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[摘要]压力分散型预应力锚索技术以其特有的优势在国内外岩土锚固工程中得到了迅速的发展。具有先进性、合理性、长期可靠性等优点，但是在国内岩土工程领域中，该技术发展较晚，技术不是很成熟，本文将分析压力分散型锚索在高边坡地质灾害治理中的应用。
[关键字]压力分散型 锚索 高边坡 地质灾害 应用分析
[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-201-1
1 工程地质概况
梅州市西环高速公路项目位于梅州市的西面，呈半环形，是国家重点公路天津至汕尾高速公路绕梅城段，是国道G205、G206绕梅城的改线工程。由于台风暴雨和公路开挖等原因触发，先后发生了多处滑坡、坡面泥石流等地质灾害，下滑的岩土冲毁公路边原有的挡土墙，堆覆路面，毁坏民房，中断交通。该段边坡近年经常发生小型崩塌滑坡病害，规模约几百方，危害公路交通行车与安全，且坡体稳定性较差，有再次发生较大规模滑塌的可能。
全线大于20m的挖方边坡共计89处，其中20～40m的边坡共71处，占全部高边坡的80%，全线最深的挖方边坡高度为60.2m，挖方高边坡的防护形式主要依据稳定性分析结果分别采用锚杆（索）格子梁植草防护、中空砂浆锚杆格子梁植草防护、喷混植生防护。填方边坡高度大于20m的共25处，其中20～30m的边坡21处，占全部填方高边坡的84%，全线填方边坡最大坡高为37.2m（含挡墙高18m），填方高边坡主要采用人字形骨架植草防护、挡土墙防护。现经勘察查明潜在地质灾害点9处，包括5处崩塌隐患点、3处滑坡隐患点及1处泥石流冲沟。为确保国道畅通和交通安全，决定对潜在地质灾害进行治理。
该边坡地质灾害治理设计方案为，首先加固坡顶外土体，使其不产生牵引式坍塌；其次是通过修坡，消除坡面的松散体，按最高五级台阶进行削坡；然后通过施工锚杆、压力分散型预应力锚索，改善坡面的受力结构形式，坡面按一定间距设置排水孔，排除坡体水，使坡面体消除渗水的不利影响，最后在坡脚设置小型片石混凝土挡土墙。
2 压力分散型锚索在高边坡施工
锚杆基本试验应采用循环加、卸荷法，在每次加、卸荷时间内应测读锚头位移二次，连续二次测读的变形量：岩石锚杆均小于0.01mm，砂质土、硬粘性土中锚杆小于0.1mm 时，可施加下一级荷载；试验锚索均由12束1×7Φ5无粘结钢铰线组成，分为4个单元，每个单元为3束×7Φ5无粘结钢铰线锚索组成，每级荷载施加或卸除完毕后，应立即测读变形量；加、卸荷等级、测读间隔时间宜按表2 确定。
试验结果锚杆基本试验荷载数据均显示：所有锚索在达到预估破坏荷载时均完好，且在1.2倍设计抗拔力作用下，锚头位移稳定；无异常响声；无岩土体开裂和宏观变形；各级荷载作用下，在规定的时间内所产生的位移量均未超出前一级荷载作用下产生的位移量的2倍，在最大荷载作用下所产生的弹性位移量大于自由段理论弹性伸长量的80%，同时小于自由段加1/2锚固段的理论弹性伸长量。
3 压力分散型预应力锚索施工操作过程
（1）锚索钻孔。锚索钻孔采用钢管搭设施工平台，按照施工图采用MD-60锚固钻机进行施工，严禁开水冲钻及冲洗孔壁，同时应控制钻进速度，防止钻孔偏移.扭曲或变径，锚孔孔位和倾角要经过严格测量，其误差控制在设计允许误差范围内。钻进过程中需做好地质记录，地层复杂不易成孔地段，采用跟管护壁钻进。锚孔深度达到要求后，用高压风将孔内石屑和岩粉吹干净，以保证锚孔质量。
（2）编制锚索。锚索制作根据锚孔深度和设计要求，确定所需锚索长度，无粘结钢绞线进行制作并绑在承载体上，构成单元锚杆。锚索的制作应搭建高于地面50cm以上与锚索长度相适应的制作台及简易防晒防雨棚，同时应做好防晒防雨措施。最后再将各单元锚索按结构设计图组装成整体锚索。锚索下料长度等于锚固段+自由段+预留张拉段工作长度，其误差不大于±50mm，预留张拉段钢绞线长度1.5m，对钢绞线不同单元作出醒目可靠的标记。
