摘要：在治理地质灾害的工程中，预应力锚索技术扮演着重要的角色。预应力锚索施工技术在工程施工行业，是一种使用十分广泛的技术，其不仅施工便利，且结构比较简单，因此倍受技术人员和施工人员的青睐。但是在预应力锚索施工过程中，操作技术也依旧存在着一定的难度。据此，文章主要对地质灾害治理中预应力锚索施工技术进行了详细分析。
关键词：地质灾害；预应力锚索；施工技术
引言
在边坡防护施工中运用预应力锚索具有一系列的优势，通过预应力锚索施工，可以有效防护和巩固道路边坡，促使病害威胁得到显著降低。需要注意的是，预应力锚索的应用比较复杂和专业，对施工人员提出了很高的要求，且需要严格依据相应的流程和方案进行，只有这样，方可以将预应力锚索的作用给充分发挥出来。
1预应力锚索的概念
预应力锚索的预应力相对来说较大，由于预应力锚索不是被动受力结构而是主动受力结构，因此也可以用于对滑坡体滑动的治理。在对滑坡的治理中，若想使滑坡的受力均匀，就需要降低桩体本身承受的弯距，同时也要降低桩身承受的剪力，而施工的方法可以采用将锚索和锚杆设置在桩顶的方式。一方面，预应力锚索比传统其他的锚索施工技术简单一些，可以将地下的作业转到地上，相对提高一定的工作效率。另一方面，预应力锚索可以最大程度地发挥桩身混凝土的特点，也可以降低桩面的尺寸大小，更可以减少配筋用量，因此有利于实现企业经济效益最大化。正因为预应力锚索技术比传统技术更为优化，并且可以增加社会效益和经济效益，所以被世界各地广泛应用于地质灾害的治理中。
2预应力锚索的构成
通常情况下，锚头、锚固段、自由端、配件等部分组成了预应力锚索。其中，锚索的外端部分是锚头，包括垫板、垫墩、保护帽等诸多组成部分，其主要作用是对锚杆进行固定。在稳定地层连接拉力的部分即为锚固段，在施工时间中，需要对锚固段的深度和长度科学计算和严格控制，以便促使锚固段的受力面得到有效提升。锚拉筋、注浆等部分组成了自由端，其主要作用是向锚固段传递锚头的拉力。
3地质灾害治理中预应力锚索施工技术应用
3.1锚索造孔的设备选择以及确定参数
锚索造孔设备的选择也有一定的标准。在实际应用中，钻机设备的型号一般都为MZ-120-Ⅲ型潜孔钻机和MD-50型锚杆钻机，两者的工作原理较为相近，前者比后者在搬运的过程中更加方便，但其拥有的动力却比后者小，而后者拥有回转部分，所以对电力的消耗比MZ-120-III型潜孔钻机更大。虽然施加的压力大并且也可以提供大的扭矩，但MD-50型锚杆钻机使用起来太过于笨重。所以在实际应用起来，还要根据实际情况选择不同的钻机进行工作。
在选择好锚索造孔的设备后，还要针对不同的情况选择不同的钻杆，在钻杆的选择过程中，要考虑钻杆3个方面的特性。一是看钻杆的强度是否符合土层的软硬程度。钻杆有3种规格，分别为Φ50mm规格，Φ73mm规格以及Φ89mm规格。第一种规格的钻杆比其他规格的钻杆更为轻便一些，但工作效率没有其他规格的钻杆高。二是看钻杆的结构是否适合施工所在土层的环境。三是对钻杆的返渣效果进行考虑。例如，中间规格的钻机的导正性就好于其他规格的导正性，并且返渣率也比前者强。后者的返渣率以及导正率也相对前两者较高一些，不过使用时需要在动力较大的钻机上使用。所以在实际施工时要根据不同的情况采用不同的电机，进而选择不同规格的钻杆。
在对成孔工艺参数确定的过程中，要对钻孔的一些性质比如稳定性和可钻性进行综合考虑。有些地层易破碎，所以不能选择大风量也不能采用中等以上的压力，应该采用中风量或者慢速来确定成孔工艺的参数。相反，对于一些稳定性极好的地层，就不能采用大风量以下的风量，也不能采用轻压等方式确定成孔工艺的参数。对于相对来说比较坚硬的地层，就可以采用中风量、大压力、低转速的方式来确定工艺参数。
3.2对锚孔进行注浆
（1）对锚孔进行注浆的最主要原因是注浆可对锚索的防腐跟锚固具有积极作用。注浆体的选择也有严格的标准，因为注浆体质量的高低会直接对锚固的使用寿命和效果产生影响。
