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摘要：本文首先分析高边坡支护的理论基础，介绍预应力锚索（杆）的类型和设计方案，然后分析预应力锚固技术在边坡支护中的施工技术和施工工艺。本文可作为预应力锚固技术在边坡支护工程中应用的理论参考，以期为预应力锚固技术在边坡支护中的应用做出贡献。
关键词：预应力锚固技术;边坡支护;工技术
预应力锚固技术具有许多优点：施工过程简单、工程造价低、施工过程安全快速、边坡支护稳定持久等。因此，预应力锚固技术已经成为国内处理岩土工程项目稳定性、解决复杂岩土工程技术难题的经济有效的技术手段。
1 边坡支护理论
1.1 边坡失稳的形式
在各种建筑工程中，难免会有边坡工程，当工程中有边坡的时候，就需要边坡支护。当边坡的潜在滑动体沿剪切滑动面的下滑力大于抗滑力的时候，边坡就会沿剪切面滑动，从而出现边坡破坏。当边坡为岩质边坡时，其剪切滑动面多为断层、岩层的接触面、裂隙面、节理面等软弱结构面。滑动形式多为直线型向下滑动，导致的工程地质灾害表现为滑坡。如果边坡为泥质边坡，其剪切滑动面多为圆弧形，向边坡内凹陷。如果边坡是岩质和泥质结合的，那么通常上覆土层沿基岩接触面滑动。但是要求工程中的边坡是永久稳定的，因此为了工程建设和日后使用运营的安全和稳定，需要对边坡进行支护。
1.2 边坡稳定性分析
在对边坡进行稳定性分析之前，需要详细调查边坡的各种水文地质、工程地质、岩体力学结构特征等情况，做到对边坡的工程特性了如指掌。如果边坡已经出现了破坏的情况，那么需要对已经破坏的边坡收集已有的资料和工程技术资料，建立边坡的力学模型和工程地质模型。如果边坡还未破坏，但有破坏的迹象，那么首先要对边坡进行定性的分析，对边坡的可能破坏形式和稳定性情况进行深入分析和研究，形成边坡的工程地质模型和力学模型，从而确定边坡破坏的范围和程度，方便之后对边坡进行有针对性的支护工程。
对于不同性质的边坡，其破坏形式和计算方法也不相同。对于土质的边坡，或者风化程度较大基本为破碎结构的岩质边坡可以采用圆弧滑动法进行计算边坡稳定性。对于以岩质为主且岩质结构风化不严重的边坡可以采用平面滑动法计算边坡稳定性。最后，对于那些地质条件复杂，边坡是岩质和泥质结合的边坡可以采用折线滑动法计算边坡稳定性。边坡安全稳定系数如下表所示：
表1 边坡安全稳定系数
2 预应力锚索（杆）的类型和选择
目前，我国建筑行业中使用的预应力锚索（杆）的类型众多。主要有以下几种类型：
（1）灌浆型预应力锚索（杆），使用于要求承载力高，变形小，锚固在深层地层的工程。
（2）机械型预应力锚索（杆），适用于地层开挖之后要求马上能提供初始预应力的抢险或者临时加固工程。
（3）载荷分散型预应力锚索（杆），适用于承载力要求较高的软土工程。
（4）全长粘结型预应力锚索（杆），适用于地层可以适当形变的工程。
（5）树脂卷与快硬水泥卷锚索（杆），适用于需要提供初始预应力的地下洞室支护工程。
（6）普通中空注浆预应力锚索（杆），适用于长锚杆支护工程。
（7）摩擦型预应力锚索（杆），适用于软弱破碎岩层，使用年限较低，一般在10年以下的工程。
各种不同的预应力锚索（杆）有着自己各自的特点和适用范围，在边坡支护工程中，由于灌浆型预应力锚索（杆）具有施工工艺简单、施工条件便利、锚固效果好等特点得到了广泛的应用。
3 预应力锚固技术现场施工流程
（1）施工准备工作;
（2）测量并安放孔位;
（3）钻机就位施工位置;
（4）安装钻杆，校正孔位，调整钻机倾角;
（5）钻机钻进至设计施工深度;
