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[摘 要] 随着我国水利工程的不断兴起，对于高边坡的地质问题一直影响着水利工程的建设，本文将对高边坡处理中预应力锚索的应用与计算，以此更好的做好高边坡的地质处理问题。
[关键词] 高边坡 预应力 锚索 应用 计算
前言
高边坡的地质构造往往的比较复杂的，地质条件差，容易诱发大的山体滑坡。我国广大水电科技人员在同高边坡的滑坡灾害斗争过程中积极开展科技攻关，总结出了一套经验教训，使得在水电高边坡工程勘测、设计与施工过程中不断攻克高边坡问题，预应力锚索对防排水进行综合治理成为当前在工程建设过程中越来越普遍的边坡治理方案。预应力锚索就是一种较复杂的锚固工程，预应力锚索是由钻孔穿过软弱岩层或滑动面，并且把一端（锚杆）锚固在坚硬的岩层中，然后通过在另一个自由端进行张拉，达到对岩层施加压力对不稳定岩体进行锚固，这种方法我们称之为预应力锚索，简称叫做锚索。
1、造孔。高边坡施工锚孔测放需要边挖边加固，也就是开挖一级，防护一级，杜绝不得一次开挖到底。按设计要求把锚孔位置准确测放在坡面上在锚索区通常是采用5㎝钢管搭设双排脚手架,,脚手架底脚钢管和横向钢管与山体通过φ25锚杆可靠连接,而且对于锚杆入岩深度1m,外露0.5m,间排为3mx3m,梅花形布置,锚杆和脚手架需要焊牢。同时还要求锚孔开钻就位纵横误差不得超过±5cm，高程误差不得超过±10cm，钻孔倾角与方向符合设计要求，达到倾角允许误差位±1.0°，而且方位允许误差±2.0°。同时对于发现软弱岩层、出水、落钻等方面的异常情况，要随时作好采样记录，做到迅速报告监理工程师。
2、预应力锚索体的制作。预应力锚索体制作需要在有防雨设施的加工厂里面完成。预应力锚索体通常由锚梁、自由段、锚固段和安全段四个部分组成。压力分散型锚索由三个单元锚索组成的，其中每个单元锚索分别由两根无粘结钢绞线内锚于钢质承载体组成，而且钢绞线通过特制的挤压簧与挤压套对称地锚固于钢质承载体上。而且在钢绞线上放在平坦干净的水泥地面上，又或者是放在工作平台上,并且需要摊开理直,根据实际钻孔深度和锚具长度用钢尺丈量,砂轮切割。钢绞线单根的连接强度大于200KN。要求一端张拉钢绞线的下料长度为：L=L0+a=22.2m(L0为锚垫板之间的距离，a为穿心式千斤顶工作长度)钢绞线放至Lm时，需要先在割口两端各5cm处用绑扎丝绑扎，并且再用砂轮切割机进行切割，坚决杜绝氧割和焊接。钢铰线下料或者是编束后，假设存在搁置时间较长，往往需要采取临时防锈措施。并且要求内锚固段需组装成枣核状。内锚固段锚束通常分二层组装，而且对于隔离支架应能使钢绞线可靠分离，要求每根钢绞线之间的净距≥5mm范围内。
2.1、锚固端长度的确定。锚固施工方法一般是先预埋波纹管定位，并且两端安装好锚垫板，套入波纹管，连接稳固。然后再进行支模打砼。所以根据记录所判断的岩性和强度达到确定锚固端长度，通常对于预应力锚固端长度设计是锚索总长度的60％到80％，假设岩性好强度高，那么锚固端长度可以稍微放小一些，按60％考虑；反之，则锚固端长度要求大一些，并且按80％考虑。
2.2、锚固端黏结强度测试。以21m长的锚索为例，进行对锚固长度进行验算。当锚固长度为15m时，那么就会占锚所总长度的71％，黏结强度计算公式：
P1(Lm×d3×tu/Fs2式中：Lsa：锚固段长度，取15m；
d3：钢绞线外表直径，取0.01524m；
tu：钢绞线和水泥砂浆的极限黏结力，通常是按砂浆标准抗压强度的10％取，那么就会有35×0.1=3.5MPa；
Fs2：锚固体拉拔安全系数。永久性锚固取Fs2≥2.5那么就有：P1(Ls2×π×d3×tu)÷FS2
=15×3.14×0.01524×3.5×106÷2.5×10-3
=1005.4kN>182.6kN
得到的结论是锚固端黏结强度满足张拉要求。
2.3、锚固体和孔壁的抗剪强度测试。
