李奎

（湖南華達工程有限公司，湖南 長沙 410000）

路基邊坡失穩(wěn)滑塌是公路工程建設(shè)的施工難點，也是影響工程質(zhì)量的重要因素，為提高道路邊坡穩(wěn)定性、改善工程質(zhì)量，常采用預應力錨索技術(shù)，該技術(shù)在路基邊坡穩(wěn)定方面作用顯著，因此文章總結(jié)路基邊坡防護的錨索技術(shù)，具有十分重要的意義。

1 高速公路邊坡防護設(shè)計原則及防護措施

1.1 邊坡防護設(shè)計原則。水泥噴射、漿砌片石是傳統(tǒng)路基邊坡防護措施，對邊坡穩(wěn)定效果一般，施工成本較高，并威脅周邊生態(tài)環(huán)境，不符合綠色發(fā)展理念。因此需探究新的路基邊坡防護措施，保障邊坡穩(wěn)定的同時體現(xiàn)綠色理念，并降低成本支出。

1.2 高速公路邊坡常用防護措施。路段、地質(zhì)情況不同，選擇的邊坡防護措施不同，常見工程防護措施包括柔性防護、邊坡錨固防護、骨架坡面防護等。小坡度、地質(zhì)環(huán)境好的路段可種植綠色植被穩(wěn)定路基邊坡，邊坡坡度稍大，易于種植的路段可選用生物防護措施，其他路段可選擇邊坡錨固防護或骨架坡面防護措施。選用邊坡錨固防護措施，在錨索安裝時應確保水灰比、注漿壓力和鉆孔準確性。

2 工程概況

某 高 速 公 路K16+197.5 ～K18+504 段， 全 長2306.5m，該項目地質(zhì)情況復雜，設(shè)計方為針對性采取適宜的設(shè)計方案，對該工程現(xiàn)場進行了調(diào)查，其中樁號K17+940-K18+100 區(qū)段內(nèi)產(chǎn)生較為嚴重的山體滑坡。設(shè)計單位依據(jù)實地調(diào)研，結(jié)合區(qū)域地貌、地質(zhì)特征，選擇采用“全面排水+調(diào)整滑坡體縱坡+錨索地梁加固”的綜合處理措施，進行路基邊坡防護。文章選擇滑坡體中的K17+940～K18+100 段（見以下平面位置為圖1，立面圖形式為圖2），全長160m，作為實際工程案例進行綜合探究。

圖1 項目位置地形圖

圖2 17+940～K18+100 右側(cè)段邊坡錨索防護立面圖

3 工程邊坡加固項目采用的方案

3.1 全面排水施工，在右方最高邊坡的坡頂位置設(shè)置梯形截水溝（見圖3 及圖4）；并在一、二級邊坡坡面位置設(shè)置導水孔并安裝導水管，導水管直徑為60mm，塑料材質(zhì)。

圖3 山坡頂截水溝（土質(zhì)段采用漿砌片石、石質(zhì)段直接抹水泥砂漿）

圖4 山坡平臺位置截水溝形式

3.2 滑坡體右方邊坡加固，第一級邊坡K17+944～K18+100 區(qū)段通過6m 高擋土墻及人字形混凝土骨架植草防護，擋土墻為強度等級為C20 混凝土，并在距墻角500mm 位置處設(shè)深層排水孔，采用梅花形設(shè)置，間距2m，長20m；第二和第三級邊坡通過錨索地梁進行植被防護，4Φj15.24 預應力錨索，地梁橫向間距3m，縱向3排，各錨孔設(shè)計噸位500KN，錨固段長度為8～12m；第二級邊坡K17+944～K17+952 及K18+079～K18+093 區(qū)段和第四級邊坡均通過噴灑草籽等方式進行綠色防護。具體防護情況如圖5 所示。

圖5 K17+940～K18+100 段右側(cè)邊坡加固工程方案示意圖

3.3 施工、運營時監(jiān)測：為實時掌控邊坡穩(wěn)定狀況，在K17+980、K18+050 兩斷面位置設(shè)置監(jiān)測孔，監(jiān)測孔間距不低于30m，深度不得低于25m。施工時要確保每天監(jiān)測1～3 次，道路運營時每周監(jiān)測1～3 次，監(jiān)測內(nèi)容要全面結(jié)合滑坡體的具體情況確定，重點是位移、地下水位等。

