压力分散型预应力锚索设计及高陡边坡加固施工方法

分级来张拉。 表 １ 锚 索 分 级 张 拉 数 据 表
满 ，保证孔 内注浆满满 。为 了提高锚 固体 的锚 固能 力 ，往往
采 用 高 压 劈 裂 注浆 法 ，其工 艺 步 骤 是 ：第一 次注 浆 ，不 加 压 ， 以 孔 口溢 浆 为 准 ；第 二 次注 浆 ，是在 第 一 次 注浆 养 护 １ ｈ 后 ５ 进 行 ，注 浆 压 力 设 定 为 ３ ａ；第 三 次 注 浆 ，在 二 次 注 浆 后 ＭＰ 的３ ｈ内 进 行 ，注 浆 压 力 设 定 为 ５ ａ ＭＰ 。
Ａｘ△ —— 为锚 筋的标准承载力 。 ｐ
Ｅ 为锚 筋弹 性 模 量 。
Ｌ 、ＬFra Baidu bibliotek、Ｌ—— 分别为一、二 、三 单元 的锚 索长度 ，且 ２ ３
Ｌ１ Ｌ２≥ Ｌ３ ≥ 。
Ａ 、 Ｐ— — 分 别为 分 步 张 拉 的第 １ Ｐ１ Ａ 。 、第 ２级 荷载 增量 。 （ ） 怎 么演 示 锚 孔张 拉 ： ３ Ａ、首 先 将 所 有 锚 索 一 起 张 拉 到 设 计 荷载 的 １ ％ ，再 将 ５
第 １ ２卷 第 １ ２期
２ ２住 ０１
中 国
水
运
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Ｎｏ． １２ ２ ０１ ２
１ ２月
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压力分散型预应力锚索设计及高陡边坡加固施工方法
张 定 山 ，郭 斌峰
（ 西 省 赣 南公 路 勘 察 设 计 院 ， 江 西 赣 州 ３ １ ０ 江 ４ ００） 摘 要 ：文 中 以亲 身 经 历 的赣 南某 公 路 建 设 工 程 （ 处 高 边 坡 因地 质原 因 改 普 通 锚 杆 加 固边 坡 为 预 应 力 锚 索 高 边 坡 一
Ｂ、 将 第 １单元 的锚 索 拉 到 分 步 荷 载 Ｐ 位 置 ，再 与 第 ２ 单 元锚 索 一 起 拉 至 对 应 分 部 荷 载 Ｐ 位 置 ，Ｐ 、Ｐ 数 值 如 下 ： 。 。
：
均 匀 ，不能出现结块 ，即拌 即用，而且注浆体 的强 度不能低
于 ４ ＭＰ 。 孔 注 浆 必 须 采 用 孔 底 返 浆 法 （ 浆 压 力 一 般为 ０ ａ 锚 注 ２０ Ｐ ．Ｍ ａ左 右 ） ，直 到 孔 口有 浆 溢 出 ，严 禁 中 途抽 拔注 浆 管 ，
譬
Ａ
图 １ 三 单 元 压 力 分 散 性 锚 索 结 构 示 意 图 二 、 具 体 操 作 程 序
根 据 现 实 施 工 经 验 ，具 体 操 作 程 序 是 ：在 高 边 坡 慢 慢 开 挖 ， 坡 面 修 整 完 成 之 后 ，根 据 一 定 的 间距 利 用 潜 孔 钻 技 术 ， 钻 穿预 测 滑 动 土 体 到 稳 定 土 体 中 的一 定 深 度 ，然 后 形 成 锚 索 孔 。 孔 道 最 里 面 的 一 段 （ 稳 定 土 体 中 ）就 是 锚 固 段 ，其 它 在
３ 张 拉 ．
四 、 结 论
（ ）锚 轱 体 强 度 与 台座 强 度 达 到 设 计 强 度 ８ ％时 ，方 １ ０ 可 进 行 张 拉 锁 定 作 业 。锚 筋 张 拉 必须 使 用 专 门 的 设 备 ，并 在 张 拉 作 业 前 对 张 拉 机器 设 备 进行 重新 标 定 。 （ ） 么 是锚 索 的 张 拉与 锁 定 ： 索 的张 拉 就 是 按 照 设 ２ 什 锚 计 的次 序 ，分 单 元 采 用 差 异 分 步 张 拉 法 ，按 照 设 计 荷 载 和 锚 筋 长 度 来 计 算 ，再 确 定 差 异 荷 载 。 锚 索 的预 应 力 在 补 足 差 异 荷 载 后 ，再 分 成 ５个 等 级 ，按 照现 行规 范进 行 施 加 ， 即设 计
体 与 岩 土 层 的 摩擦 阻 力 系数 降低 。 （ ）锚 孔 形 成 孔 后 ，要 用 高 压 风 进 行 反 反 复 复清 孔 ，从 ４ 而 使 孔 碴 迅 速 排 出孔 外 ，确 保 孔 内干 净 。 （ ）锚 筋 体 的 制 作 与 安装 ： ５ 严格 按 照原 先 的设 计 要 求 来