P=(La×π×dh×t)÷Fsa式中：La：锚固段长度，取15m。
其中：dh：钻孔直径，取0.13m。
t：锚孔壁与水泥砂浆的极限抗剪应力，同时取0.8MPa(按泥岩0.6MPa～1.2MPa选取。)P=(Lm×π×dht)／F2
=(15×3.14×0.13×0.8)÷2.5×106×10-3
=1960.4kN>锚下控制拉力F1=1093.8kN
得到的结果是锚固体与孔壁的抗剪强度满足张拉要求，其中锚固长度选择15m能满足要求。
3、锚墩注浆施工。锚索注浆通常采取的是从注浆管孔底反向一次性连续注浆，假设出现注浆出现间隔，这时候就必须采取措施严禁从孔口注浆至锚固段。注浆时通常采用水泥砂浆，然后经试验比选后再来确定施工配合比。实际注浆量通常都是大于理论的注浆量，或者是以锚具排气孔不再排气而且孔口浆液溢出浓浆以此来作为注浆结束的标准。假设出现一次注不满或者是注浆后产生沉降，这个时候久需要补充注浆，直至注满才停止。在注浆结束后需要将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净，然后再做好注浆记录。同时还需要注意在锚索注浆在砂浆强度达成终凝前，坚决杜绝扰动锚索。对于在混凝土锚墩施工中，需要在内锚固段灌浆结束后再进行外锚墩浇筑。尤其是在混凝土浇筑前，应该清除锚头底部范围的松动岩块，而且要求承压钢板底部混凝土或者是水泥砂浆充填密实。
总而言之，高边坡处理预应力锚索施工中，需要根据工程建设的地质地形条件以及工程建设实际情况来选择符合本工程需要的锚索形式以及材料设备，才能达到稳定的锚索工作状态，更好的处理高边坡问题状况。■
参 考 文 献
[1]刘刚.预应力锚索在三峡库区高边坡工程中的应用[J].施工技术,2007,(03)
[2]郎鹏飞.压力分散型锚索在高边坡锚固工程中的应用[J]路基工程,2003,(02)
[3]钟慧明.预应力锚索治理高边坡施工技术[J].黑龙江科技信息,2009,(22)
[4]朱进.路堑高边坡预应力锚索施工控制[J].建筑,2009,(08)
[5]张汉平.预应力锚索抗滑桩板墙在高边坡病害治理中的应用[J].交通科技,2006,(01)
[关键词] 高边坡 预应力 锚索 应用 计算
前言
高边坡的地质构造往往的比较复杂的，地质条件差，容易诱发大的山体滑坡。我国广大水电科技人员在同高边坡的滑坡灾害斗争过程中积极开展科技攻关，总结出了一套经验教训，使得在水电高边坡工程勘测、设计与施工过程中不断攻克高边坡问题，预应力锚索对防排水进行综合治理成为当前在工程建设过程中越来越普遍的边坡治理方案。预应力锚索就是一种较复杂的锚固工程，预应力锚索是由钻孔穿过软弱岩层或滑动面，并且把一端（锚杆）锚固在坚硬的岩层中，然后通过在另一个自由端进行张拉，达到对岩层施加压力对不稳定岩体进行锚固，这种方法我们称之为预应力锚索，简称叫做锚索。
1、造孔。高边坡施工锚孔测放需要边挖边加固，也就是开挖一级，防护一级，杜绝不得一次开挖到底。按设计要求把锚孔位置准确测放在坡面上在锚索区通常是采用5㎝钢管搭设双排脚手架,,脚手架底脚钢管和横向钢管与山体通过φ25锚杆可靠连接,而且对于锚杆入岩深度1m,外露0.5m,间排为3mx3m,梅花形布置,锚杆和脚手架需要焊牢。同时还要求锚孔开钻就位纵横误差不得超过±5cm，高程误差不得超过±10cm，钻孔倾角与方向符合设计要求，达到倾角允许误差位±1.0°，而且方位允许误差±2.0°。同时对于发现软弱岩层、出水、落钻等方面的异常情况，要随时作好采样记录，做到迅速报告监理工程师。
