張勝雨(滄州雙盛公路工程咨詢有限公司)

預應力錨索在公路滑坡治理上的應用

張勝雨
(滄州雙盛公路工程咨詢有限公司)

滑坡整治是一項復雜的系統(tǒng)工程，其工作基本可以概括為滑坡勘察、監(jiān)測和整治工程措施三部分?？辈旌捅O(jiān)測是滑坡整治措施的基礎?；抡惫こ檀胧┦窃诳辈?、監(jiān)測資料的基礎上，針對滑坡發(fā)生的主因，研究擬定滑坡治理的主體工程。

通?；轮卫碛幸韵聨追N措施，清方減載、擋墻、抗滑樁、預應力錨索或幾種結(jié)合使用。預應力錨索在公路滑坡治理上應用較少，下面結(jié)合具體工程實例簡單介紹一下預應力錨索在公路滑坡治理上的應用。

滑坡整治;預應力錨索設計；施工工藝

1 工點概況

1.1 概述

該滑坡位于滄州市周官屯村，里程為K42＋390～K42＋630，沿線長340m，線路以路塹形式從滑坡中部通過。邊坡高度達40m。邊坡開挖后，于2014年3月11日嚴重滑動，坡體上裂縫遍布，牽引裂縫不斷向塹頂后部的農(nóng)田發(fā)展，最遠距路線中心100m，其后緣出現(xiàn)NW40，寬5～8m的張拉裂縫，該張拉帶深4～5米并逐漸向后部延伸構(gòu)成弧狀索引縫帶；坡體變形導致房開裂，已形成的路塹邊坡坍塌，嚴重影響施工的順利進行。

1.2 滑坡體物質(zhì)及其結(jié)構(gòu)特征

滑坡體總厚4～40.7m，中部最厚，前緣地段次之，后緣地段最薄。按物質(zhì)組成分為三層： ① 碎石土：灰綠、灰黃色，松散，稍濕，碎石含量 80%以上，粒徑一般為2～5cm，碎石成份為片巖、板巖等，呈棱角狀、棱片狀。總厚1.5～7.0m，主要分布于滑體中上部及右部。

②亞粘土：灰綠色、灰白色，主要成份為全風化的綠泥質(zhì)片巖，密實，含40%左右的碎石，碎石成分為灰?guī)r、方解石等，呈立方體狀，輕度磨圓，粒徑在0.2～1.0cm，較均勻。碎石與充填物間膠結(jié)差，易散開。此層在滑體中下部呈透鏡體狀產(chǎn)出，位于上層塊石土與下層強風化綠泥片巖之間。

2.工程措施

采用刷方減載結(jié)合預應力錨索施工方案，邊坡共分五級，最底部為擋墻，擋墻上設四級邊坡為1：1.5，坡高為10m，每級邊坡間設3.0m平臺，對各級邊坡均采用錨索加固，錨梁間距為4m，用C25砼澆筑。錨索用8φj15.24高強度、低松弛標準強度不低于1860Mpa鋼絞線組成設計荷載880KN，鎖定荷載800，鉆孔直徑130mm，布置3排，每排垂直間距3.0m錨索傾角25°，錨固段長度均為10m，錨索自由段的鋼絞線采用聚乙烯防護，裸露部分作防腐處理，錨孔采用30號水泥砂漿灌注，注漿壓力0.4～0.6Mpa。

3.施工順序

（1）施工路塹頂截、排水溝，填筑滑坡后緣地表裂縫。

（2）開挖第四級邊坡，施工錨索梁。

（3）開挖第三級邊坡，施工錨索梁。

（4）開挖第二級邊坡，施工錨索梁。

（5）開挖第一級邊坡，施工錨索梁。

（6）施工路塹擋土墻。

3.3.1 施工方法

（1）鉆孔

采用5臺XY－2PC鉆機，4臺12m3柳州空壓機施工，對表層風化嚴重層及破碎巖層，則分別采用偏心鉆頭跟管鉆進和中心鉆頭跟管鉆進工藝成孔，對錨固段巖層，則采用潛孔錘鉆進成孔。開孔應準確確定孔位及鉆孔傾角，達到設計要求。鉆孔完成后，應用強氣流洗孔，若孔內(nèi)有少量地下水，則采用氣水聯(lián)合洗孔方法，確保錨孔孔壁干凈。確定孔深無誤后，鉆孔完成。鉆孔一律打干鉆，土層鉆孔加套管。

（2）錨索制作安裝

鋼絞線長度＝錨索長度＋2m

錨固段用φ8鋼筋與φ60鋼管焊接做成架線環(huán)，緊箍環(huán)用16號鉛絲纏扎，不少于二圈，二者交錯布置，間距1.0m，形成棗核形。為便于下錨，前端用φ60鋼管做成導向帽。

