边坡工程锚固失效后不同处治方法的适用条件分析

张 龙 （中交二航局第四工程有限公司，安徽 芜湖 241000）

1 概述

岩土锚固技术的广泛使用和发展，成功地解决了大量的岩土技术难题，但同时也伴随有锚固失效的问题。锚固失效的原因可能存在于勘察、设计、施工和后期维护的环节中，可能是一方面或是多方面的。

如不考虑具体工程，单就锚固体系而言，常见锚固失效因素主要有以下几种：

①锚长不足；②锈蚀（腐蚀）；③锚固段与地层接触面粘结力不足；④灌浆质量差；⑤单锚间联系较弱；⑥实际荷载大于设计荷载；⑦预应力松弛；⑧锚固体系不能及时发挥效果。

2 各种处治方法的适用条件

2.1 增加新锚锚长

通过加长新锚将失稳岩土体锚固于坚实稳定的地层中，主要适用于锚固失效原因为原锚杆深度未能很好地深入稳定地层的情况。

2.2 重装锚具，预防锚具生锈

适用于处治锚头锈蚀引起的锚固失效。当锚头的防锈措施较弱且维护力度不强时，锚头将可能产生锈蚀现象。在预应力锚杆或锚索锚头严重锈蚀后，若精压钢筋或钢绞线在地层段未锈蚀或锈蚀深度尚浅可采用重设锚头，并对锚头以加强防锈的形式进行处治。

2.3 单孔复合锚

单孔复合锚技术可有效地减少和解决锚索的应力腐蚀、地下水锈蚀、锚固段与地层接触面粘结力不足、预应力松弛引起的锚固失效现象。

单孔复合锚的锚固段由多个锚固单元组成，分散了锚固力，改善了锚固段应力集中的状况，降低了锚索的应力腐蚀。由于在同等锚固力情况下对地层的粘结力要求降低，能解决部分因锚固段与地层接触面粘结力不足而不能提供足够的锚固力的情况。

2.4 更换锚杆或降低锁定荷载

根据《规范》中要求，在锚杆承载力试验中，局部破坏而使锚杆失效不能达到要求的承载力，相应的措施则取决于是否能对锚杆进行再次灌浆。对在锚杆中预留有二次灌浆系统的锚杆，应进行二次灌浆，然后仍以原规定的验收标准为准，无预留二次灌浆系统的锚杆应废除或更换，或在不大于应达到的最大荷载的50%的情况下锁定。

如果锚杆在试验荷载下徐变试验不合格，而其他验收标准均满足，则应进行锚杆的二次灌浆，并要求提高徐变量的合格标准，即要求在试验荷载下1～60min的徐变量不超过1.0mm。不能进行二次灌浆的锚杆可废除或在50%试验荷载下锁定。

2.5 改变锚杆（锚索）结构

改变锚杆结构的方式多样，如改变锚杆的类型，扩大钻孔的直径，加长锚固段长度，增强杆体的强度等。改变锚杆结构可用于解决以下锚固失效问题。

①锈蚀（腐蚀）。通过采用单孔多锚头防腐型预应力锚索提高防锈蚀（腐蚀）能力；

②实际荷载大于设计荷载。如扩大钻孔的直径，加长锚固段长度，对锚固段进行扩孔，采用锚索替代锚杆等；

③锚固段与地层接触面粘结力不足。如采用单孔复合锚；

④锚固体系不能及时发挥效果。如采用预应力锚杆替代锚索以便及时对岩土体施加锚固力等。

2.6 二次劈裂灌浆

通过对锚固段进行高压劈裂灌浆，将浆体压入地层，使锚固段形成一个直径扩大的锚固体，从而提高了锚固力。适用于锚固段与地层接触面粘结力不足引起的锚固失效。

2.7 锚注结合

采用锚固与注浆相结合的方法，对结构松散的极软岩、软岩、碎裂岩体进行加固，主要用于巷道、隧道支护中。该支护技术在锚固的同时，通过注浆增强岩土体的强度，从而提高岩土体的自稳能力，使岩土体得到加固。可用于解决锚固段与地层接触面粘结力不足引起的锚固失效。

2.8 小吨位多点锚

当坡体下滑力不大，岩土体为结构松散的极软岩、软岩、碎裂岩体时，为减少单根锚所需要提供的锚固力，减少预应力松弛而采用。

2.9 增加锚孔粗糙程度，变更注浆液的配比

增加锚孔粗糙程度，变更注浆液的配比能在一定程度上改变锚固段与地层接触面粘结力。

2.10 加强施工控制

对于单纯因施工质量引起的锚固失效问题，可以通过加强施工控制解决。

2.11 采用框架梁、挂网喷砼等方法加强单锚间的连接

通过框架梁、钢筋网喷射混凝土的方法将单锚间连接起来，形成整体性强的锚固体系。当单锚荷载过大或局部锚杆荷载过大时，由于框架梁和钢筋网喷射混凝土的作用使荷载重新分布，使单锚的受力状态得到改变，从而降低了锚固失效的可能性。

2.12 增强锚固力度

采用如变被动锚为主动锚，减小锚间距，增加单锚的承载力等措施，使单锚的实际荷载在设计荷载范围内。

2.13 加强防排水，减载

通过加强防排水等手段，降低坡体内的地下水位，从而减少坡体的下滑力，使作用于锚固工程的荷载降低。通过削方减载的方式降低作用于锚固工程的荷载。这些方法都是处治锚固工程失效的较为直接、有效、快速的方法。适用于地表水下渗，地下水条件对锚固工程荷载影响大荷载

2.14 补偿张拉

对于锚索预应力松弛的现象，大量工程实践和文献可以证明通过补偿张拉方法能在一定程度上降低预应力的损失率，如下图（图中02年9月1日为补偿张拉时间）。

补偿张拉的作用