岩土边坡工程治理篇1

1、岩土边坡治理中的预应力锚索技术

随着社会的发展，岩土工程建设越来越受到重视。在进行公路修建的时候为了更好的保障施工的安全，很可能进行施工场地的改造，从而就会形成人工岩土边坡。在进行岩土工程建设的时候需要进一步加强边坡子的固定，否则很容易引发滑坡、崩塌等地质灾害，如果太严重会对施工整体的稳定性产生很大的影响，因此进一步加强对其的研究非常有必要。在目前岩土工程建设过程中非常重要的部分是高边坡的稳定性，如果在治理工程中使用传统的挡土墙支护技术，会大量的消耗人力和无力，从而影响施工的安全性。对于这类工程如果加入预应力锚索技术，就能够进一步提高整体的安全性能。对于预应力锚索来说其主要是能够进行边坡的加固，并对岩体工程进行有机防护，从而能够更好的确保岩体工程的支护形式。和传统的支护结构，预应力锚索具有很多的优势，主要是体现在以下几个方面：1）锚索施加预应力能够进一步控制岩土体的形变，从而能够更好的发挥其岩土体的优势，降低预应力锚索支护结构的质量，也能够进一步节约材料，有效的控制成本。2）进一步控制土方的开挖量，同时能够达到植被的保护作用，达到环保的目的。3）预应力锚索施工也非常的方便，技术风险也非常小，同时能够进行分段的时候，进一步控制施工的灾害。就目前的情况来看，预应力锚索技术所发挥的作用越来越大，进一步加强对其的研究非常有必要。

2、预应力锚索工作原理

合理的进行锚索张拉预应力的控制非常重要，其能够更好的将锚具固定在桩体上。需要注意的是在进行施工的时候，锚索也会发生反作用力，其能够将桩体传送到破裂土体上，破裂土体会因为受到外力作用，从而能够进一步提高稳定性。就目前的情况来看，锚索预应力主要是2部分组成，包括靠锚固段，桩体，而对于中间主要是穿过破裂土体。

3、预应力锚索施工技术的应用过程

3.1、预应力锚索结构

预应力锚索的组成目前主要是3个部分，即锚固段、自由端及锚头。而对于预应力锚索的材料的组成主要是以下几个方面，锚具、钢绞线及注浆材料等。锚固段主要是将锚索进行滑动，从而能够更好的保障岩土内部稳定性。锚固段进行锚索和孔壁的连接主要是依靠灌浆技术，从而能够形成一个整体，使得稳固岩土变成了承载预应力的一个非常关键的部分。自由端主要是传力，其上下端为锚头和锚固端，锚头主要是合理的固定锚索结构，其也能够进行预应力的张拉部分的控制。

3.2、边坡开挖及修整

进行实际应用中需要严格的按照设计图纸进行施工，并合理的额进行开挖边线的扣工资，使用香港的机械进行施工，同时使用人工修整的方法进行边坡的控制，确保边坡处于一个平顺的状态，防止发生凹凸不平情况，同时需要注意的是整个过程中还需要做好岩土体的清理工作。

3.3、灌注桩身混凝土

进行灌注桩身混凝土时候，首先需要做好断面的检查和清理工作，并加强混凝土护壁的凿毛。铺底施工能够有效的控制钢筋、钢轨腐蚀等现象，同时还能够更好的保障桩身的钢筋、钢轨位置，因此也是越来越受到重视。在使用对接焊后还需要使用鱼尾板边焊等方法进行钢轨的施工。对于总截面，桩身截面所占据的比例是不太大的，大概是在百分之二十五左右。需要注意的是整个过程的中的接头设置需要控制在相应的位置中，然后㤇使用吊车进行摇头扒杆进行整个过程的固定，然后进行钢筋的吊放，然后是完成定位和绑扎工作。

3.4、锚孔的清理与检验

钻孔是锚索施工过程中非常重要的部分，当达到了一定的深度的时候如果需要停止工作，也不能立即停止钻孔，需要慢慢的进行，确保其能够达到最好的效果。如果孔壁的周围有出现水体粘滞及沉渣，就需要采取有效的措施进行处理，等到完成了钻孔工作后需要对其进行清除，主要是使用高压空气对孔内的水体与岩粉，然后是监理人员进行全部方位的观测工作，并做好相应的复查工作，从而确保锚孔的工作能达到相应的标准。