（2）进行预注浆处理时，在锚孔注浆的过程中可能产生地层破碎等现象，因此在施工过程中需提前对可能出现的情况进行预测和处理。比如注浆量超过标准数百倍还没有出现返浆，这可能是由于锚孔出现漏失问题，需要及时作出相应处理。
（3）在施工过程中，也要在锚索进入钻孔步骤前检验钻孔是否漏水。如果钻孔出现了漏水的现象，就要及时记录并查找漏水现象出现的原因，检查岩石滑坡体的土层是否出现了缝隙等。要根据实际不同的情况采用不同的措施进行解决，对一些漏失空隙要及时堵漏，只有固定了堵漏的材料，才可实施扫孔步骤。在堵漏完成并确定钻孔不再漏水时，才可继续实施注浆和穿索工艺等步骤。
（4）由于注浆液的添加剂要适应水的流动性和悬浮性，水和泥浆液混合后，结实强度和pH值还要符合标准，因此，可以选择水玻璃作为添加剂。水泥浆浓度越高，水玻璃就越稀，其凝胶期就会越短，短到只有十几秒到几十秒左右。反之，水泥浆的浓度越低，水玻璃就越浓，凝胶期也就越长。最长可以达到几小时左右。据此可以配制出两种堵漏浆液，这样就会达到更好的使用效果。
3.3预应力的张拉与锁定
（1）要针对操作过程制定一个完整且可行性高的方案。同时要收集钢绞线力学的检测报告，并准备好绘制的压力曲线图。这两个准备主要是为了在张拉的过程中，能以此作为对照的依据与实际数据进行比较。在比较的过程中，若两者差距较大，则要立即停止施工，及时发现问题并采取相应措施予以解决，然后才能继续施工。
（2）对张拉程序的锁定过程。在这个过程中，第一步需单根预紧张拉到0.1预应力值（Nt），以消除可能出现的受力不平衡现象，而剩下的钢绞线要按照每级Nt/4的方法对整体采取采取分级均衡的张拉方式。对于张拉值的最后级的应力值，应为超张拉值加上设计锁定的应力值。如果设计锁定值比实际预应力值小时，一般要采用卸荷分级的方式进行处理，直到最后级的应力值降至超张拉值加上设计锁定值时锁定。
4实例分析
以某工程为例，采取预应力锚索技术对滑坡进行治理，并选取其测量数据进行分析。在滑坡体内的页岩泥岩等之间存在滑动面，因为其风化程度较高。而在滑床的砂岩部分观察发现，砂岩中存在着一定的裂缝。经过测量得出某工程的滑坡的宽度、长度和体积的数据分别是124.5m、149.0m和2.2×105m3。在实际勘察了滑坡的地质后，发现边坡岩体和夹层的结构面采用的是物理力学性质指标，相关计算参数如表1所示。
表1岩体及结构面物理力学性质指标
在整体稳定性满足平面滑动的条件下，可以运用一定的理论对其进行分析。在不分析滑体侧向抗滑作用的情况下，可采用相关裂隙率来判断其是否稳定，如果安全系数太低，达不到标准，就要采取一定措施对边坡进行有效加固，但这些步骤都要在建立滑体规模之前进行分析和判断。
结语
综上所述，预应力锚索技术在滑坡及其他地质灾害的治理中发挥了重要的作用，采用预应力锚索技术可提高边坡的稳定性和安全性。虽然还有一些相关数据需要进一步完善，但预应力锚索技术确实可以提高滑坡的治理效果。因此，在实践工作中还需继续对预应力锚索技术进行深入探究，在地质灾害中采取更有效的方法实施治理。
参考文献
[1]罗宏保，王全成，张勇，等.预应力锚索孔内扩孔工艺的研究[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2016，43（10）：44~48.
[2]邹鲁德.“钻孔注浆+预应力锚索”对破碎地层滑坡的治理[J].地质灾害与环境保护，2011，22（1）：80~83.
论文作者:岳其中
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/19
标签：预应力论文; 钻杆论文; 钻机论文; 锚固论文; 滑坡论文; 过程中论文; 注浆论文; 《建筑学研究前沿》2018年第26期论文;