预应力锚索施工在高速公路高边坡治理工程中的应用

黄永茂

【摘要】 随着社会经济的迅速发展，我国对于基础设施投入的力度也在逐渐的加大，因此在进行水利以及公路设施施工过程中产生的边坡数量也在急剧的增加，想要做好边坡的治理工作，改进传统的技术是必不可少的。预应力锚索施工技术就是建立在格构梁的加固法和预应力锚索加固技术结合的基础之上的，是一种具有创新意识的新型技术。此技术在现代水利、高速公路等边坡治理中的应用已经比较普及，因此加强对其应用的研究具有深刻的意义，本文就此展开论述。

【关键词】 预 应力锚索施工技术；边坡治理；创新技术

随着社会的发展，人类的进步，人们越来越重视边道路的建设，因此边坡的结构也日趋复杂，它受到的破坏形式更是复杂多样。现代化的边坡不能继续延续传统针对大中型的边坡进行修复方式，我们必须依据实际情况，选用适合的方案，预应力锚索方式已经得到了广泛的应用，本文就实际的应用展开论述。

一、预应力锚索施工的定义

预应力锚索在施工中的应用主要是指通过对不稳定的松软的岩土经过预应力锚索的框架从而进行稳固，将其与深层的稳定的岩土相结合，从而对于其表层的脱离有着良好的阻止的效果。预应力锚索一方面的受力体是桩本身，而另一方面則是依靠锚固段来进行受力，穿过破裂的土体，将表层土与深层土有机的结合，从而形成稳固的受力面，达到加固边坡的目的。高速公路边坡的稳定性以及整体性的加强，依靠的就是预应力锚索技术增加了正应力来增加滑面上的摩擦阻力，同时依靠在滑面上所产生的抗滑的摩擦阻力。

二、预应力锚索应用的问题

想要进行边坡的治理，对其稳定性就必须要进行分析，对于边坡本身以及影响其稳定性的环境等因素进行分析，从而制定相应的设计。由于预应力锚索技术还不是特别的成熟，有些地区对其应用的方法了解的不够深刻，只是根据其它地区的方式在本地区进行套用，因此经常出现一些与当地情况不符或是不妥问题。有的边坡坡度以及高度都比较大，对于多级的锚索结构以及刷缓边坡方式加固施工的过程，严重的破坏了原有的植被等。

如果在设计过程中对于锚索角确定的不合理，容易造成承载力浪费。对于实际应用过程的锚固角的取值应该给出明确的规定，而不是仅限定范围，因为锚索够格是锚索在预应力当中唯一的传力构件，因此对其设计应该作为整体设计的重中之重。够格变形和锚索的外锚头的设计的协调性没有进行考虑。在实际应用过程中，经常发现虽然混凝土的够格没有达到其极限，但是由于其外锚头遭到了破坏，从而使边坡加固后失去稳定性。对于够格设计、计算的方法以及受力的模式还不成熟、不完善，因此我们必须加强对此的研究探索。

三、预应力锚索的结构设计

（一）预应力的广泛应用

预应力锚索不仅能加固压缩边坡浅表，还可以使潜在滑动的边坡得到抑制，因此在路基边坡的支护设置中很受设计者的青睐。当然外锚头结构形式也得到了相应的开发和发展，外锚头形式被广泛的应用在松散的层边坡上，其格梁不但可以使边坡表层周围的预应力能够均匀的传递，还能防止因岩土应力集中而产生压缩变形，从而导致预应力的损失。同时，格梁还能使各锚索间的联系得到加强，也使得在抗滑中锚索的整体性、连续性和均匀性得到了保障，格梁之间还可以进行景观绿化设计。

（二）格构梁的内力分析

格构主要是由垂直坡面位置的横梁和纵梁构成的，在两者的相交的预应力位置设置锚索结构。在进行锚索格构梁模型计算分析时，主要分析研究格构下部岩土体与格构之间的相互作用，在设计岩土体上的格构梁时，可以按线弹性体进行计算，因此预应力锚索格构在力学分析模型中，主要受边坡岩土体地基的影响。在进行格构梁的力学模型计算时，对周围岩土体和格构梁体之间的作用力采用弹性地基模型法进行计算分析；对于弹性地基梁的模型，一般都将格构梁作为地基上的梁进行计算，当然不同的地基模型选材也会使弹性地基梁的模型选材不一样。目前设计中采用最多的是线弹性文克尔的地基模型计算法。