3.5、锚固注浆

就目前的情况来看锚固注浆主要使用的是水泥砂浆，经过实验后就能够进行水泥砂浆施工比的配合，同时需要合理的控制水泥砂浆质量，防止水泥出出现堵塞的情况。在注浆的过程中主要使用的方法是孔底注浆法，其是从底部开始进行注浆，然后进行搅拌的过程，等到完成注浆工作，从而能够更好的确保灌注的质量。

3.6、渗水的处理

渗水处理是整个过程中重要的部分，在进行钻孔或者是吹孔的时候如果有渗水的情况，就代表着碎末很多都吸附在孔壁上，其也就说明孔的深度可以了，这个时候就需要注入清水用高压风吹净，预应力锚索在岩土边坡工程治理中的运用研究黎路广西华蓝岩土工程有限公司广西南宁530011但是如果孔深度不够，就需要将钻具拔出，并进行清洗，然后在继续钻孔，一直重复动作，等到钻孔完成就可以停止了。

3.7、加强监测

进行施工的时候还需要加强预应力锚索检测，然后进行估算，并从多个方面进行控制。进行预应力的锚索张拉锁定的时候需要等到其达到百分之八十的时候才算完成，完成后需要采取有效的方法进行预应力损失控制，并进行防腐处理，完成封锚。总之，预应力锚索主要是通过预应力的作用确保岩土体内部处于一个密室状态，从而能够最大程度发挥岩土体的自承能力，调节其强度和稳定性，减轻支护自重，节约施工材料，经济效益明显，因此进一步加强对其的研究非常有必要。

作者：黎路 单位：广西华蓝岩土工程有限公司

岩土边坡工程治理篇2

1引言

锚索加固边坡技术是将岩土锚固技术更加充分地运用到高边坡的工程中。利用锚索将周围地层岩土的抗剪强度传递给相应的结构物，从而更好地保持地层自身的稳定性。而由于锚杆和锚索的大规模应用，使得锚索在固定地层产生压力应区，对地层起到加固的作用，从而起到增强地层强度和改善地层力学性能的作用。将锚索加固边坡技术运用于施工中，不仅能够有效地改善地层的力学性能，还能够使各个地层都更好地连接到一起，形成一种稳定的复合体。预应力锚索确实能够在减轻结构物自重的基础上起到节约工程材料和保证工程稳定的作用，已经在工程中得到了非常广泛的应用。

2工程概况

某工程位于大坝右岸岸坡较缓的部位，整体坡度为25°~35°，大部分的面积被残破而红色的黏土覆盖，黏土本身的含水量较低，厚度为2.5~7.8m，主河本身属松散的堆积物，系第四系全新冲击的砂碎石，颜色为浅黄色，厚度为4.5~12.5m，粒径为2~20cm，内部包含粉砂岩、石灰岩等。整体砂岩的呈现碎屑的形状，泥质的含量也较高。两岸边坡的强风化带的厚度约为6.5m，河床基岩的风化带的厚度约为6.6m。

3施工前的布置

主要的供风站位于右岸公路，整体临近锚索工作台面，采用1台20m3/min的电动空压机放置在边上进行加工，另外，配有1台12m3/min的柴油空压机作为临时备用的机器。在作业平台附近布置2台0.35m3/min的移动式搅拌机和2台注浆机，整体施工过程中采用的是砂石料场提供的砂石料。

4预应力锚索的工作原理

通过锚固将坡体深度稳定的岩体的锚索，将力传给框架，再通过框架对处于不稳定状态的坡体施加一个预应力，将处于松散状态的岩体进行挤压，从而使得岩体之间的正压力和摩擦力大幅度提升，增强其抗滑的性能，并有效限制不稳定坡体的发育，并在最终达到加固坡体的作用。尤其需要在锚索孔内部进行高压注浆，通过使浆液填充到锚孔周围的裂缝来有效地提高坡体整体的稳定性。

