论文部分内容阅读
摘 要 当前高陡边坡加固方法较多，如挡土墙、抗滑桩、锚索抗滑桩等。本文选取预应力锚索抗滑桩作为公路滑坡整治技术，其施工效果是否良好直接影响着工程的整体质量。为此，本文通过具体工程案例，对抗滑桩桩身施工工艺及预应力锚索施工工艺进行了分析与探究。
关键词 预应力锚索；抗滑桩；公路工程；滑坡整治
中图分类号 U4 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）14-0051-02
滑坡是指长期因地下水、地表水活动影响，路基山坡土体、岩体结构支撑力逐步消散，在自重作用下，顺着相应软弱面整体向下滑动。按照其产生的滑动力学特征，滑坡可划分为两种形式，即牵引式、推移式。牵引式滑坡先滑动部位为其下部，导致上部支撑消失进而出现变形滑动现象，通常情况下速度极为缓慢，延续时间过长，存在横向张性裂缝发育，表面多呈阶梯状或陡坎状。推移式滑坡是下部岩土体被上部岩土挤压，进而产生变形，其具有较快滑动速度，且滑体表面存在波状起伏，主要分布于斜坡路段。
1 工程概况
某公路工程所在地为丘陵地貌，开挖坡面属于易发滑坡路段，为确保施工安全，必须做好地质地形调查工作。本地区海拔为130m～220m，丘坡坡度角为20°～4°之间，沟谷发育，具有较大地形起伏变化。河流从北向南流经本地，强烈冲蚀西岸，由于侵蚀切割的长期影响，导致西岸地带产生多级斜坡（南西—北东），20°为自然坡度，局部存在陡坡、陡坎。经钻探研究得出，按照从下到上顺序滑坡区域地层依次为奥陶系中上统（O2+3）地层—志留系下统（S1）地层+第四系（Q）地层。松散岩类孔隙水、基岩裂隙水为本地区地下水类型。勘察结果显示，本路段滑坡周界已形成，滑坡区地表拉张裂缝发育，顺着滑带前缘滑体土位移显著，且存在异常沉陷问题，后缘发展为显著的拉张裂缝，但并不存在明显位移。钻探显示滑带土以可塑—软塑状呈现，没有出现镜面、搓揉问题。由此可见，滑坡体正处于临界状态—欠稳定状态。为有效整治公路滑坡，本文选取预应力锚索抗滑桩施工。
2 抗滑桩桩身施工工艺
2.1 施工准备
本工程所处区域地势高低差距较大，施工前必须对地形进行充分了解，合理选择堆放材料场地及施工用地，进行施工便道修整，将施工用水、用电进行有效处理，便于施工顺利进行。按照工程地形实际情况，确定桩身成孔工艺，要求选取人工挖孔+轻轨式小型门机出渣方式施工。
2.2 平整场地及土方开挖
抗滑桩施工范围内平整场地，将设计桩顶标高以上位置的土石方清理干净，随后进行准确放样获取桩位，随后开挖并锁口施工。按照“兩端—中间”顺序跳孔人工挖孔施工。要求先对1、3、5…单数桩开挖浇筑施工，随后进行2、4、6…开挖浇筑施工。
施工过程中开挖1.5m后即可进行中心轴线放样，合理控制偏差。开挖土方时，每开挖1.5m需进行一次护壁支护，当护壁混凝土强度满足设计要求后即可进行下一节桩孔开挖或护壁混凝土浇筑施工。因滑坡体堆积物结构较为松散，具有较大含水量，因此必须有效控制护壁施工质量，根据设计规定施工。因土压力过大，护壁极易产生开裂、拱起问题，甚至出现塌孔。为此，开挖至中风化岩层后，必须对炸药用量加以严控，避免对桩孔附近岩石结构造成损害。爆破后需先进行通风排烟，待其检测安全后即可进行下井施工。在充分了解嵌岩深度规定后，要求必须满足中风化岩层深度要求，成孔后及时进行混凝土浇筑，严禁锚孔长期浸泡。
2.3 钢筋制作
严格按照施工规定，合理选取钢筋进行桩身制作，并做好试验。因具有较长桩身，必须焊接好主筋后才能施工。相比钢筋强度，焊缝强度应多出一些，尽可能不将接头设置在最大应力位置，要求交错排列接头，且在30d以上控制接头相互错开的间距。
2.4 混凝土浇筑
浇筑桩身前，必须将积水抽干，并对基底地质情况进行详细检验，且复查混凝土浇筑所需材料，如规格、质量及数量等。选取C75型拌和机进行混凝土搅拌，根据配合比设计，对水灰比、坍落度、和易性进行定期检测。要求连续浇筑桩身混凝土，振捣施工时需在45cm以内控制其厚度，需在前层混凝土初凝前完成各层混凝土浇筑、振捣、压实工作，避免已完成浇筑混凝土受到破坏，除此之外，还应防止两侧混凝土表面脱离。浇筑到桩顶部位后，需及时将锚索孔通道PVC管。