（6）清理钻孔;
（7）安装锚索（杆）;
（8）第一次压力注浆;
（9）第二次高压注浆;
（10）安装锚索头和锚具;
（11）预应力张拉;
（12）楔片锁紧;
（13）封锚索头。
4 预应力锚固技术施工工艺
4.1 钻孔
对于设计施工的钻孔，要求钻孔水平方向孔距的误差不能超过20mm，垂直方向的孔距误差不能超过20mm。钻孔底部的偏斜尺寸不能大于3%，在钻孔的时候建议使用钻孔测斜仪控制钻孔方向。在钻进的过程中，严格监控钻进进度，发现问题的时候及时停钻，检查设备和钻孔，做到每一个钻孔都符合设计要求，保证工程质量。一般采用潜孔钻机干法成孔，钻孔孔径要求大于150mm，孔深长度要超出锚索（杆）长度的50cm。
4.2 锚索（杆）组装
锚索（杆）要求严格按照设计要求使用材料，杜绝使用劣质材料和不合格材料，杜绝偷工减料。做好现场监督工作。安装前要将锚索（杆）的自由段和锚固段做好标记。在锚固段的锚索（杆）按照1m的间隔穿一个架线环，两个架线环之间扎一个箍筋环。锚索（杆）自由段的钢绞线要放进塑料管之中，并且涂上黄油。之后，在锚固段的头部安装导向帽，将锚索（杆）展开顺平放在施工场地平地上待用。
注浆管和锚索（杆）要一起放进钻孔中，注浆管底端距离钻孔底部50mm～100mm。采用两次注浆的方式注浆。
4.3 注浆
一次注浆和二次注浆均采用纯水泥浆，这是为了提高锚索（杆）的受力。水和水泥的比为0.45～0.5。一次注浆从孔底开始，持续注浆直到孔口冒出的水泥浆和新水泥浆相同后，再注浆2分钟结束。然后依次不断卸下单节套管，每卸下一节套管在孔内注浆，直到孔内注满水泥浆。水泥浆会在高压作用下向四周岩土体渗透，稳定2分钟之后卸管。持续上述步骤，直到卸管到自由段。二次劈裂注浆压力较高，压力在2.5MPa～4MPa之间，二次注浆能水泥浆压入钻孔周围的岩土体中，让锚索（杆）牢固锚入地层中。
4.4 预应力张拉
预应力张拉要求锚固体的强度大于20MPa，先张拉到1.1倍设计载荷左右，稳定10分钟左右后卸掉载荷，然后上夹片稳定到锁定载荷。张拉的时候采用跳张法张拉，避免相邻锚索（杆）的应力损失。张拉之前应该先对锚索（杆）进行预张拉1到2次，使各个部位紧密联结，压力为设计张力的20%左右。张拉完毕后用防锈漆涂抹锚头和锚具，最后用C25砼封闭。
5 预应力锚固技术施工质量控制
在进行设计和施工前需要对施工场地的地质条件、工程地质条件、水文地质条件等进行深入的分析，建立工程地质模型，进行力学分析，得出切实可靠的工程参数，方可进行设计和施工。施工前，根据工程设计要求测定好孔位，做好标记。钻孔孔位水平和垂直方向的偏差不能超过20mm。钻孔深度要求大于设计长度50cm。钻孔完工后要立即清孔。锚索（杆）的制作严格按照施工设计要求，用料要按照设计要求，杜绝不合格材料，杜绝偷工减料，做好现场监督工作。锚索（杆）插入前要检查锚索（杆）的质量，对于不符合设计要求的锚索（杆）要清理出去，确保施工的锚索（杆）符合设计要求，保证工程质量。
结束语
预应力锚固技术拥有经济实惠、施工技术简单、操作安全稳定等优点，在众多边坡工程项目中得到了广泛的应用。其工期短，稳定性好，在國内外很多边坡工程中都有良好的表现。举世瞩目的三峡水利枢纽工程就使用了预应力锚固技术。在滑坡治理、边坡加固等工程中，合理使用预应力锚固技术能获得最好的工程价值和使用效果。
参考文献：
[1] 李元琴.预应力锚固技术在边坡支护中的应用研究[J].低碳世界，2014，（19）：189-190.
[2] 唐好.预应力锚固技术在矿坑边坡支护中的应用[D].山东大学，2013.
