预应力锚索在高边坡加固中应用论文

预应力锚索在高边坡加固中的应用[摘要]云南省昆明市掌鸠河云龙水库溢洪道陡坡段和挑流鼻坎段开挖中高边坡较多，施工中主要采用了国内外比较成熟的锚固技术——预应力锚索进行加固处理，针对溢洪道特殊的地质条件，设计提供永久支护采用1000kn预应力锚索施工，通过长期观测表明，在现有支护条件下围岩表面与深层变形达到稳定，溢洪道的锚索施工是成功的。

[关键词]高边坡预应力锚索施工技术应用

一、工程概述

本工程溢洪道位于左岸，距坝址230m的天然垭口处，呈折线形布置，其轴线大致顺垭口及冲沟地形，平面布置有一个转角为42°3057，半径为80m的弯道，为开敞式无闸控制溢洪道，堰顶高程2087.97m，堰宽20m，堰面形式为驼峰堰，泄槽为矩形断面，宽度由20m渐变到10m，钢筋砼衬砌，溢洪道由进口喇叭段、控制段、泄槽段组成。泄槽段全长463m，分别由i=0的平段、多级跌水消能段、平面转弯段、收缩段、陡槽段及挑流鼻坎组成。溢洪道陡坡段和挑流鼻坎段段冲沟两岸坡有卸荷崩塌现象发育，且开挖边坡较高，在施工时为保证边坡稳定，开挖后设计采用预应力锚索进行支护。

预应力锚索是通过锚固在坡体深部稳定岩体上的锚索将力传给抗滑桩，再经抗滑桩对不稳定坡体施加一个预应力，将不稳定松散岩体挤压，使岩体间的正压力和摩阻力大大提高，增大抗滑力，限

制不稳定坡体的发育，从而起到了加固边坡稳定坡体的作用。锚索孔内高压注浆，使浆液填充了锚孔周围坡体内裂隙，提高了坡体的整体稳定性。

二、施工技术及工艺要求

2.1 材料及设备选用

2.1.1 锚索、锚具

锚索、锚具采用广西柳州东方预应力股份有限公司和oym系列产品，1000kn级锚索由7×7φ5高强钢绞线组成，单根钢绞线强度为1860mpa；锚具采用oyml5-7型。

锚索采用国产钢绞线制备，主要指标见下表1：

2.1.2 张拉设备

电动油泵：zb4-500型。

张拉千斤顶：预张拉：ydc240q-200型千斤顶

整体张拉：lycw-150型

2.1.3 钻孔设备

宣化qzj-100型潜孔钻，冲击器直径115mm。

2.1.4 灌浆设备

采用sgb-6-10型灌浆机，注浆压力为0.25mpa。

2.2 施工方法

2.2.1 预应力锚索施工程序

2.2.2 施工准备

在已进行临时支护的边坡上，根据锚索设计高程，采用1.5″钢管人工搭设脚手架及施工作业平台，要求脚手架必须安全牢靠、稳固，工作平台宽度不小于2.0m。

2.2.3 造孔

1)造孔、定位：

从施工区附近采用全站仪定位，并用红油漆标明，按设计孔口位置，在脚手架平台上安装专用钢管、将钻机移到专用钢管上，采用地质罗盘仪进行方位角与倾角定位。设计锚索倾角为0度或下倾10度，深30-40m，由于钻孔深度较深，受钻头和钻孔自重的影响，钻进过程中钻头有一定的下沉，开孔时把倾角调7～8度范围，固定钻机后复测一次，达到设计要求后，接上风管，即可开钻。钻进过程中，应分段用地质罗盘仪或测斜仪进行测斜，及时纠偏(注意：因钻机及脚手架均为铁质，用地质罗盘仪定向时，应采用木尺导引方向施测，尽量避免外界因素的干扰)。钻孔深度按照超设计孔深0.2m进行施钻。钻孔孔径、孔深均不得小于设计值，钻孔倾角、方位角应符合设计要求。其允许误差如下：

开孔偏差不得大于10cm；

孔斜误差不得大于3％；

超经不得大于孔径的3％。

2)地质缺陷处理

钻孔过程中，若遇断层孔段，岩石很破碎，钻进很快，且不回

风，出现长钻等现象，应退出钻头、钻杆后，进行固结灌浆处理，灌浆时采用孔口封堵。全孔灌浆压力0.1～0.3mpa，浆液浓度0.6：1，水泥标号不低于425#，灌浆结束后1～3天内，进行重钻扫孔成孔。对于断层可能出现在设计内锚段的，扫孔时应征询设计意见增加孔深。

3)洗孔

钻孔完毕后，对钻进情况正常的一般孔选用高压风将石碴、粉尘吹出，用破布或木头堵塞孔口，防止杂物进入孔内。对钻进过程中出现不回风、堵孔、卡钻等情况的异常孔，则采用高压风将孔内石碴、粉尘吹出，反复数次，然后进行探孔，若探孔至正常孔深而无异常现象发生时，可进行下道工序，否则该孔需进行回填固结处理后，再重钻扫孔成孔。

4)造孔过程中的注意事项

①严格校验开孔时钻具的倾角和方位角，除经设计同意，不得对设计倾角作修改。

②宜优先采用轻型潜孔钻钻进。钻孔过程中应进行分段测斜及时纠偏，钻孔完毕再进行一次全孔测斜。

③钻孔过程中若遇塌孔等地质缺陷，造成钻孔困难时，应先进行钻孔固结灌浆后钻进。在设计孔终孔深度处，仍为地质缺陷部位时，应按监理工程师的指示进行钻孔加深。

④钻孔完毕后，穿索前应用高压风将钻孔吹干净。钻孔完毕验收合格后，应做好孔口保护。

2.2.4. 锚索制作

1)钢绞线下料

将采购的整圈钢绞线用1.5″钢管搭井字框，将整圈钢绞线内圈固定，使其站立；在下料长度范围内搭设工作台，按设计长度丈量尺寸后，采用砂轮切割机切割钢绞线下料；切口整齐无散头现象。下料长度应考虑到砼垫墩厚度、千斤顶长度、工具锚和工作锚的厚度要求，适当保留余度。

2)编索制束

将下好料的钢线及各种进、回浆管平行堆放于工作平台上，对不同的进、回浆管及钢绞线在进口段进行编号并用不同颜色区别，然后按设计内锚段长度12m位置安装止浆环及各种进、回浆管，保证管道畅通及耐压要求(管路系统耐压值不低于设计灌浆压力的

1-5倍)，对耐压值不够或不通畅者要更换。管道安装检查完后管口临时封闭，并挂牌编号。止浆环内用还氧剂封填密实，逐根检查锈蚀情况，有锈蚀的要全部清除，用汽油逐根清洗，用干净棉纱擦干，保证钢丝上无油膜存在，以确保钢绞线与水泥浆胶结体之间有牢固粘结力。

在内锚段范围内，每间隔1m安装一个对中支架，两个对中支架之间绑扎一道无锌铅丝，以使其成枣核状。张拉段每两米装一个对中支架，并绑扎无锌铅丝，绑扎时保证钢绞线与进、回浆管平行，不得有交叉现象，最后在锚索端头套上导向帽。

锚索制作完毕后应妥善存放，并登记、挂牌、标明锚索编号、