3 预应力锚索施工工艺
3.1 锚索成孔
按照设计规定，应向中风化岩层7m～9m之间嵌入锚索，需选取不同钻进方式进行土层、岩层施工，进而提升成孔速度。选取跟管旋转钻进成孔工艺进行土层施工，在土层应充分将旋转钻进工艺成孔速度快的作用发挥出来。选取钻进成孔法进行岩层施工。施工中必须在2°以内控制索孔倾角、设计倾角间的误差。且对地层条件具体情况进行实时观测。根据锚索钢绞线根数、孔径间的关联性进行孔径确定，具体如表1所示。
根据设计孔口要求，将钻机钻用钢管安装至脚手架，在管上安放钻机，并对方位角、倾角进行适当调整。选取规格相同钻杆用于钻机施工，根据锚索设计长度设置好钻孔钻杆，且整齐排放，用完钻杆后合理控制孔深。因钻杆长度误差在15mm左右，与锚索设计长度相比，钻孔深度多出50cm。
完成钻孔作业后，需一根一根将钻杆、钻具拔出，且清理干净冲击器。孔深复核应选取聚乙烯管施工，且选用高风压吹孔，以此吹干净孔内粉尘。要求在锚索设计长度以上控制孔深，随后将聚乙烯管拔出。
3.2 锚索制作及下锚
待孔深确定后，需及时进行锚索组装，相比孔深，锚索长度应多出1m～2m。且将作业台架搭设到平整场地上，在架上平顺放置裁好的钢绞线，一根一根进行检查，且剔除破损钢绞线。将内锚段、锚索设计长度计量出来并做好标记。内锚固段相隔60cm～80cm进行对中隔离支架设置，每米张拉段进行一道铁丝绑扎，且将导向帽设置到锚索端头。根据试验进行张拉段铁丝直径、捆扎圈数确定。完成组装锚索作业后，需对锚索编号、孔号等进行核对，确定无误后即可选取导向探头探孔施工，随后进行下锚作业。下锚前需完成清孔作业，选取压力水将孔壁清理干净。 下锚施工中需将导向帽安设到锚索锚固段端头位置，并将隔离环设置到锚固段内，防止出现钢绞线互交。
3.3 内锚固段注浆
内锚固段注浆选取排气法施工，下倾孔注浆管向孔底插入，砂浆直接注入孔底，通过锚索孔将空气排出。如上倾、水平锚索，由孔口注入砂浆，空气压向孔底，从孔底向排气管进入并向孔外排出，如稀水泥浆由进气管压出，表明已充满注浆。在0.6到0.8MPa之间控制灌浆压力，伴随锚索注浆管同时向孔底下放。注浆施工过程中，由孔底将注浆管逐步提出，但必须将注浆管出浆口埋设到灌浆液内，且在2m以内控制埋设深度。下锚后需先进行锚固段M30水泥砂浆压浆，水泥砂浆强度满足设计强度80%后需进行张拉施工，需在设计锚固段长度以上控制锚索锚固段长度。
3.4 锚索张拉
通常分2步进行锚索张拉施工，首先对吨位张拉进行检测，主要是对锚索内锚固段施工质量可靠性进行检测，保证其抗拔力满足设计要求。1 000kN为各束锚索张拉时的实际抗拔力设计值。张拉时可按照由低到高顺序进行张拉，如0kN、50kN、100kN、200kN…1 000kN。停壓保持时间为5min，随后进行卸压施工。其次对锁定吨位张拉进行检测，也就是超张拉，与锁定吨位相比，超张拉为其10%左右，也就是超张拉值为锁定值的110%。当350kN为各束锚索锁定张拉吨位，则张拉可按照0kN、50kN、100kN…350kN、385kN顺序进行施工。停压保持时间为15min，最后进行顶锚锁顶施工。
3.5 封锚
完成上述作业后，即可进行封孔施工，所需材料为M30水泥砂浆，同时将外锚头封闭，0.6到0.8MPa之间为注浆压力范围。
4 结论
综上所述，随着公路建设规模的逐步扩大，公路滑坡整治技术也越来越多，预应力锚索抗滑桩的合理应用，可大大提升工程质量，加快施工进度。为此，必须结合具体施工案例，合理选取施工方案，规范施工工艺，全面提升工程质量。
参考文献
[1]陈海军，薛元，封志军.多排抗滑桩在六沾铁路丁家村滑坡整治中的应用[J].路基工程，2014（4）：211-216.
[2]徐顺平，张杰.基于滑动式测斜仪的边坡岩体稳定性分析[J].公路与汽运，2012（4）：178-181.