（3）锚索安装。锚索体在检验合格后，方可运输至相应孔位。锚孔经高压风吹干净后，将对应的锚索抬至孔口进行穿锚，锚索入孔的倾角和方位应与锚孔的倾角和方位一致，要求平顺推进，在锚索安装承载体的一端先入孔。穿锚时如遇孔内不干净或塌孔时，不得用力过锰，避免锚索体被扭曲，承载体被破坏，同时保护好注浆管。若穿锚困难，应重新清孔后再穿锚。
（4）注浆。一旦锚索入孔安装后，应及时压浆，注浆是锚索成功与否的关键工序，注浆原则上不得超过24 h。注浆采用普通硅酸盐PO.42.5R水泥配制成水灰比为0.45～0.5的纯水泥浆，通过预装注浆管注浆，孔口用止浆塞塞住。本工程注浆采用水泥浆体孔底返浆法，全段一次性注浆。
（5）锚索张拉锁定。锚索张拉前，必须对张拉设备进行标定。应取10%～20%的设计张拉荷载，对其预张拉1～2次，使其各部位接触紧密，钢绞线完全平直。格构梁和锚墩混凝土强度必须达到设计要求方可进行张拉。预应力锚索正式张拉前，应取20%的设计张拉荷载，对其进行预张拉1～2次，使锚索各部位紧密接触，钢绞线完全平直。张拉时采用超张拉10%，分5级张拉，即设计荷载的25%，50%，75%，100%和110%。前四级持荷稳定5min，在张拉最后一级荷载时，应持荷稳定10～15min后卸荷锁定。压力分散型锚索应按张拉的设计要求先分别对单元锚索进行张拉，因各单元锚索长度不同，张拉应注意严格按设计次序分单元采用差异分布张拉，根据设计荷载和锚索长度计算确定差异荷载，并根据计算的差异荷载进行分单元张拉。
（6）封锚。当锚索按要求锁定完毕，经质检单位验收合格后，切除多余张拉段，及时对锚头进行补浆和封锚，用机械切除多余的钢绞线，并应留长不小于100㎜的钢绞线。
参考文献
[1]林蔚勋.压力分散型锚索对岩体的加固效应研究[D].重庆大学；2010.
[2]《本项目山体地质灾害治理工程施工图设计》，中铁西北科学研究院，2006.7.
[关键字]压力分散型 锚索 高边坡 地质灾害 应用分析
[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-201-1
1 工程地质概况
梅州市西环高速公路项目位于梅州市的西面，呈半环形，是国家重点公路天津至汕尾高速公路绕梅城段，是国道G205、G206绕梅城的改线工程。由于台风暴雨和公路开挖等原因触发，先后发生了多处滑坡、坡面泥石流等地质灾害，下滑的岩土冲毁公路边原有的挡土墙，堆覆路面，毁坏民房，中断交通。该段边坡近年经常发生小型崩塌滑坡病害，规模约几百方，危害公路交通行车与安全，且坡体稳定性较差，有再次发生较大规模滑塌的可能。
全线大于20m的挖方边坡共计89处，其中20～40m的边坡共71处，占全部高边坡的80%，全线最深的挖方边坡高度为60.2m，挖方高边坡的防护形式主要依据稳定性分析结果分别采用锚杆（索）格子梁植草防护、中空砂浆锚杆格子梁植草防护、喷混植生防护。填方边坡高度大于20m的共25处，其中20～30m的边坡21处，占全部填方高边坡的84%，全线填方边坡最大坡高为37.2m（含挡墙高18m），填方高边坡主要采用人字形骨架植草防护、挡土墙防护。现经勘察查明潜在地质灾害点9处，包括5处崩塌隐患点、3处滑坡隐患点及1处泥石流冲沟。为确保国道畅通和交通安全，决定对潜在地质灾害进行治理。
该边坡地质灾害治理设计方案为，首先加固坡顶外土体，使其不产生牵引式坍塌；其次是通过修坡，消除坡面的松散体，按最高五级台阶进行削坡；然后通过施工锚杆、压力分散型预应力锚索，改善坡面的受力结构形式，坡面按一定间距设置排水孔，排除坡体水，使坡面体消除渗水的不利影响，最后在坡脚设置小型片石混凝土挡土墙。