2、预应力锚索体的制作。预应力锚索体制作需要在有防雨设施的加工厂里面完成。预应力锚索体通常由锚梁、自由段、锚固段和安全段四个部分组成。压力分散型锚索由三个单元锚索组成的，其中每个单元锚索分别由两根无粘结钢绞线内锚于钢质承载体组成，而且钢绞线通过特制的挤压簧与挤压套对称地锚固于钢质承载体上。而且在钢绞线上放在平坦干净的水泥地面上，又或者是放在工作平台上,并且需要摊开理直,根据实际钻孔深度和锚具长度用钢尺丈量,砂轮切割。钢绞线单根的连接强度大于200KN。要求一端张拉钢绞线的下料长度为：L=L0+a=22.2m(L0为锚垫板之间的距离，a为穿心式千斤顶工作长度)钢绞线放至Lm时，需要先在割口两端各5cm处用绑扎丝绑扎，并且再用砂轮切割机进行切割，坚决杜绝氧割和焊接。钢铰线下料或者是编束后，假设存在搁置时间较长，往往需要采取临时防锈措施。并且要求内锚固段需组装成枣核状。内锚固段锚束通常分二层组装，而且对于隔离支架应能使钢绞线可靠分离，要求每根钢绞线之间的净距≥5mm范围内。
2.1、锚固端长度的确定。锚固施工方法一般是先预埋波纹管定位，并且两端安装好锚垫板，套入波纹管，连接稳固。然后再进行支模打砼。所以根据记录所判断的岩性和强度达到确定锚固端长度，通常对于预应力锚固端长度设计是锚索总长度的60％到80％，假设岩性好强度高，那么锚固端长度可以稍微放小一些，按60％考虑；反之，则锚固端长度要求大一些，并且按80％考虑。
2.2、锚固端黏结强度测试。以21m长的锚索为例，进行对锚固长度进行验算。当锚固长度为15m时，那么就会占锚所总长度的71％，黏结强度计算公式：
P1(Lm×d3×tu/Fs2式中：Lsa：锚固段长度，取15m；
d3：钢绞线外表直径，取0.01524m；
tu：钢绞线和水泥砂浆的极限黏结力，通常是按砂浆标准抗压强度的10％取，那么就会有35×0.1=3.5MPa；
Fs2：锚固体拉拔安全系数。永久性锚固取Fs2≥2.5那么就有：P1(Ls2×π×d3×tu)÷FS2
=15×3.14×0.01524×3.5×106÷2.5×10-3
=1005.4kN>182.6kN
得到的结论是锚固端黏结强度满足张拉要求。
2.3、锚固体和孔壁的抗剪强度测试。
P=(La×π×dh×t)÷Fsa式中：La：锚固段长度，取15m。
其中：dh：钻孔直径，取0.13m。
t：锚孔壁与水泥砂浆的极限抗剪应力，同时取0.8MPa(按泥岩0.6MPa～1.2MPa选取。)P=(Lm×π×dht)／F2
=(15×3.14×0.13×0.8)÷2.5×106×10-3
=1960.4kN>锚下控制拉力F1=1093.8kN
得到的结果是锚固体与孔壁的抗剪强度满足张拉要求，其中锚固长度选择15m能满足要求。
3、锚墩注浆施工。锚索注浆通常采取的是从注浆管孔底反向一次性连续注浆，假设出现注浆出现间隔，这时候就必须采取措施严禁从孔口注浆至锚固段。注浆时通常采用水泥砂浆，然后经试验比选后再来确定施工配合比。实际注浆量通常都是大于理论的注浆量，或者是以锚具排气孔不再排气而且孔口浆液溢出浓浆以此来作为注浆结束的标准。假设出现一次注不满或者是注浆后产生沉降，这个时候久需要补充注浆，直至注满才停止。在注浆结束后需要将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净，然后再做好注浆记录。同时还需要注意在锚索注浆在砂浆强度达成终凝前，坚决杜绝扰动锚索。对于在混凝土锚墩施工中，需要在内锚固段灌浆结束后再进行外锚墩浇筑。尤其是在混凝土浇筑前，应该清除锚头底部范围的松动岩块，而且要求承压钢板底部混凝土或者是水泥砂浆充填密实。
总而言之，高边坡处理预应力锚索施工中，需要根据工程建设的地质地形条件以及工程建设实际情况来选择符合本工程需要的锚索形式以及材料设备，才能达到稳定的锚索工作状态，更好的处理高边坡问题状况。■
参 考 文 献
[1]刘刚.预应力锚索在三峡库区高边坡工程中的应用[J].施工技术,2007,(03)
[2]郎鹏飞.压力分散型锚索在高边坡锚固工程中的应用[J]路基工程,2003,(02)
[3]钟慧明.预应力锚索治理高边坡施工技术[J].黑龙江科技信息,2009,(22)
[4]朱进.路堑高边坡预应力锚索施工控制[J].建筑,2009,(08)
[5]张汉平.预应力锚索抗滑桩板墙在高边坡病害治理中的应用[J].交通科技,2006,(01)