收 稿 日期 ： ２ ２ ０ — ８ ０１ — ７ ２
２ 施 工 工 艺 步骤 ． （ ）按 照 施 工 工 艺 设 计 的相 关 要 求 ， 行 预 应 力锚 索基 １ 进
础 性 试 验 ，也 即抗 拔 拉 破 坏 性 试 验 ， 它 的 主 要 目 的就 是 研 究
和验证设计采 用的工作锚索性质和性能 、施工工艺 、设计 质 量和设计合理性 ，以及能提供 的安全储备 。再就是着重 研究
取 为 ０１ ．Ａ×Ａ ＋ ｐ 差异荷载 。
（） ２ 以三 单 元 压 力 分 散 型 锚 索 为 例 的 差 异荷 载计 算公 式
如下 ：
Ａ ， ２ ： ：＝ ｐ ： × 刍
厶
：ｘ Ｌ ＋ ２ （ 毕
２
ＬＩ
）
式 中 ：Ａ 为 单 根 锚 筋 的截 面积
禁采用水钻或者 用水清 孔，避免孔壁 产生泥皮 ，从而使钢筋
竺 Ｐ ： ＋ Ｌ ） ｒ — 、 ． ‘ ‘
，
变成 孔 口来注浆 。若一旦发现孔 口浆面有 回落现象 ，则应在
３ ｒｉ 内进 行 孔底 压 浆 补 浆 ２ ３ 次 ，确 保 孔 口浆 体 已经充 ０ ｎ ａ ￣
式中：Ｐ为设计荷载 ；Ｌ为锚索 的长度 ；△ Ｌ为各单元锚
索 的 长 度差 。 再 加 上 第 三 组锚 索 ，然 后 按 照 分 级 张 拉 表 中 的对 应 荷 载
荷 载 的 ２ ％一 ５ ％一 ７ ％一 １ ０ ５ ０ ５ ０ ％一 １ ０ 。顾 及 到 地 层 松 ％ １
通 过对赣南某公路建设工程 的高 陡边 坡施 工全 过程 或施 工之后情况进行系统观测 ，其结 果表 明 ：对 压力分散型锚索 进行加 固之后的高陡边坡是非常可 行而 牢固的。
三 、施 工 工 艺
＿
索、压力 分散型锚 索、拉压分散 型锚 索等三种 。但 压力分散 型预应力锚 索结构先进 ，受力合 理 ，承载力大 ，经 济实用 ，
有 明显 的社 会 效 益 和 经 济 效 益 。
１ 施 工 工 艺 流 程 图 ．
为 了 保 证 压 力 分 散 型 预 应 力 锚 索 的施 工 质 量 和 锚 索 效 果 ，其 施 工 工 艺有 严格 的要 求 。
加 固）为例 ，对压力分散型预应力锚索高边 坡加 固施 工工法进行阐述 。
关 键 词 ：预 应 力 锚 索 设 计 ；高 陡 边 坡 ；加 固施 工 方法
中 图 分 类 号 ：Ｕ １ ４７
前 言
文献标识码：Ａ
文 章 编 号 ：１ ０ — ９ ３ （ ０ ２ ２ ０ ７ — ２ ０ ６７ ７ ２ １ ）１－ ２ ３０
作 者 简 介 ： 张 定 山 ，江 西 省 赣 南 公 路 勘 察 设 计 院 。
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第 １ ２卷
锚 索 的抗 拔 拉 承 载 力 、荷 载 与 变 形 、松 弛与 蠕变 等 具 体 问题 ， 与 此 同 时 ，考 虑 搬 运 、 储 存 、 安 装 和 施 工 过 程 中 的抗 物 理 破 坏 能 力 ， 旦发 现 问题 ，就 及 时 采 取措 施变 更和 完善 等 对 策 。 一 （ 对 于 地 下 水 较 丰 富 的 ， 先 行 施 工 排 水 平 孔 排 干 山 ２） 需 体 中 水 ，再 进 行 锚 索 孔 施 工 。 （ ） 钻 孔 技 术 应 该 严 格 按 照原 先设 计好 的 孔位 、斜 角 、 ３ 方 位 角 进 行 钻 孔 。一 般 情 况 下 ，钻机 导 轨 倾 角 的误 差 不 会 超 过 ±２ ，钻 孔 孔 径 、孔 深 要 求 不得 小于 设 计 值 数 ，如 果 钻 孔 。 达 到 设 计 深 度 时 ，则 不 易立 即停 钻 ，要 求 稳 钻 ３ ５ ｎ，以 ～ ｍｉ 便 防 止 孔 底 灭 尘 ，而 且 要 及 时对 孔道 进 行 清 理 。锚 孔 施 工 是 采 用 风 动 干 钻 施 工 法 进 行施 工 的 ，盛 开 塌 孔 、 卡 钻 的地 层 。 为 保 障 施 工 质 量 ， 我们 需 要采 取 根 管 钻 进 的 工 艺 钻 孔 ，而 严