作者简介：
张勇（1980—），男，广东广州人，本科，毕业于兰州交通大学公路工程与城市道路工程专业，从事工程施工现场工作。
关键词：预应力锚固技术;边坡支护;工技术
预应力锚固技术具有许多优点：施工过程简单、工程造价低、施工过程安全快速、边坡支护稳定持久等。因此，预应力锚固技术已经成为国内处理岩土工程项目稳定性、解决复杂岩土工程技术难题的经济有效的技术手段。
1 边坡支护理论
1.1 边坡失稳的形式
在各种建筑工程中，难免会有边坡工程，当工程中有边坡的时候，就需要边坡支护。当边坡的潜在滑动体沿剪切滑动面的下滑力大于抗滑力的时候，边坡就会沿剪切面滑动，从而出现边坡破坏。当边坡为岩质边坡时，其剪切滑动面多为断层、岩层的接触面、裂隙面、节理面等软弱结构面。滑动形式多为直线型向下滑动，导致的工程地质灾害表现为滑坡。如果边坡为泥质边坡，其剪切滑动面多为圆弧形，向边坡内凹陷。如果边坡是岩质和泥质结合的，那么通常上覆土层沿基岩接触面滑动。但是要求工程中的边坡是永久稳定的，因此为了工程建设和日后使用运营的安全和稳定，需要对边坡进行支护。
1.2 边坡稳定性分析
在对边坡进行稳定性分析之前，需要详细调查边坡的各种水文地质、工程地质、岩体力学结构特征等情况，做到对边坡的工程特性了如指掌。如果边坡已经出现了破坏的情况，那么需要对已经破坏的边坡收集已有的资料和工程技术资料，建立边坡的力学模型和工程地质模型。如果边坡还未破坏，但有破坏的迹象，那么首先要对边坡进行定性的分析，对边坡的可能破坏形式和稳定性情况进行深入分析和研究，形成边坡的工程地质模型和力学模型，从而确定边坡破坏的范围和程度，方便之后对边坡进行有针对性的支护工程。
对于不同性质的边坡，其破坏形式和计算方法也不相同。对于土质的边坡，或者风化程度较大基本为破碎结构的岩质边坡可以采用圆弧滑动法进行计算边坡稳定性。对于以岩质为主且岩质结构风化不严重的边坡可以采用平面滑动法计算边坡稳定性。最后，对于那些地质条件复杂，边坡是岩质和泥质结合的边坡可以采用折线滑动法计算边坡稳定性。边坡安全稳定系数如下表所示：
表1 边坡安全稳定系数
2 预应力锚索（杆）的类型和选择
目前，我国建筑行业中使用的预应力锚索（杆）的类型众多。主要有以下几种类型：
（1）灌浆型预应力锚索（杆），使用于要求承载力高，变形小，锚固在深层地层的工程。
（2）机械型预应力锚索（杆），适用于地层开挖之后要求马上能提供初始预应力的抢险或者临时加固工程。
（3）载荷分散型预应力锚索（杆），适用于承载力要求较高的软土工程。
（4）全长粘结型预应力锚索（杆），适用于地层可以适当形变的工程。
（5）树脂卷与快硬水泥卷锚索（杆），适用于需要提供初始预应力的地下洞室支护工程。
（6）普通中空注浆预应力锚索（杆），适用于长锚杆支护工程。
（7）摩擦型预应力锚索（杆），适用于软弱破碎岩层，使用年限较低，一般在10年以下的工程。
各种不同的预应力锚索（杆）有着自己各自的特点和适用范围，在边坡支护工程中，由于灌浆型预应力锚索（杆）具有施工工艺简单、施工条件便利、锚固效果好等特点得到了广泛的应用。
3 预应力锚固技术现场施工流程
（1）施工准备工作;
（2）测量并安放孔位;
（3）钻机就位施工位置;
（4）安装钻杆，校正孔位，调整钻机倾角;
（5）钻机钻进至设计施工深度;
（6）清理钻孔;
（7）安装锚索（杆）;
（8）第一次压力注浆;
（9）第二次高压注浆;
（10）安装锚索头和锚具;
（11）预应力张拉;
（12）楔片锁紧;
（13）封锚索头。
