岩土工程边坡治理中预应力锚索技术应用解析

李硕

摘 要：预应力锚索技术是锚固技术的一种，具有根据边坡情况可调节性、结构简单、工期短等优势而广泛应用于边坡治理加固中。岩土工程工程边坡因人为破坏岩层和土层而会使边坡失去稳定性，这会引发工程安全问题。因此，为保证边坡及其环境的安全，需要对岩土工程边坡进行支挡加固以及防护措施。本文将简单叙述岩土边坡治理中预应力锚索技术的优势，然后详细叙述在岩土工程治理中预应力锚索技术的具体的应用。以下内容仅供相关专业人士作交流。

关键词：岩土工程边坡治理；预应力锚索技术；应用

1 引文

随着大量民生工程建设、战略性新兴产业建设以及绿色新型产业建设，必然会伴随岩土工程边坡的治理需要。在边坡治理中锚固技术无疑是当前边坡加固技术中最成熟和经济可靠的一种，而伴随预应力材料发展、施工机具以及锚索防腐技术的提高，预应力锚索技术在岩土边坡治理中优势越来越明显。

2 岩土工程边坡治理中预应力锚索技术的优势

所谓的预应力锚索技术就是指的最频繁使用的有关治理山体滑坡的技术方法。而且这一技术曾经被列为“七五”科技攻关项目。预应力锚索技术是一种向岩层传递力的支护方法，预应力锚索能够遵守相应规定的方向与负荷大小，从而将力从岩体表面传递到岩层深处，进而使所加固的岩体受到一个有益的预压应力。针对岩土工程中滑坡现象的经常出现，如果不运用科学、有效的措施来处理这些边坡，那么就很容易使得各类的灾难性的地质灾害发生。如果有各种地质灾害现象发生，既会使工程施工的进度减缓，而且还会威胁到人们的生命安全及财产安全。针对目前较多工程的施工进行分析可知，当下，边坡稳定是很多工程所面临着最突出的一个问题。

预应力锚索是一种结构系统，可以承受拉力，其一端固定在稳定土层或岩层中，另一端与被加固物紧密结合，形成新的结构复合体，可以向岩层或土层施加压应力，限制边坡发生有害的变形和位移。它包括锚索束体、外锚头和锚固孔三个基本的组件，其中锚索束体在预应力锚索中起着关键的作用。在岩土工程边坡治理中有着预应力锚索技术其特有的优势，如下所示。

主动性。主动建立的后张预应力，来减低、消除天然力场对工程地质体或构筑体所造成的危害；可以依据现场的需求调控锚索放置位置、深度、方向，以及施加预应力的大小；可主动调整预应力场与天然力场的疊加范围和程度。低破坏性。预应力锚索加固技术对环境的产生的污染少；对加固体的扰动少，在不破坏岩层或土层稳定性的情况下达到加固的目的。高效性。工期短，利于工程进度的推进；预应力锚索使用的预应力筋只要使用较小的材料截面就可以产生较高的预应力。应用范围广。预应力锚索技术广泛应用于边坡稳定工程中的边坡加固、斜坡挡土和滑坡防治等。

3 岩土工程治理中预应力锚索技术的具体应用

3.1 预应力锚索的设计

预应力锚索的设计包括重要部件锚索的设计和防腐措施的设计两部分。

锚索的设计就是依据边坡加固环境，选择适宜的绳索形式和布局，确定锚索的承载以及具体的锚固长度等结构参数，确保锚索设计具有安全性和经济性。第一步是设计前期准备，需要进行实地查看特别是锚固区域、市场调研、相应的工作介质性质试验、相关工程资料的收集、掌握相关的技术参数以及作必要的补充试验。第二部是具体设计计算，包括确定锚索内锻段与岩土层的固定方法以及锚索可能破坏形式和设计条件、计算锚索在不同的岩土层中的埋深深度、考虑群锚的相互作用关系、确定锚索加固的最优锚固角度、计算锚固力和锚固长度。

防腐措施的设计。由于锚索要埋深在岩土层中，且长期处于高应力状态并受到周围岩土层中水、气体、湿度和其中化学物质的影响，所以，锚索很容易受到腐蚀而破坏。因此，需要做好锚索的防腐措施，延长锚索的使用寿命，提高锚索的使用强度。锚索防腐设计需要做好前期检测工作，然后根据岩土层腐蚀性和岩土工程的重要性程度确定防腐等级。目前常用的防腐办法有建立高碱性环境而使预应力筋钝化、建立非金属覆盖层或防护套、使用高强度的材料等。

3.2 预应力锚索的施工工艺设计

预应力锚索的施工就是将预应力锚索的基本构件组成一个有机体。简单而言就是钻造锚固孔、制作束体并将束体放入锚固孔、固定束体下端、制作外锚头，然后用张拉锁定法使束体产生预应力后外锚头连接、进行锚索防护，完成锚索制作。具体而言，要进行施工计划的制定，施工计划的计划制定应当充分考虑设计的要求以及调查实验数据；架设施工平台，施工平台的架设需要注意施工平台的承载和大小、数量要满足施工的需求；锚固孔的钻造，要制定预防埋钻、卡钻的措施，进行孔的涉水试验，充分考虑岩土地质缺陷，做好防护措施，注意选择合理的钻孔参数；束体的编制，注意选择防雨、防潮和防污染的场地，做好检查、标识工作，注意挤压头的检验和防护，做好安全准备工作；结合实际，采用先进的束体放孔方式；注浆固定，要注意用水湿润管道，注浆要一次性完成且保证过程平稳，；制作外锚头要注意做好验证性工作；张拉锁定，要做好张拉前的准备工作，选择合理的张拉方法，做好补偿工作；进行锚索防护完成锚索制作，防护要注意实现锚索的可靠性和安全性。

3.3 预应力锚索加固工程的动态监测

预应力锚索加固工程的动态监测包括预应力锚索试验、预应力锚索加固工程检测和后期的定期检测维护。预应力锚索试验包含验证性试验、适应性试验和验收试验，验证试验是为了验证预应力锚索的部件、材料、施工方法以及施工水平能否满足要求，重点是验证锚索的承载力、变形、松弛和蠕变等能否满足条件。适应性试验是为检查锚索在特定的现场条件下的适应性，要注意实验应当在与锚索工作的岩土层和施工工艺相同的条件下进行。验收试验的目的是验证锚索满足设计条件后锚索承载性能和安全系数。

预应力锚索加固工程检测就是检验预应力锚索施工质量以及预应力锚索的实际参数是否达到设计的要求，包括检验原材料的合格性、施工仪器的达标性、工序记录、性能实验报告、设计图纸、施工异常处理措施等内容。后期的定期检测维护，也即工程的维护，应当配备专业人员进行定期检测维护才能延长工程的寿命，保证工程安全可靠。

4 结束语

可以观察总结预应力锚索技术具有其特有的特征，在岩土工程边坡治理中的应用优势明显。但是，在岩土边坡治理中应用预应力锚索技术要做好前期预应力锚索的设计、中期预应力锚索的施工工艺设计和后期预应力锚索加固工程的动态监测，只有这样才能真正发挥好预应力锚索技术优势，实现工程的可靠性、安全性。

参考文献：

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[2] 肖宁.预应力锚索在岩土边坡工程治理中的应用[J].科技与创新，2016（7）：124.

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