自由段進行防銹防腐處理：

①用鋼絲刷除去鋼絞線上的浮銹。

②先涂防銹防腐底漆，表面干后涂防腐防銹面漆。

③涂專用防腐油脂，然后穿上聚乙烯塑料管。

④自由段與錨固段連結(jié)處，先用瀝青麻絲纏繞，再套上聚乙烯管，并用鐵絲扎緊。

⑤每隔3m設置一道架線環(huán)以保證鋼絞線順直。

⑥錨索的安放應在清洗孔后立即進行，錨索必須豎直。

（3）全孔灌漿

用強制式攪拌機制漿，制漿嚴格按照配合比進行，灌漿用UBJ3.0型擠壓式灰漿泵，為避免大塊材料堵塞壓漿泵，砂漿需經(jīng)過濾網(wǎng)倒入壓漿泵，灌漿用1根φ 30mm左右的鋼管作導管，一端與壓漿泵連接，一端隨錨索同時送入鉆孔底部，距孔底預留1.0m左右的空隙，自孔底向外灌注，隨著砂漿的灌入，逐步將灌漿管向外拔出直至孔口，但在拔管過程中應保證管口始終埋在砂漿內(nèi)，注漿壓力0.4～0.6Mpa。漿體回縮后，從孔口進行補漿。

灌漿完成后，灌漿管、壓漿管、攪拌機等用清水沖洗干凈。

（4）綁扎鋼筋，澆筑錨梁砼

鋼筋綁扎嚴格按照設計圖紙施工，預留好保護層，并且鋼筋接頭需錯開，同一截面鋼筋接頭數(shù)量不得超過鋼筋總數(shù)的1/4。報監(jiān)理工程師檢驗合格后，按照施工配合比，用強制式攪拌機拌制砼，用插入式振搗器振搗密實，確保內(nèi)實外光，澆筑完畢后，加強養(yǎng)護。

為縮短工期，在砂漿及砼中加早強劑，保證7天強度達到設計的80%，以利提前張拉。

（5）張拉

對每一米錨索擬采用二次三級（或二級）張拉方式，機具為ZB4/50型油泵，YDC－1500千斤頂。第一次張拉注漿7天后進行，第二次張拉注漿14天后進行，第一次張拉時，錨固段注漿體、錨梁強度應達到設計強度的80%，張拉是由上而下分級進行。

（6）封錨

經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后，切除多余的鋼絞線，同時清除支承墊板、錨具及端面砼上的污垢，并將端面混凝土鑿毛，澆筑封錨砼時，認真插搗密實，澆筑后，靜置1～2h，帶模澆水養(yǎng)護。

4 注意事項

（1）錨索設計荷載880KN，鎖定荷載800KN，錨索張拉分五級進行，分別為設計荷載的0.25、0.5、0.75、1.0、1.2倍。

（2）為縮短工期，可給錨梁砼及水泥砂漿加一定比例的早強減水劑，等錨梁砼達到設計強度的80%時應急時張拉鎖固。

（3）無論是邊坡開挖還是錨索加固都是自上而下分級進行，嚴禁無序開挖，或一次開挖到路面設計標高。

（4）錨索孔位測放力求準確，偏差不得超過±10cm，鉆孔傾角允許誤差±2°；考慮沉碴的影響，為確保錨索深度，實際鉆孔深度要大于設計深度1.0m。

（5）錨索造孔禁止開水鉆進，以確保錨索施工不致于惡化邊坡巖體工程地質(zhì)條件。鉆進過程中應對每孔地層變化（巖粉情況）、進尺速度（鉆速、鉆壓等）、地下水情況以及一 些特殊情況作現(xiàn)場記錄。若遇坍孔，應立即停鉆，進行固壁灌漿處理，注漿36小時后重新鉆進。

（6）錨索孔徑130mm，成孔后的孔徑不得小于該值。鉆孔完成之后必須使用高壓空氣（風壓0.2～0.4Mpa）將孔中巖粉或地下水全部清除至孔外，以免降低水泥砂漿與孔壁巖體的粘結(jié)強度。

（7）錨索孔內(nèi)灌注水泥砂漿，水灰比0.4～0.45，灰砂比1：1，砂漿體強度不低于30Mpa。采用從孔底口返漿式注漿，注漿壓力不低于0.25Mpa。

5 總結(jié)語

對不穩(wěn)定的邊坡及滑坡來說，預應力錨索能通過主動建立的后張預應力場，充分調(diào)用工程地質(zhì)體潛在的穩(wěn)定性并改善其內(nèi)部應力狀態(tài)，限制其發(fā)生有害變形和位移，提高工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。

在本滑坡體的治理應用中，預應力錨索阻止了不穩(wěn)定塊體的塌滑，改善了邊坡的應力狀態(tài)，抑制了塑性區(qū)的擴展，提高了邊坡的整體穩(wěn)定。治理后的滑坡體變形量非常小，確保了公路和大橋的安全，效果非常好。

[1]趙長海. 預應力錨固技術[M]．北京：中國水利水電出版社，2001

[2]李海光．新型支擋結(jié)構(gòu)設計與工程實例[M]．北京：人民交通出版社，2004 [

3]梁炯．錨固與注漿技術手冊[K]．中國電力出版社，1999，9

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張勝雨， 1982年5月20日，男，漢，工程師，滄州雙盛公路工程咨詢有限公司，道路、橋梁勘測、設計，本科，土木工程（道路橋梁工程）