H1，Cl-对混凝土结构腐蚀等级为L1。
2.2 施工顺序堑顶天沟施工，依次第七级到第一级边坡分段开挖，开挖一级施作一级边坡防护工程、边坡平台及截水沟。分段分级及时施作边坡锚杆（锚索）框架梁护坡，待框架梁施作且锚索张拉完成后，方可进行下一级边坡开挖，严禁大拉槽一次性开挖，造成工程滑坡。桩井开挖及桩身灌注，然后进行桩前岩土体分段开挖，最后进行桩间支挡工程施工。
2.3 应用效果分析总的来讲，效果较好，施工设计要求基本可以实现预期目标。设计理论以及施工技术也不断成熟。
联合使用预加固桩和预应力锚索，使得铁路路基的边坡加固工程也得到提高，加固的效果更好，而且工程的造价也得到降低，施工过程更加的简便，操作也较为简单。
在施工的过程中，根据工期要求能按时完成工程，确保了路基边坡的工程质量以及安全。
在降雨时进行施工，很容易影响路基边坡加固技术，特别是该工点边坡为典型的四川红层软岩路基，构造裂隙较发育，岩石饱水后强度显著降低，需及时施作防护工程，因此值得注意。
在整个施工的工程中要对其进行监控和测量，对工程安全进行验证。
目前该工点施工完成已将近两年，锚头及被锚固结构未见变形，从位移监测测量数据分析，未见明显变形。
3.结论预应力锚索在铁路路基施工中发挥着重要作用，锚索的设计因此也十分重要：进行设计时要对锚索结构物上的荷载进行计算，根据结构进行锚索布置，并且计算锚索的总承受拉力；然后计算每根锚索承受的拉力；对锚索的锚固进行设计；设计外锚结构物；最后进行试验和监测设计。根据工点情况，需考虑各种工况进行荷载组合，按照最不利荷载组合进行计算。
参考文献：[1]王俊杰，席先华，曾照亮.预应力锚索技术在公路高边坡加固工程中的应用[J].公路交通科技（应用技术版），2014，12：70-72.[2]黄玉仁.预应力锚索技术在铁路路基边坡加固中的应用[J].福建建设科技，2000，03：10.[3]黄志毅.预应力锚索框架梁的内力计算与离心模型试验研究[D].西南交通大学，2014.[4]敬旭.预应力锚固技术在大渡河黄金坪水电站边坡支护中的研究与应用[D].成都理工大学，2011.
论文作者:李尧
论文发表刊物:《基层建设》2015年4期供稿
论文发表时间:2015/9/21
标签：预应力论文; 路基论文; 岩土论文; 工程论文; 结构论文; 裂隙论文; 锚固论文; 《基层建设》2015年4期供稿论文;