[3]王亚南.预应力锚索抗滑桩技术在公路滑坡中的应用分析[J].中国高新技术企业，2013（18）：43-44.
关键词 预应力锚索；抗滑桩；公路工程；滑坡整治
中图分类号 U4 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）14-0051-02
滑坡是指长期因地下水、地表水活动影响，路基山坡土体、岩体结构支撑力逐步消散，在自重作用下，顺着相应软弱面整体向下滑动。按照其产生的滑动力学特征，滑坡可划分为两种形式，即牵引式、推移式。牵引式滑坡先滑动部位为其下部，导致上部支撑消失进而出现变形滑动现象，通常情况下速度极为缓慢，延续时间过长，存在横向张性裂缝发育，表面多呈阶梯状或陡坎状。推移式滑坡是下部岩土体被上部岩土挤压，进而产生变形，其具有较快滑动速度，且滑体表面存在波状起伏，主要分布于斜坡路段。
1 工程概况
某公路工程所在地为丘陵地貌，开挖坡面属于易发滑坡路段，为确保施工安全，必须做好地质地形调查工作。本地区海拔为130m～220m，丘坡坡度角为20°～4°之间，沟谷发育，具有较大地形起伏变化。河流从北向南流经本地，强烈冲蚀西岸，由于侵蚀切割的长期影响，导致西岸地带产生多级斜坡（南西—北东），20°为自然坡度，局部存在陡坡、陡坎。经钻探研究得出，按照从下到上顺序滑坡区域地层依次为奥陶系中上统（O2+3）地层—志留系下统（S1）地层+第四系（Q）地层。松散岩类孔隙水、基岩裂隙水为本地区地下水类型。勘察结果显示，本路段滑坡周界已形成，滑坡区地表拉张裂缝发育，顺着滑带前缘滑体土位移显著，且存在异常沉陷问题，后缘发展为显著的拉张裂缝，但并不存在明显位移。钻探显示滑带土以可塑—软塑状呈现，没有出现镜面、搓揉问题。由此可见，滑坡体正处于临界状态—欠稳定状态。为有效整治公路滑坡，本文选取预应力锚索抗滑桩施工。
2 抗滑桩桩身施工工艺
2.1 施工准备
本工程所处区域地势高低差距较大，施工前必须对地形进行充分了解，合理选择堆放材料场地及施工用地，进行施工便道修整，将施工用水、用电进行有效处理，便于施工顺利进行。按照工程地形实际情况，确定桩身成孔工艺，要求选取人工挖孔+轻轨式小型门机出渣方式施工。
2.2 平整场地及土方开挖
抗滑桩施工范围内平整场地，将设计桩顶标高以上位置的土石方清理干净，随后进行准确放样获取桩位，随后开挖并锁口施工。按照“兩端—中间”顺序跳孔人工挖孔施工。要求先对1、3、5…单数桩开挖浇筑施工，随后进行2、4、6…开挖浇筑施工。
施工过程中开挖1.5m后即可进行中心轴线放样，合理控制偏差。开挖土方时，每开挖1.5m需进行一次护壁支护，当护壁混凝土强度满足设计要求后即可进行下一节桩孔开挖或护壁混凝土浇筑施工。因滑坡体堆积物结构较为松散，具有较大含水量，因此必须有效控制护壁施工质量，根据设计规定施工。因土压力过大，护壁极易产生开裂、拱起问题，甚至出现塌孔。为此，开挖至中风化岩层后，必须对炸药用量加以严控，避免对桩孔附近岩石结构造成损害。爆破后需先进行通风排烟，待其检测安全后即可进行下井施工。在充分了解嵌岩深度规定后，要求必须满足中风化岩层深度要求，成孔后及时进行混凝土浇筑，严禁锚孔长期浸泡。
2.3 钢筋制作
严格按照施工规定，合理选取钢筋进行桩身制作，并做好试验。因具有较长桩身，必须焊接好主筋后才能施工。相比钢筋强度，焊缝强度应多出一些，尽可能不将接头设置在最大应力位置，要求交错排列接头，且在30d以上控制接头相互错开的间距。
2.4 混凝土浇筑
浇筑桩身前，必须将积水抽干，并对基底地质情况进行详细检验，且复查混凝土浇筑所需材料，如规格、质量及数量等。选取C75型拌和机进行混凝土搅拌，根据配合比设计，对水灰比、坍落度、和易性进行定期检测。要求连续浇筑桩身混凝土，振捣施工时需在45cm以内控制其厚度，需在前层混凝土初凝前完成各层混凝土浇筑、振捣、压实工作，避免已完成浇筑混凝土受到破坏，除此之外，还应防止两侧混凝土表面脱离。浇筑到桩顶部位后，需及时将锚索孔通道PVC管。
