尚海SHANG Hai
摘要院预应力锚索作为一种非常有效的岩土锚固方法已经成功的应用到了挖方路基施工过程中的高边坡防护。关于边坡的稳定性方面的难题一直在边坡的施工过程以及设计过程困扰着人们。能够有效的评判边坡的稳定性程度已经成为施工和设计过程的重要前提条件。
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关键词 院高边坡防护；预应力；锚索
中图分类号院U416.1+4 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2015）27-0085-02
0 引言
假如边坡的稳定性程度不能满足要求，就需要对它进一步地加固。然而预应力锚索技术恰恰是可以用来加固高边坡的一种比较有效的方法。本篇文章将介绍关于预应力锚索技术在高边坡防护中应用的内容。
1 预应力锚索改善高边坡稳定性的机理
一般来说，岩土边坡的稳定性是多种因素共同决定的。这些因素主要包括自然地层自身的重力大小以及强度大小、土壤孔隙大小、来自边坡里面的应力、岩土的高度和坡度、岩石裂隙里面的水压力大小以及边坡表面通常会受到的多种来自外界的作用等。在这些众多的因素中可能会使得边坡遭到严重的破坏的作用力主要包括了来自土壤边坡里面的水的压力大小以及会对边坡有荷载作用的其它类型的物料的重量或者来自岩土自身的重量。这些主要的作用力通常会有使土壤边坡表面的某一部分岩土沿着剪坡面产生向下移动的倾向。
预应力锚索一般来说是一种可以将受拉杆件（比如钢绞线或者其它的类似杆件）较深地埋入边坡中的剪切面下面从而可以有效地加大剪切面上的摩阻等相关效应。而且还能够相对比较直接地产生可以有效地抵抗边坡产生可能的移动的作用力，从而可以有效地改善边坡稳定性。众所周知，预应力锚索通常包括锚头、杆体以及锚固体等三个主要部分。
2 典型的边坡破坏模式以及相应的锚索布置
一般要求预应力锚索的相关布置必须要对边坡滑移能够产生出比较大的抗力。要求抗力能够比较均匀地分布在整个边坡上面，同时也允许在高应力区域实现集中的分布。除此之外，锚索锚固段一般来说需要设置在剪切面足够远的地方，从而可以使得不稳定的那部分岩土能够完全地处在应力带里面，这样才能够充分地利用锚索抗力方面的作用。
3 预应力锚索施工前期准备
3.1 原材料准备
为了可以保证工程的质量，首先要对施工过程中需要的钢绞线、锚具、钢筋、砂、碎石、水泥等材料进行一些材料方面的试验，从而可以准确地确定材料的采购方案。同时需要遵循已经设计好的混凝土、砂浆、水泥浆的配合比，以便可以保证锚索施工作业能够顺利进行。
3.2 施工前期的抗拔测试
在开始施工之前，需要先开展相关的抗拔测试，从而给锚索支护方面的参数设计提供可靠的试验依据。
3.2.1 测试设备
测试设备通常主要包括加载装置、量测装置以及反力装置等三个部分。加载装置选则某型号的千斤顶，通过使用高压油泵从而可以在锚索外端进行施加相应的拉力，反力装置通常采用横钢梁等相关部件；拉力量测通常使用可以连接于油泵的压力表进行量测。
3.2.2 测试方法
在测试的过程中，锚索拉拔试验中的加荷等级以及测读锚头产生的位移应遵循一下的规则开展。
淤使用循环形式的施加负荷方法，最初的荷载选择为A·fptk 的0.1 倍，以后每级负荷的增加量选取为A·fptk 的1/10耀1/15；
于加荷的时候务必要匀速而且缓慢的增加，从而避免可能会影响到试验的准确性；
盂在每一等级的荷载观察时间之内，要求测读锚头产生的位移不能低于三次；
榆在每一加荷等级的观测时间之内，锚头位移量绝对不能比0.1mm 要大，这时候才允许施加下一个等级的荷载，要不然就需要相应的延长观察时间，一直到锚头产生的位移增量在2.0h 内低于2.00mm 的时候，才可以允许施加下一个等级的荷载。
4 预应力锚索的施工方法
一般来说，预应力锚索在其施工方面的流程主要包括了以下几个方面。
4.1 边坡开挖以及修整
边坡开挖一般需要按照前期的设计方案的进行，需要实施分层分级的开挖，务必要保证开挖一级，紧接着要支护一级。如果上一级开挖尚没有支护完，也就绝对不可以进行下一级的开挖，从而可以有效地免除边坡被暴露在外面的时间太久，从而带来一些新的危害。
4.2 成孔以及清孔