5造孔

由专业人员采用全站仪和测量仪对钻孔的倾斜度以及孔深进行专业的测量和严格的控制，注意将其孔距控制在约20cm，倾斜度和方位的偏差为2.5°。通常，每钻进5m就要用测斜仪进行1次校正，这样才能够切实保证钻孔位的设计达到相关要求[1]。采用YQ100型的电动潜孔钻孔机进行造孔，注意将孔深、孔位和孔的倾斜度严格按照相应的要求进行控制，力求让开孔的过程变得更加精确。在造孔的过程中，尤其要注意锚固段始末2处岩粉的采集。如果一旦在过程中发现有岩层软弱、出水或者落钻的异常情况，应该随时做好采样记录，并把这些异常的情况及时报告给工程师。如因为岩石的软弱而造成孔的坍塌时，可进行固结灌浆的工作。在堆积体边坡的松散体内进行钻孔时，为了防止再次发生孔坍塌事件，尤其应该采用全程的套管跟进方式进行钻孔，直到孔段不坍塌。在钻孔到位之后，应该采用包括高压风和水循环冲洗的方式进行冲洗，保证孔内部留有积水、石渣和石粉。一定要让专门的工程师将钻孔的工序都研究透彻之后再进行下索或者注浆等工作，表1为钢绞线的技术指标。

6预应力锚索的制作与安装

6.1预应力锚索的制作

钢绞线在预应力锚索制作中显得非常重要，要在保证其强度的基础上不会使其出现粘连的情况，一般而言，其强度将达到1880Pa，直径被控制在1.6cm。所有锚索的制作过程都应该在加工厂内完成。所有的钢绞线在制作完成之前都应该被放置在干净而平坦的水泥地上，然后再根据实际的钻孔深度和锚具的长度用尺进行测量，之后再用砂轮进行切割。锚头以里的长度和外露的长度相加就是锚索体的长度。结束时一定要将所有的钢绞线都理顺之后再进行捆扎。在钢绞线结束和下料之后，如果需要长时间搁置，则需要让制作厂做好适当的防雨措施，以防其被淋湿。内锚固端需要被组装成枣核的形状，尤其需要通过先两处内锚核段内部的长度，之后再做出标记。在一定的范围内先穿过中间的隔离架，之后再在中间扎成一道铅丝。隔离支架的存在能够使得钢绞线在一定范围内实现可靠的分离，并让每根钢绞线之间的距离都大于5mm，以此来保证隔离架出的锚索体的注浆厚度。当所有的钢绞线都被扎完之后，一定要有专业的人员负责检查其长度、直径和钢绞线内部有无出现交叉和重叠，等到所有的钢绞线都被验收成功之后才能够投入使用。

6.2预应力锚索的安装

需要严格按照图纸的内容全面进行支架和注浆管部位的安装，每隔1.5m设置1个架线环，从而使得锚索的平直性得到较大的保证。注意选择铅丝来绑扎锚索。一方面可以选择中架钢制，另外一方面选择塑料钢制，从而保证锚索一直处于钻孔内剧中的位置。当所有的锚索都已经被组装完成之后，需要对对应的孔洞进行编号。所有的锚索都编制完成之后，才可以让监理工程师签字发放合格证。需要避免钢材在运输和安装的过程中出现弯折的现象，同时也要避免钢绞线的涂层在不经意间被破坏。

7锚索注浆

通过注浆管来进行锚索注浆。如果在注浆的过程中发现灌浆的比重和出浆的比重相同，那么需要立刻采取屏浆措施。在灌浆的过程中，尤其需要将水灰比严格控制在0.4以下。在对锚固段胶体进行施工时，可以通过在胶液中适当加入膨胀剂来让胶体更快地得以凝固[2]。也可以选择在浆液中加入高效的减水剂来使得整体灌浆过程都具有较高的连续性。如果在整个灌浆过程中，由于受到诸多其他因素的影响，不得不中断超过1h，那么则需要重新注浆。只有当浆体的设计强度达到70%才能够使得锚固的质量得以保证，在此期间严禁周边出现振动或者爆破的现象。

8智能张拉

8.1准备工作

准备工作包括：（1）准备包括与张拉系统相适应的限位板、锚具、夹片、电脑和三相线缆；（2）对照张拉的系统清单和设备内容，确定其设备和配件完好无损；（3）注意核对专用的千斤顶的编号，注意在使用时应用正确的标定公式；（4）在整个过程中学会技术交底，并在此过程中学会并熟悉各项软件以及说明。