4 预应力锚固技术施工工艺
4.1 钻孔
对于设计施工的钻孔，要求钻孔水平方向孔距的误差不能超过20mm，垂直方向的孔距误差不能超过20mm。钻孔底部的偏斜尺寸不能大于3%，在钻孔的时候建议使用钻孔测斜仪控制钻孔方向。在钻进的过程中，严格监控钻进进度，发现问题的时候及时停钻，检查设备和钻孔，做到每一个钻孔都符合设计要求，保证工程质量。一般采用潜孔钻机干法成孔，钻孔孔径要求大于150mm，孔深长度要超出锚索（杆）长度的50cm。
4.2 锚索（杆）组装
锚索（杆）要求严格按照设计要求使用材料，杜绝使用劣质材料和不合格材料，杜绝偷工减料。做好现场监督工作。安装前要将锚索（杆）的自由段和锚固段做好标记。在锚固段的锚索（杆）按照1m的间隔穿一个架线环，两个架线环之间扎一个箍筋环。锚索（杆）自由段的钢绞线要放进塑料管之中，并且涂上黄油。之后，在锚固段的头部安装导向帽，将锚索（杆）展开顺平放在施工场地平地上待用。
注浆管和锚索（杆）要一起放进钻孔中，注浆管底端距离钻孔底部50mm～100mm。采用两次注浆的方式注浆。
4.3 注浆
一次注浆和二次注浆均采用纯水泥浆，这是为了提高锚索（杆）的受力。水和水泥的比为0.45～0.5。一次注浆从孔底开始，持续注浆直到孔口冒出的水泥浆和新水泥浆相同后，再注浆2分钟结束。然后依次不断卸下单节套管，每卸下一节套管在孔内注浆，直到孔内注满水泥浆。水泥浆会在高压作用下向四周岩土体渗透，稳定2分钟之后卸管。持续上述步骤，直到卸管到自由段。二次劈裂注浆压力较高，压力在2.5MPa～4MPa之间，二次注浆能水泥浆压入钻孔周围的岩土体中，让锚索（杆）牢固锚入地层中。
4.4 预应力张拉
预应力张拉要求锚固体的强度大于20MPa，先张拉到1.1倍设计载荷左右，稳定10分钟左右后卸掉载荷，然后上夹片稳定到锁定载荷。张拉的时候采用跳张法张拉，避免相邻锚索（杆）的应力损失。张拉之前应该先对锚索（杆）进行预张拉1到2次，使各个部位紧密联结，压力为设计张力的20%左右。张拉完毕后用防锈漆涂抹锚头和锚具，最后用C25砼封闭。
5 预应力锚固技术施工质量控制
在进行设计和施工前需要对施工场地的地质条件、工程地质条件、水文地质条件等进行深入的分析，建立工程地质模型，进行力学分析，得出切实可靠的工程参数，方可进行设计和施工。施工前，根据工程设计要求测定好孔位，做好标记。钻孔孔位水平和垂直方向的偏差不能超过20mm。钻孔深度要求大于设计长度50cm。钻孔完工后要立即清孔。锚索（杆）的制作严格按照施工设计要求，用料要按照设计要求，杜绝不合格材料，杜绝偷工减料，做好现场监督工作。锚索（杆）插入前要检查锚索（杆）的质量，对于不符合设计要求的锚索（杆）要清理出去，确保施工的锚索（杆）符合设计要求，保证工程质量。
结束语
预应力锚固技术拥有经济实惠、施工技术简单、操作安全稳定等优点，在众多边坡工程项目中得到了广泛的应用。其工期短，稳定性好，在國内外很多边坡工程中都有良好的表现。举世瞩目的三峡水利枢纽工程就使用了预应力锚固技术。在滑坡治理、边坡加固等工程中，合理使用预应力锚固技术能获得最好的工程价值和使用效果。
参考文献：
[1] 李元琴.预应力锚固技术在边坡支护中的应用研究[J].低碳世界，2014，（19）：189-190.
[2] 唐好.预应力锚固技术在矿坑边坡支护中的应用[D].山东大学，2013.
作者简介：
张勇（1980—），男，广东广州人，本科，毕业于兰州交通大学公路工程与城市道路工程专业，从事工程施工现场工作。