等边坡壁面的人工修整工作已经顺利的完工之后，也就可以依据设计过程中的要求进而确定孔位并且划出相应的标志。锚索钻孔方面的施工需要借助风动干钻等类似的施工方法，不允许使用水钻。主要是因为土层通常是使用冲击回转形式的钻机成孔的，所以在岩石施工时候通常借助气动冲击钻机开展成孔作业。
当钻孔作业完工之后，通常需要借助于高压空气把孔中的岩粉以及水等杂物全部清除出去，从而可以有效地降低水泥浆和孔壁岩体之间的粘结强度。如果碰到在锚孔中就已经有承压水开始流出，需要等候水压以及水量变小之后方才可以下锚束以及开始注浆作业。在必要的时候需要在锚孔附近打一些排水孔。
4.3 锚索安放和地梁制作
当成孔以及清孔作业完工，并且经监理等相关人员验收合格以后，也可以开始锚索的安放工作。通常在锚索安放之前，需要认真地核查一下锚索的制作质量。从而可以保证其组装方面可以符合设计的全部要求。在进行锚索安放的时候，需要有效地阻止锚索发生扭压和弯曲，要注意无对中支架的一面必须要朝上，从而可以使得锚索的进入角度能够和钻孔的角度保持一致。
地梁模板的制作需要使用钢模板，使用钢管进行支撑，在里面设有拉杆装置进行可靠加固，在进行安装作业时要求牢固，表面非常的平整，接缝要保证非常严密，轴线要保证准确无误，而且尺寸标高等方面要务必符合相应的规范要求。
4.4 锚索的张拉和锁定
通常锚索超张拉力需要保证为其设计拉力值的1.1倍左右，在对其张拉时需要分两次开展。按照中上下的顺序进行首次张拉，这个时候张拉应该是预张力大小的二分之一。等每根锚索都已经张拉完第一次之后，然后再按照按中上下的顺序实施第二次张拉，一直到张拉吨位为止。
当锚索锁定之后，如果发现仍然存在非常明显的预应损失的时候，就需要对其实施补偿张拉。等到锁定工作全部完成之后，需要使用机械进行切除那些多余的钢绞线，同时需要留有长度5耀10cm，从而可以防止滑落。
5 预应力锚索配套的防护方案
为了可以有效地改善边坡的稳定性能，除了使用预应力锚索进行保护以外，还需要采取一些其他的防护措施。浆砌片石护面通常应用在土质和风化相对严重的岩质边坡区域。在浆砌片石等方面的施工过程中务必要注意关于伸缩缝以及泄水管等方面的设置情况，从而可以保证边坡的稳定性能。
关于非常容易破碎的易风化的岩面，除了需要在岩体节理裂隙之间进行填充混凝土之外，还需要设置一些相应的短锚杆以及喷射混凝土。短锚杆的主要功能是可以有效地阻止预应力锚索彼此之间的浅层边坡体产生掉块或者滑动位移。喷射混凝土能够可靠的阻止雨水渗透进入坡体，从而可以有效地免除节理裂隙彼此之间的充填物的软化或者流失进而可能会削弱坡面的稳定性能。
6 预应力锚索设计
计算滑坡预应力锚固力前，应对未施加预应力的滑坡稳定系数进行计算，作为设计的依据。滑坡设计荷载包括：滑坡体自重、静水压力、渗透压力、孔隙水压力、地震力等。对跨越库水位线的滑坡，须考虑每年库水位变动时对滑坡体产生的渗透压力或动水压力。预应力锚索极限锚固力通常由破坏性拉拔试验确定。极限拉拔力指锚索沿握裹砂浆或砂浆固结体沿孔壁滑移破坏的临界拉拔力；容许锚固力指极限锚固力除以适当的安全系数（通常为2.0耀2.5），它将为设计锚固力提供依据，通常容许锚固力为设计锚固力的1.2耀1.5 倍；设计锚固力可根据滑坡体推力和安全系数确定。
我国广州市邮电大厦的基坑深13.4m，基坑支护采用两排预应力锚索的桩锚支护方案。因为主体设计是采用南北两侧为护壁桩为地下室的浇注模板。所以护壁桩桩顶位移要控制在20mm 以内。根据情况分析，就需要采用预应力锚索护壁技术。该基坑共使用预应力锚索287 根，其中基坑东侧使用有腰梁预应力锚索94 根，南北两侧使用无腰梁预应力锚索193 根。根据最终基坑变形两测结果：南北两侧最大变形量为9mm，平均变形量为7.5mm；东侧最大变形量达到20mm，平均变形两为15.5mm。在同一基坑内、同等标高、同等桩径的条件下，有腰梁预应力锚索护壁桩的桩顶位移量是无腰梁预应力锚索护壁桩2倍多。同时南北两侧节省四道钢制腰梁，并减少50mm 宽度的土方开挖。
7 结束语
综上所述，该技术具有工序相对复杂，而且技术性非常的强，对锚固段以及张拉端的安全度方面的要求相对较高，这些问题都需要在施工的过程中必须要得到足够的重视。在进行施工过程中需要特别关注控制钻孔孔轴线的倾角大小以及孔轴线在其方位方面的误差。从而可以有效地确保锚索的张拉性能。