2 压力分散型锚索在高边坡施工
锚杆基本试验应采用循环加、卸荷法，在每次加、卸荷时间内应测读锚头位移二次，连续二次测读的变形量：岩石锚杆均小于0.01mm，砂质土、硬粘性土中锚杆小于0.1mm 时，可施加下一级荷载；试验锚索均由12束1×7Φ5无粘结钢铰线组成，分为4个单元，每个单元为3束×7Φ5无粘结钢铰线锚索组成，每级荷载施加或卸除完毕后，应立即测读变形量；加、卸荷等级、测读间隔时间宜按表2 确定。
试验结果锚杆基本试验荷载数据均显示：所有锚索在达到预估破坏荷载时均完好，且在1.2倍设计抗拔力作用下，锚头位移稳定；无异常响声；无岩土体开裂和宏观变形；各级荷载作用下，在规定的时间内所产生的位移量均未超出前一级荷载作用下产生的位移量的2倍，在最大荷载作用下所产生的弹性位移量大于自由段理论弹性伸长量的80%，同时小于自由段加1/2锚固段的理论弹性伸长量。
3 压力分散型预应力锚索施工操作过程
（1）锚索钻孔。锚索钻孔采用钢管搭设施工平台，按照施工图采用MD-60锚固钻机进行施工，严禁开水冲钻及冲洗孔壁，同时应控制钻进速度，防止钻孔偏移.扭曲或变径，锚孔孔位和倾角要经过严格测量，其误差控制在设计允许误差范围内。钻进过程中需做好地质记录，地层复杂不易成孔地段，采用跟管护壁钻进。锚孔深度达到要求后，用高压风将孔内石屑和岩粉吹干净，以保证锚孔质量。
（2）编制锚索。锚索制作根据锚孔深度和设计要求，确定所需锚索长度，无粘结钢绞线进行制作并绑在承载体上，构成单元锚杆。锚索的制作应搭建高于地面50cm以上与锚索长度相适应的制作台及简易防晒防雨棚，同时应做好防晒防雨措施。最后再将各单元锚索按结构设计图组装成整体锚索。锚索下料长度等于锚固段+自由段+预留张拉段工作长度，其误差不大于±50mm，预留张拉段钢绞线长度1.5m，对钢绞线不同单元作出醒目可靠的标记。
（3）锚索安装。锚索体在检验合格后，方可运输至相应孔位。锚孔经高压风吹干净后，将对应的锚索抬至孔口进行穿锚，锚索入孔的倾角和方位应与锚孔的倾角和方位一致，要求平顺推进，在锚索安装承载体的一端先入孔。穿锚时如遇孔内不干净或塌孔时，不得用力过锰，避免锚索体被扭曲，承载体被破坏，同时保护好注浆管。若穿锚困难，应重新清孔后再穿锚。
（4）注浆。一旦锚索入孔安装后，应及时压浆，注浆是锚索成功与否的关键工序，注浆原则上不得超过24 h。注浆采用普通硅酸盐PO.42.5R水泥配制成水灰比为0.45～0.5的纯水泥浆，通过预装注浆管注浆，孔口用止浆塞塞住。本工程注浆采用水泥浆体孔底返浆法，全段一次性注浆。
（5）锚索张拉锁定。锚索张拉前，必须对张拉设备进行标定。应取10%～20%的设计张拉荷载，对其预张拉1～2次，使其各部位接触紧密，钢绞线完全平直。格构梁和锚墩混凝土强度必须达到设计要求方可进行张拉。预应力锚索正式张拉前，应取20%的设计张拉荷载，对其进行预张拉1～2次，使锚索各部位紧密接触，钢绞线完全平直。张拉时采用超张拉10%，分5级张拉，即设计荷载的25%，50%，75%，100%和110%。前四级持荷稳定5min，在张拉最后一级荷载时，应持荷稳定10～15min后卸荷锁定。压力分散型锚索应按张拉的设计要求先分别对单元锚索进行张拉，因各单元锚索长度不同，张拉应注意严格按设计次序分单元采用差异分布张拉，根据设计荷载和锚索长度计算确定差异荷载，并根据计算的差异荷载进行分单元张拉。
（6）封锚。当锚索按要求锁定完毕，经质检单位验收合格后，切除多余张拉段，及时对锚头进行补浆和封锚，用机械切除多余的钢绞线，并应留长不小于100㎜的钢绞线。
参考文献
[1]林蔚勋.压力分散型锚索对岩体的加固效应研究[D].重庆大学；2010.
[2]《本项目山体地质灾害治理工程施工图设计》，中铁西北科学研究院，2006.7.