莫志岩
四川省冶勘设计集团有限公司 四川成都 610000
【摘要】在边坡治理工程中通过预应力锚索，能够为岩土增加压力，从而改变土体原本的不利受力情况，还能起到增强土地强度，通过这种方式来提高岩土的稳定性。不仅施工效率高，能够很好地满足边坡治理需求，其施工流程也并不繁琐，简单快捷的施工流程也能够有效缩短施工进度、节约成本。以下本文就重点探讨了预应力锚索的应用优势及方法，并结合工程实例，对预应力锚索在边坡治理工程中的具体应用展开探讨，希望能为相关人士提供些许参考。
【关键词】预应力锚索；边坡治理；岩土工程；受力
预应力锚索施工是利用钻孔将锚索于稳定性相对好的地层中固定上，并通过钢绞线张拉来对土体施加预应力，以此来改变土体的受力，使土地的受力平衡，趋于稳定[1]。以此来调节土地的稳定性，这其中也借用到了土地自身的承重力，减少了其他支护材料的应用，更具经济价值。因此综合加固效果和经济性等方面因素，使预应力锚索施工技术近年来得到了广泛重视，越来越多的边坡治理工程都应用此种施工技术，并取得了较为理想的成果。
一.预应力锚索的技术优势
近年来我国经济加紧建设，基础设施日益完善，建设项目如火如荼。此种背景下，包括对以往工程场地的改造，以及在新建的施工项目中都可能出现岩土边坡。如果没有对这些边坡采取有效手段进行加固治理，将可能导致如滑坡、坍塌等地质灾害，造成不可预估的损失。预应力锚索技术就是一种近年来较受欢迎的边坡治理施工技术，这种技术能够实现对受力的主动控制，针对土地的受力情况，以及因施工导致的形变，来设计预应力锚索方案，达到平衡受力的作用[2]。此外此种技术能够利用岩土自身的承重力，借助锚索形成较大的坡度，这种方式，减少了对当地岩土的开发量以及周边植物的破坏，减少对当地生态环境的影响。且工程流程并不复杂、环节少、所需材料也少，在经济方面也有明显的优势。
二.边坡治理工程中预应力锚索技术的应用
（一）工程概述
某项目高速公路路段旁一边坡，坡顶有一处厂房建筑，是三层楼结构，墙体高度约10m，内有一自重为1500KN的起吊架，墙体和坡面的距离约1.5m。根据施工反应，自从对该段边坡开挖后，见少量的泉水深处，从坡面上部有土地滑坡的情况，方向为从南向北。滑坡图层主要为含碎石的次生红黏土，滑坡程度尚小，需要立即治理。根据分析导致边坡环评的原因主要有以下几点：①因周边公路施工开挖引起的地形变化，这为最重要的原因。②处在雨季，雨水量增多，引起雨水渗漏，此为诱因。
结合实地情况，决定采用放坡刷方+抗滑桩+预应力锚索加固的方案进行施工，如图1所示。3级放坡，有2个台面。第一级的刷坡台其高度为10m，坡率设置为1:1.5，以骨架护坡。第二级刷坡台面的高度约10m，宽4.5m，坡率设置为1:0.75，平台挖孔置入抗滑桩，并在坡面以3道预应力锚索加固。第三级的刷坡台面其高度约9.5m，宽2m，坡率1:1，并在坡面中设置有4道的预应力锚索进行加固。
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图1 边坡支护结构剖面图
（二）施工前的准备
1.预应力锚索结构设计
包括锚固段、端头以及自由端构成预应力锚索的主要结构，此外还有钢绞线、注浆材料等部分。其中锚固段是利用锚索深入到滑动面之下，以固定岩土内部的器件，锚固体在土地内部对周边地层能够起到传递与承载来自锚索的拉力的作用。锚固段以灌浆的方式能够使锚索以及相关的孔壁有效连接起来，形成一整体，能够让孔周围的土地也异同承载预应力。自由端为预应力锚索体系中负责传力的器件，其上部和下部分别是锚头和锚固段，是这两部分连接部分，由带有塑料管保护的钢绞线组成。后续的灌浆处理主要是把塑料护管和孔壁连接了起来，但钢绞线可以在套管中自由伸缩[3]。同时也可以把张拉段产生的预应力向锚固段和锚头传达。锚头则是起到锁定作用，这也是施加预应力的一个重要部件。根据以上结构来布置预应力锚索结构体系，并结合工程实际情况，选择适宜的尺寸，做好准备工作。
2.边坡开挖及修整