8.2张拉过程

点开“开始张拉”的软件按钮，并启动“第1次张拉施工”的按钮。此时，尤其要密切注意电脑上所观测到的压力值和位移值是否一直处于正常的情况下。如果出现异常就要立刻点击“暂停张拉”的按钮，并在之后进行后续的检查。在电脑张拉操作的过程中，后台严禁运行其他程序，操作人员在此过程中严禁离开相关的控制台。在张拉的过程中，尤其要密切注意张拉端的设备和千斤顶的工作情况，如果内部出现异常情况，那么尤其要点击“暂停张拉”的按钮，等到排除异常情况之后才能够继续开始张拉。

9预应力损失计算和其他相关的关系

图1是此次工程中5根锚索张拉在被锁定之后所测试的结果。从图1中可以看出，每根锚索在张拉被锁定之后，其预应力都会发生松弛，而随着时间的流逝，其逐步的衰退会造成预应力的损失。从图1的结果可以看出，平均预应力的损失大约占据了10%，张拉初期的预应力损失值应该算是最大的，大约占据总损失量的一半还多，因此，除了要进行预应力损失的计算，采取措施控制张拉初期的预应力损失也非常重要。从以往大量锚索预应力测试的结果来看，预应力衰减的时间一共可以被分为预应力迅速降低阶段、缓慢降低阶段和稳定阶段3个阶段。这3个阶段的时间长短不一，第1个阶段一般持续在初期几天，第2个阶段被稳定在30d以内，稳定阶段一般在30d以后，如图2所示。

10结语

随着时代的发展变化，在道路设计方面也呈现出越来越高的标准。由于边坡防护工程的要求和标准变得越来越高，从而使得其稳定性变得越来越好。尤其需要在一些地质条件较为复杂的山区地区采用预应力锚索防护技术进行施工。这种技术的应用不仅能够有效地提高高路基边坡的稳定性，还能够应对在施工中出现的各种复杂的情况，从而取得更高的经济效益。

作者：周争菊 单位：贵州省交通建设工程质量监督局

岩土边坡工程治理篇3

随着近年来边坡工程治理的不断深人,预应力锚索在岩土边坡工程治理中的应用越来越普遍,在施工过程中加强预应力锚索在岩土边坡工程治理中的运用,可以确保边坡工程施工的安全性和稳定性,同时,能够更好的提高岩土边坡工程治理的效果。

1、预应力锚索在岩土边坡工程治理中的运用现状

随着我国经济建设快速的发展,我国的基础工程建设呈日益上升的趋势,建设的规模也是日益变大。为了能够满足新的建设工程得需要,在施工中就需要对这些建设的场地予以改造。因此在这些工程进行建设的过程中就形成了很多的人工边坡,如果对这些边坡不及时的采取加固措施,就会造成一系列地质灾害的发生,比如:崩塌、滑坡等,严重的甚至会危及到人们的生命财产安全,并且还会对工程施工的进度造成影响,产生不必要的损失当前,高边坡的稳定性是一个非常突出的工程问题。运用传统的挡土墙支护结构、坡率法等加固方法随着边坡高度的提升,不仅施工的成本会增加,同时可靠性及稳定性也在降低,当边坡达到一定的高度位置,传统的加固方法就难以实施。因此在工程边坡治理中引人了预应力锚索,通过预应力锚索可以使传统的抗滑桩及桩板墙结构发挥出更好的效果,安全性、可靠性也随之大大提高。这里所说的预应力锚索是一种可以使得加固结构和被加固边坡形成一个有机整体的复合型的支护结构。和传统的加固方法相比较,预应力锚索的优势是比较明显的。第一,对锚索施加预应力可以很好的控制岩土体的形变,充分发挥出岩土自身的承受能力,减轻预应力锚索支护结构的重量,进而节省了工程材料及工程造价。第二,通过预应力锚索支护结构可以减少在边坡支护过程的削坡量,这样就有效的减少了土方的开挖,降低了植被的破坏,有助于对于环境的保护。第三,预应力锚索施工设备使用非常的简便,技术风险很低,并且还能够进行分段的施工,避免由于施工不当而引起灾害的出现。所以采用预应力锚索在岩体边坡工程治理中具有非常重要的意义。