钢绞线拉直后再松开 ；
制作锚筋体 ，锚筋体 摆放顺 直 ，不扭不叉 ，排列均匀 。在锚
孑检 查 合 格 后 ，要 求 较 直 顺 的安 插 锚 筋 体 到 孔 底 ， 安装 时要 Ｌ
严 格 按 照 设 计 的倾 角 和 方 位 角 平 顺 推 进 ，千 万 别 抖 动 ， 或者 扭 转 ，或 者 串动 ， 以免 防止 中途 散 束 和 卡 壳 。 （ ）孔 内注 浆 ： 浆 液 应 该 严 格 按 照 配 备 系 数进 行 搅 拌 ６ 注
图 ３ 施 工 工 艺 流 程 图
的是 自由段 ，然把后用无粘 结钢 绞线加工好 的锚 筋体安插在
孔 道 中 ，用 微 膨 胀 的水 泥浆 从 孔 底 到 孔 口注 满 ，在 整 个 孔道 的水 泥 浆 体 凝 固后 再 与 孔 壁 土体 结 合 为 一 个 整 体 ，最 后 才 形 成 锚 固 体 。 在 坡 面 上 浇 筑 混 凝 土 框 架 或 者 竖 梁 后 ，再 待 其 混 凝 土 强 度 达 到 一 定 量 时 ，分 组 张 拉 预 应 力 锚 索 就会 形 成 预 应
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一
、
力锚 索 的 防 护 加 固边 坡 （ 图 ２所 示 ） 如 。
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。。
近 几 年 ， 国家 大 力 发展 基 础 设 施 建 设 ，公 路 建 设 向 山岭
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重 丘 区 扩 展 ，形 成 不少 高 坡 边 坡 ，如 果 按 普通 开 挖 防 护 变 得
Ｉ ＿
实 践表 明 ： 路对压 力 分散 型预 应力锚 索进 行加 固 的高 陡边 公 坡 能够帮 助边 坡坡 率得 到缓 减 ， 且 节约 了 占地 面积 ， 大地减 而 极
（ ）试验 孔 张拉 步骤 ：首 先把 所有 的锚 筋 一起 拉 到 １ Ａ×Ａ ｐ的 ０ １ ． ，尽量使锚筋 能够 拉直 ，然后再松开 ， ． ｔ０２倍 最 后 再采 用 循 环 加 荷 ，但 每 级 加 荷增 量 宜取 Ａ×Ａ 的 ｐ
ｌ Ｏ １ １ 。但 对 于 压 力 分 散 型 的锚 索 ，刚 开 始 的荷 载 宜 ／１ ～ ／ ５
Ｄ
不经 济或不可能 ，普通锚杆 加固边坡 已不能满 足现实 的边坡
安全 稳 定 与 国 内 的公 路 发展 之 需 。所 以 ， 本文 所 研 究 的预 应 力 锚 索 防 护 加 固路 的路 堑边 坡 就 逐 渐 发 展 应 用 起 来 ，预 应 力 锚 索 锚 固 工 程 不 管 是 在 高 速 公 路 ，还 是 在 普 通 公 路 的 高 边 坡 加 固 上都 获 得 了 比较 好 的应 用 。 预 应 力锚 索 按 照 锚 固体 的 受 力 状 况 ，又 可 以 分 为 摩 擦 型 锚 索 和 承 压 型 锚 索 两 类 ；根 据 锚 筋 体 结 构 的传 力 特 征 ，还 可 以分 为 拉 力 型锚 索 、 压 力 型 锚 索 和 荷 载 分 散 型锚 索 （ 图 １ 如 所 示 ） 这 其 中 的 荷 载 分 散 型 锚 索 又 分 可 以为 拉 力 分 散 性 锚 。 图 ２ 锚 索 加 固 高 陡 边 坡 示 意 图 如果 采 用 的锚 筋 体 达 到 普 通 钢 绞 线 等 材 料 制 作 而 成 的 时 候 ，那 么 注 浆 采 用 止浆 袋将 自 由段 与 锚 固段 就 应 该 分 开 来 ， 第 一 次 注 浆 只 要 把 锚 固段 注 浆 灌 满 来 ，待 预 应 力 筋 张 拉 后 再 对 自 由段 进 行 补 浆 填 孔做 好 防 锈 处 理 。为 了提 高锚 固 体 的 握 裹 力 ，注 浆 时往 往 采 用 高 压 劈 裂 注 浆 法 。