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摘要：随着我国经济水平的不断进步，各种公路工程的建设进程也随之而加快。预应力锚索框格梁作为公路建设中的重要施工技术，能够为高边坡提供有效的防护作用，因而在公路工程中得到了广泛应用。本文作者根据自身从事公路工程设计多年的实际经验，结合仲恺高新区东江大堤堤路建设工程设计的实际方案，对预应力锚所框格梁在高边坡防护的应用展开了深入的调研和分析，并给出实际应用方案，希望能对公路工程的建设起到一定的促进作用。
关键词：预应力；锚索框格梁；高边坡防护应用
引言：预应力锚索框格梁即是指通过钻孔以及锚索制作和注浆等施工方法，对于路基高边坡地段进行相应的防护的施工技术，我们通过深入研究预应力锚索框格梁的施工工艺流程，明晰各个流程中的工艺要点，从而使预应力锚索框格梁施工设计能够满足高边坡防护的具体需求，进而加强公路工程建设的整体质量，推动我国公路建设行业的深入发展。
一、预应力锚索框格梁的施工工艺流程
预应力锚索框格梁施工技术也就是大开挖方案，其施工工艺应该由钻孔开始，然后对于工程设计要求中的锚索规格进行充分测算，进行锚索的制作，然后在相应的施工部位进行注浆和张拉锁定，最后进行施工检查。其中，钻孔的半径应该由设计人员进行充分的测算确定；锚索的制作规格标准也应该依据工程设计进行制作。
二、预应力锚索框格梁在高边坡防护中的应用
仲恺高新区东江大堤堤路建设工程某标段标段道路全长8.67Km。其高边坡的路基边坡坡率为1:2，挖方路基边坡坡率采用1:1~1：1.25，其中K0+000～K0+880段、段道路路基为高边坡路基，因此，在这一路段的施工中，我们采用预应力锚索框格梁进行高边坡防护施工。首先我们依据工程建设地点的水文地质条件进行了一系列的施工组织设计，明晰了施工方法及施工工艺流程，确定了技术人员及施工人员的配备，并进行了原材料的购置和准备工作，并按照坡面清理，搭设工作平台、测量定位、钻孔清孔、制作锚索以及锚索注浆、锚索张拉锁定的工艺流程进行高边坡防护；同时针对于预应力锚索框格梁的高边坡防护技术进行了多方面的工程测算，并选取了四种工况进行了断面测算和路堤稳定性测算，确保了预应力锚所框格梁的施工设计能够满足工程的实际要求，起到切实的高边坡防护作用；设计中，对于锚索框格梁的规格和拉张工艺也有着明晰的要求，对于相应的工程参数都有着确切的体现。
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三、预应力锚索框格梁的设计方案
针对于本次仲恺高新区东江大堤的施工项目的高边坡防护，设计中采用了预应力锚索框格梁进行防护。首先设计人员对于工程的建设概况进行了深入的调研，并对于需要防护的高边坡进行了相应的数据分析。分析结果得知，其高边坡主要集在工程起点梁山径段（K0+000~K0+880），开挖高度可达69.10m，而根据沿线踏勘调查情况，场地地基岩土层自上而下主要为第四系残坡积土(Qel+dl)及侏罗系砂岩等。场地地下水类型主要为赋存于第四系松散土层中的孔隙水及风化砂岩中的基岩裂隙水，场地内基岩裂隙水较发育，根据含水层的特点，该工程区地下水主要为潜水，直接受大气降雨的入渗补给，水量随季节变化影响显著。
为了协调江南大道的整体美观效果，我们采用高程78.33m以下边坡坡率按1：1（共6级），高程78.33m以上边坡坡率按1：1.25（共3级），每8m高设一级平台，小平台大平台间隔布置，小平台宽2m，大平台宽6m，边坡采用锚杆框格梁防护，锚杆为中空注浆式锚杆，长度均为6m，锚杆布置于框格梁交汇点处。框格梁采用棱形布置，间距2.5m×2.5m，坡面采用挂网植草。坡顶设0.3m底宽梯形排水沟，坡面约隔50m设急流槽一处，平台内侧设0.4m×0.4m矩形集水沟，雨水收集后经急流槽排至坡脚排水沟的设计方案。
本次工程采用的是“构造锚杆+框格梁植草”防护的高边坡防护方案，并在工程施工前，进行了边坡稳定的计算。并结合了边坡多种情况进行了校核，从而确定了锚索框格梁的设计方案。其中框格梁锚索采用了设计荷载与锁定荷载相结合的形式，材料采用了高强度与松弛系数较低预应力较高的钢绞线，钢绞线的直径为15.2mm，强度为1860Mpa，钢绞线的材质要求较为平滑和顺直。锚索的锚固长度应该在10m以上，其自由长度应该在5m以上，下倾角设计在15°到22°之间，其锚孔的直径在130mm。设计中对于锚索的张拉也提出了具体要求，正式张拉之前，应该取设计锁定值的多个倍数进行5次的预张拉，从而使各个部位接触更加紧密，正式张拉的时间应该在25到30分钟，如果拉力没有明显衰减的现象，才能进行锁定。
在锚索框格梁的工程设计之后，我们对其断面和路堤的稳定性进行了计算。本次计算选取边坡高度最大的断面（即K0+000断面），忽略锚杆作用，进行边坡稳定计算。坡底标高为31.50m，坡顶标高为100.60m。场地地下水类型主要为赋存于第四系松散土层中的孔隙水和基岩裂隙水，根据含水层的特点，该工程区地下水主要为潜水，潜水一般分布于人工填筑土及残坡积土层中，直接受大气降雨的入渗补给，水量随季节变化影响显著。结合勘察期间梁山径段场地地下水位情况，本次暴雨时水位取95.00m，天然常水位取87.00m。并选取了1种正常工况和四种非正常工况进行设计的反复测算。稳定安全系数的选取是根据《公路路基设计规范》（JTG D30-2015），本边坡相对破碎，采用简化Bishop法计算，各工况稳定安全系数要求如下：正常工况最小安全系数容许值取［K］=1.20；非常工况最小安全系数容许值取［K］=1.10。四种工况的计算结果如下：四种工况的滑弧半径均为116.21m，正常工况的安全系数为1.38；暴雨或连续降雨的工况下安全系数为1.21；天然状态与地震荷载作用下安全系数为1.33；暴雨状态以及地震荷载作用下安全系数为1.16；其安全系数均高于要求的安全系数标准，可知设计断面能满足规范对运行期安全系数的要求，故堤防边坡是稳定的、安全的，设计中的预应力锚索框格梁是符合高边坡防护要求的。
四、结束语
高边坡防护是公路工程施工中重要的防护措施，本次仲恺高新区东江大堤的施工项目采用的是预应力锚索框格梁的施工技术进行高边坡的防护。本文对预应力锚所框格梁施工中钻孔施工工艺进行了深入的探讨与分析，并且给出了预应力锚所框格梁在仲恺高新区东江大堤建设工程中的相关应用方案，以及设计方案的依据和流程，从而促进高边坡防护施工工艺的完善和优化，加强公路工程建设的质量，进而推进我国相关工程建设行业的深入发展。
参考文献：
[1]徐冰. 路基高边坡防护工程施工技术[J]. 交通世界（中旬刊），2018，(1):52-53.
[2]胡帅军. 路基高边坡防护工程施工技术[J]. 建材与装饰，2018，(23):250-251.
论文作者:闫君
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/18
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