（三）预应力锚索工作

在进行预应力的锚索格构实际进行复合时，所涉及的边坡地质是十分复杂多变的。当然在对于一些常见的格构梁进行理想化边坡加固时，由于认知水平局限，并不能充分的了解其内在关系。因此边坡工程无论在其广度上还是深度上，都应使加固治理方法得以创新和开拓，同时获得更为优化的工程治理措施，有利于预应力锚索工作的快速进行。

（四）锚索的编号要求

在设计预应力锚索的压力中，增加有效的压力分散锚索，其锚筋材料一般采用无粘结的高强度且低松弛钢绞线，对钢制绞线各单元进行标记，使工作人员方便施工。在编索时，需要将已经截取好的钢制绞线放置在架子上面，并逐根的检查，剔除表面泥土和池锈污物，去掉有损伤的钢制绞线，最后对外锚段进行醒目可靠的编号。

四、预应力锚索施工的措施

（一）施工前的准备以及测量

在进行施工之前一定要进行实地的测量，对于施工的工艺、方法、流程等进行确定，根据实际情况进行施工设计。同时确定施工以及管理人员，对于设备要提前进行检验，明确管理体系，对于工程质量也必须给出明确的规定。

（二）搭设施工的平台

在斜坡的脚手架上面搭设锚索的施工平台，并且应该铺放超过三米的木板来承受水平的推力，安全栏的设置也是必不可少的。对于钻机的方位、倾角以及进行钻孔的位置等都需要进行确定，在符合设计要求的情况下必须进行固定。

（三）钻孔

根据倾角、孔位以及方位来准确的对钻机进行定位，其误差必须控制在一度的范围内。在钻孔的过程，需要了解每个孔的钻进状态和地层变化，并对地下水以及一些其他情况要做现场观察，同时做好记录。如果遇到地质松散或破碎时，需要采用跟套管的先进钻进技术，防止钻孔的完整不塌；如果遇到了塌孔，需要立即停止钻孔，对钻孔进行灌浆固结处理之后，等水泥浆凝固再进行清孔钻进。

（四）锚索试验

锚索主要包括基本试验，工艺试验，验收试验这三项。在进行基本试验时，主要目的是为了确定锚索的极限承载能力大小，同时获得相应的设计参数；在进行验收试验时，主要是为了检验锚索的承载力和施工质量，需要满足设计的基本要求；在验收试验中，根据规定需要进行至少三根的抗拔力和六根的锚索验收试验，来验证锚索的质量。

五、施工中的注意事项

地下水的水位对于边坡的变形以及滑坡的影响比较大，因此为了保护边坡的安全和稳定性要在雨季来临前施工完成。在施工过程要边开挖边加固，防止由于长时间比较裸露而影响工程的稳定性。在进行钻孔的过程中，一旦发生堵孔或塌孔的现象就必须停止检查，同时注浆，在相同位置进行开孔。要保证每根锚索在空间内保持水平，因此每孔都要与地面形成十五度角。坡面与地梁的施工都必须保持平顺。如果局部发生了坍塌，地梁的设置不得与地面的起伏相同，而应与地面继续保持水平。

结束语

对锚索的预应力变化进行长期检测，可以在施工范围内布置六个锚索测力器，并每隔半年时间进行检测，测量的结果是应力损失应该保持一定范围内。在整个施工过程中，要及时反映施工的质量。当预应力锚索在高速公路的边坡加固得以应用时，可以有效的防止因边坡开挖而形成的较高空面，从而使边坡的稳定性增加，这样对稳定高速公路周围山体是十分有效的。在预应力锚索工程中，通过控制高边坡的结构变形，进一步保证预应力横地梁、锚索纵在高速公路开边坡中的质量。

参考文献

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