首先需要根据预先设计的坡面进行开挖，沿着所划的施工线开挖并形成一级坡面，之后通过人工修整的方式来调整坡面，有效保证平顺程度，避免凹凸不平的情况，最后处理好松动的土体。
（三）钻锚孔
钻孔是为接下来下锚索打下基础的环节，在预先设计好的位置下钻头，当到一定深度的时候，不能立即停止，而是应稳钻约1-2分钟，再停止钻孔。如果孔壁发现所有沉渣及水体粘滞，就应变先进行清理，确保清理干净，以高压空气清理孔内，确保锚孔质量验收合格后才可进行接下来的操作。
（四）锚索框架工程施工
在钻机钻完之后要及时安置锚杆并注浆，严格根据施工规划流程安装锚具、台座以及张拉设备，确保安装质量合格后，才可施加预应力。本工程在抗滑桩顶部，以及第二级刷坡和第三级刷坡上设置预应力锚索。锚索是强度较高，无粘性、松弛度较低的钢绞线，抗拉强度要求为1860MPa，每两个锚索的间距设置为3m，锁孔直径150cm。通过人孔挖孔安装柱径为150cm的抗滑桩，桩子之间的间距为3m。在抗滑桩顶部区域的预应力锚索需要6根钢绞线，长度约24m，倾斜度25°，锚固长度15m，预应力的拉力值为400kN。位于第二级刷坡区域的预应力锚索为4根钢绞线，长度15m，倾斜度25°，锚固长度9m，预应力的拉力值为250kN。第三级刷坡区域的预应力锚索为4根钢绞线，长度12m，倾斜度25°，锚固长度9m，预应力的拉力值为250kN。
（五）锚索张拉
这一施工环节需要以下几个步骤：①锚索预应力张拉的测力计安装。②锚板、限位板、工具锚以及千斤顶的安装，安装时需要注意工具锚板的控排列位置应当和前部工作锚上的孔是一致的位置。不允许出现钢绞线的交叉情况。③锚索张拉之前，应当先通过单孔千斤顶依次对于一根钢绞线进行预紧，预紧的吨位控制在30-35kN的范围。预紧之后再通过千斤顶根据预先设计的拉力值进行张拉，按照预定的拉力值1/10的大小，逐次增加，每增加3级需要稳压约5min，达到预定拉力值后稳定30分钟左右即可锁定，完成这一环节的施工操作。
（六）锚索灌浆
预应力张拉及锁定工序完成后的3天之内进行这一环节，主要是对内锚段以及张拉区域进行封孔灌浆，对于存在黏结锚索的情况，分成两次，即内锚段与张拉段分开灌浆。对于没有黏结锚索的情况，则采用一次灌浆。灌浆之前务必要经由验收人员检验合格，确保达到灌浆质量要求后，才可进行。灌浆主要采用水泥浓浆材料。对于内锚段的强度等级应达到M35，对于张拉段的强度等级应为M35，灌浆的压力为0.5MPa，屏浆压力设定为0.3MPa，屏浆约30分钟。在灌浆施工时，需要注意浆管排浆状况，如果排浆接近或是已达到了进浆比级的浆液，那么就应当立即屏浆。为取得更加理想的灌浆质量，也可通过二次灌浆屏浆法进行锚索的灌浆操作。
（七）锚墩及封锚混凝土浇筑
对于存在黏结锚索的锚墩，应在内锚段的灌浆操作完成后进行浇筑混凝土。对于没有黏结锚索的锚墩，则在锚索灌浆之前进行混凝土浇筑、在混凝土聚焦主施工之前，首先要对锚墩基面进行处理，将锚垫板以及钢套管安装好，对钢筋进行全面细致的检查，确保达到治疗标准后，才可进行下一步的浇筑施工。混凝土通过搅拌机进行拌制，以溜筒运输，振捣器作模式处理。先取样制作一混凝土试块，检测其质量达到预期要求后再进行浇筑，浇筑完成按照规范洒水养护。
三.结束语
①经过上述预应力锚索施工技术的应用，工程达到了预期的加固预期要求，取得了理想的边坡治理效果。
②工程采用动态设计，因需要加固的边坡工程，大多土体的稳定性受到严重破坏，无法进行更加细致的勘察工作，也就不能全面深度地了解地质情况，因此在施工过程中施工计划也可能随时调整，设计人员应深入工程现场，进一步了解地质情况，以及更加贴近实际调整施工方案，调整出最佳的边坡治理方案。
【参考文献】
[1]冯志奎. 高速公路高边坡防护中预应力锚索的施工技术研究[J]. 交通世界,2020,(21):46-47.
[2]刘用俊. 预应力锚索在边坡施工中的难点分析及处理[J]. 福建建材,2020,(06):57-59.
[3]张瑞良. 公路边坡加固预应力锚索施工技术[J]. 交通世界,2019,(35):77-78.