2、预应力锚索在岩土边坡工程治理中的运用

2.1锚索的设计计算

锚索轴向拉力设计值锚索锚固段长度除应满足地层对砂浆的粘结力和砂浆对钢绞线的握裹力要求外,还应满足构造设计规定的最少锚固长度的要求。

2.2预应力锚索的施工过程

(l)锚索结构及其装配锚索的锚固段主要是导向尖锥、注浆管、定位片和扩展环构成的,自由段主要是紧箍环和金属波纹管构成,孔外主要是锚墩、锚具和垫板构成。每一束锚索主要有三根,其设计的拉力为6O0kN,锚索锚固段一般为八米,自由段一般为五到十米,其设计的孔深为十米到二十米,孔的直径为十五厘米侧边坡修正及其钻孔根据施工图纸的设计要求进行施工线的放置,准确进行堑口边线的测量,把堑口的地表水一定要排除到施工区的。对于边坡的面要进行及时的调整,确保边坡是平整的,尽量不要出现坑坑洼洼的情形,同时还要把出现松动的岩石进行及时的清理。在进行钻孔设备选择的时候,一定要根据锚固层的类型、孔深和施工地所处的条件进行钻孔设备的选择,进行施工的过程中,要根据所要受到的承载力以及稳固条件进行脚手架的搭设,按照坡面进行孔位的测量放线,准确的进行钻机的固定和安装,同时严格的按照施工标准进行钻机机位的调整,保证锚孔开钻纵横误差不超过正负一百毫米,钻孔的倾角和水平角符合相关的设计要求(3)锚孔清理及其检验当钻机钻进达到了施工设计的深度以后,这时候不可以马上就停止钻动,而是要进行稳定的钻动一到二分钟的时间,避免没有达到设计的孔径。同时,钻孔的孔壁上不能够留有残渣,一定要及时的进行清理,在钻孔完成了以后,可以使用高压空气把孔内的残渣予以清除,避免降低水泥砂浆和孔壁岩土体的粘结强度对于孔径和孔深的检查通常都是现场监理采用标准钻杆进行验孔,而且还要对锚孔的孔位以及倾角进行复查,保证所有的锚孔施工工作都合格了之后,才可以认可锚孔是合格的(4)锚固注浆通常运用的都是水泥砂浆,通过现场实验后再来确定合理的水泥砂浆施工配合比。对于水泥砂浆的质量要严格的进行控制和掌握,水泥的标号一般不能够低于425,而且还要选用已经净化过的河砂,对于搅拌好的砂浆还要进行再一次的筛选,避免因为水泥的结块造成管路的堵塞。进行注浆的时候,要运用孔底注浆法,从孔的底部开始进行注浆,在注浆的过程中,要慢慢进行砂浆的搅拌,一直到注浆完毕,这样砂浆的灌注才能变的饱满和密实(5)锚索张拉当锚索注浆完成了以后,就要开始进行锚墩的制作,通常锚墩使用的是C25钢筋混凝土进行整体的浇注,一定要确保锚墩和坡面是紧密贴在一起的,外表面要和锚索垂直。等到孔内的砂浆强度达到了80%以上之后才能进行锚索张拉,在张拉之前要仔细认真的检测锚头等设备,对张拉千斤顶油泵进行标定,保证锚具和夹片等是合格的。在进行张拉的时候要根据设计的顺序进行分步张拉,通过设计的荷载和锚筋长度来计算差异荷载,如果出现有明显预应力损失的时候,就要及时的进行补偿张拉伯)预应力锚索验收试验在进行预应力锚索验收试验的时候,对于验收试验的锚索数量不能够少于工作锚索总数的5%,同时也不能够少于三根,对锚索进行随机抽样检查。对于随机抽样检查的这些锚索,其试验的结果一定要大于在此荷载范围内锚索理论伸长量的百分之八十,而且不能够小于锚索理论的弹性伸长量,才能很好的说明锚索的承载力是符合该施工边坡加固要求的。

3、工程实例

某岩质边坡高29.67m,属于道路边坡,由于其存在潜在滑动面,需要采取预应通过有限元对该边坡未加预应力锚索和加预应力锚索两种状态进行数值分析,未加预应力锚索情况下安全系数为a95,加完预应力锚索状态下安全系数为1513,由此可以充分看出预应力锚索在边坡治理中的优势下面为两种状态下的数值分析的剪应变增量云图:

结束语:

综上所述,对于岩土边坡工程的施工尤其是高边坡的施工要尽量的运用预应力锚索,同时,在进行施工的过程中要加强质量的把控,确保施工的安全,充分发挥出预应力锚索的优势,使预应力锚索真正发挥出加固边坡的作用。

作者：屈林河 张智聪 单位：云南大学建筑与规划学院