3 预应力锚索施工工艺
3.1 锚索成孔
按照设计规定，应向中风化岩层7m～9m之间嵌入锚索，需选取不同钻进方式进行土层、岩层施工，进而提升成孔速度。选取跟管旋转钻进成孔工艺进行土层施工，在土层应充分将旋转钻进工艺成孔速度快的作用发挥出来。选取钻进成孔法进行岩层施工。施工中必须在2°以内控制索孔倾角、设计倾角间的误差。且对地层条件具体情况进行实时观测。根据锚索钢绞线根数、孔径间的关联性进行孔径确定，具体如表1所示。
根据设计孔口要求，将钻机钻用钢管安装至脚手架，在管上安放钻机，并对方位角、倾角进行适当调整。选取规格相同钻杆用于钻机施工，根据锚索设计长度设置好钻孔钻杆，且整齐排放，用完钻杆后合理控制孔深。因钻杆长度误差在15mm左右，与锚索设计长度相比，钻孔深度多出50cm。
完成钻孔作业后，需一根一根将钻杆、钻具拔出，且清理干净冲击器。孔深复核应选取聚乙烯管施工，且选用高风压吹孔，以此吹干净孔内粉尘。要求在锚索设计长度以上控制孔深，随后将聚乙烯管拔出。
3.2 锚索制作及下锚
待孔深确定后，需及时进行锚索组装，相比孔深，锚索长度应多出1m～2m。且将作业台架搭设到平整场地上，在架上平顺放置裁好的钢绞线，一根一根进行检查，且剔除破损钢绞线。将内锚段、锚索设计长度计量出来并做好标记。内锚固段相隔60cm～80cm进行对中隔离支架设置，每米张拉段进行一道铁丝绑扎，且将导向帽设置到锚索端头。根据试验进行张拉段铁丝直径、捆扎圈数确定。完成组装锚索作业后，需对锚索编号、孔号等进行核对，确定无误后即可选取导向探头探孔施工，随后进行下锚作业。下锚前需完成清孔作业，选取压力水将孔壁清理干净。 下锚施工中需将导向帽安设到锚索锚固段端头位置，并将隔离环设置到锚固段内，防止出现钢绞线互交。
3.3 内锚固段注浆
内锚固段注浆选取排气法施工，下倾孔注浆管向孔底插入，砂浆直接注入孔底，通过锚索孔将空气排出。如上倾、水平锚索，由孔口注入砂浆，空气压向孔底，从孔底向排气管进入并向孔外排出，如稀水泥浆由进气管压出，表明已充满注浆。在0.6到0.8MPa之间控制灌浆压力，伴随锚索注浆管同时向孔底下放。注浆施工过程中，由孔底将注浆管逐步提出，但必须将注浆管出浆口埋设到灌浆液内，且在2m以内控制埋设深度。下锚后需先进行锚固段M30水泥砂浆压浆，水泥砂浆强度满足设计强度80%后需进行张拉施工，需在设计锚固段长度以上控制锚索锚固段长度。
3.4 锚索张拉
通常分2步进行锚索张拉施工，首先对吨位张拉进行检测，主要是对锚索内锚固段施工质量可靠性进行检测，保证其抗拔力满足设计要求。1 000kN为各束锚索张拉时的实际抗拔力设计值。张拉时可按照由低到高顺序进行张拉，如0kN、50kN、100kN、200kN…1 000kN。停壓保持时间为5min，随后进行卸压施工。其次对锁定吨位张拉进行检测，也就是超张拉，与锁定吨位相比，超张拉为其10%左右，也就是超张拉值为锁定值的110%。当350kN为各束锚索锁定张拉吨位，则张拉可按照0kN、50kN、100kN…350kN、385kN顺序进行施工。停压保持时间为15min，最后进行顶锚锁顶施工。
3.5 封锚
完成上述作业后，即可进行封孔施工，所需材料为M30水泥砂浆，同时将外锚头封闭，0.6到0.8MPa之间为注浆压力范围。
4 结论
综上所述，随着公路建设规模的逐步扩大，公路滑坡整治技术也越来越多，预应力锚索抗滑桩的合理应用，可大大提升工程质量，加快施工进度。为此，必须结合具体施工案例，合理选取施工方案，规范施工工艺，全面提升工程质量。
参考文献
[1]陈海军，薛元，封志军.多排抗滑桩在六沾铁路丁家村滑坡整治中的应用[J].路基工程，2014（4）：211-216.
[2]徐顺平，张杰.基于滑动式测斜仪的边坡岩体稳定性分析[J].公路与汽运，2012（4）：178-181.
[3]王亚南.预应力锚索抗滑桩技术在公路滑坡中的应用分析[J].中国高新技术企业，2013（18）：43-44.