4 錨索施工原理

4.1 根據(jù)技術(shù)方案先后對邊坡實施開挖和修正，然后依據(jù)技術(shù)規(guī)定對假定滑動面土體實施鉆孔處理。當鉆至指定部位，進行孔道設(shè)置?？椎揽诓繛殄^索自由端，底部為錨索錨固端。錨筋通過鋼絞線制作后，經(jīng)孔底安裝到外部孔道口。然后進行微膨脹水泥灌注，養(yǎng)護一段時間后，水泥漿體與孔道會全面融合，進而起到加固邊坡穩(wěn)定的性能。

4.2 錨索主要分為錨頭、自由端和錨固段三部分。而錨固段又包含內(nèi)部和外部錨固段兩部分，外部錨固段主要起張力作用，內(nèi)部錨固端主要是用來固定錨索。自由端主要是為錨頭傳送拉力。錨索結(jié)構(gòu)示意圖見圖6，錨座及配筋大樣見圖7。

圖6 錨索結(jié)構(gòu)示意圖

圖7 錨座及配筋大樣圖

4.3 錨索安裝中最重要的工藝是錨固施工。預應力錨索因技術(shù)性強、工期長、工藝復雜等特性，通常在路基邊坡防護中應用較為廣泛。

5 預應力錨索施工技術(shù)要點

5.1 錨索造孔施工要點。錨索施工中，錨索鉆孔直接決定著錨固施工的成敗。筆者結(jié)合自身多年技術(shù)經(jīng)驗，并參考借鑒了大量相關(guān)文獻，整理出了該高速公路項目在不良地質(zhì)狀況下的錨索鉆孔施工重點如下：作者根據(jù)多年施工經(jīng)驗，總結(jié)出了本項目在特殊地質(zhì)條件下的錨索鉆孔作業(yè)流程，操作流程圖如圖8 所示：（1）錨索孔布置時必須定位準確、設(shè)置合理；同時確保鉆機穩(wěn)定、可靠、安全；（2）通過精確測量對鉆孔導向架進行調(diào)整，確保其傾角控制在30 度左右，并對傾角實行實時監(jiān)測，嚴格保證其處于規(guī)定范圍內(nèi)；（3）為有效避免施工中路基邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，可結(jié)合具體情況采用干鉆方式施工；（4）為便于后期施工，鉆孔深度必須要鉆至設(shè)計深度下30cm 處；（5）結(jié)合邊坡實際情況對鉆機位置及角度實施綜合安置。當鉆進0.2～0.3m 時要對鉆孔的傾斜狀況進行檢查，并對鉆孔角度實施嚴格校核；鉆孔時，結(jié)合邊坡周圍具體地質(zhì)狀況，合理確定鉆孔的相關(guān)參數(shù)。

圖8 全液壓鉆機緊跟開挖面錨索造孔工藝流程圖

5.2 錨索制造及安裝要點。根據(jù)設(shè)計圖紙對錨索的材質(zhì)、規(guī)格、質(zhì)量證明文件等相關(guān)信息進行全面檢查，從根本上保證原材料的質(zhì)量滿足設(shè)計及規(guī)范要求。

（1）預應力錨索選擇4Φj15.24 高強度低松弛、無粘結(jié)鋼絞線，其標準設(shè)計強度不低于1860Mpa；（2）預應力錨索每孔設(shè)計噸位500KN，選用OVM15-4 型錨具；（3）結(jié)合實際地質(zhì)狀況，合理確定錨孔深度及錨固長度。

5.3 錨索的注漿要點。（1）錨索注漿選擇強度等級為P.O42.5R 的硅酸鹽水泥；針對破碎部位，則可應用水灰比為1：1～0.45：1 的水泥漿進行注漿補強。（2）鉆孔漿體水灰比在完成束線施工后，要減少減水劑的摻量，使其降低到1%左右，而水灰比也由原來的1：1～0.45：1 將至0.38：1。（3）適當增大注漿壓力可有效提升注漿質(zhì)量和效率。通常狀況下通過插入注漿管和封堵管口的方式提高注漿壓力；（4）錨索注漿時，為有效避免注漿管堵塞，在注漿前要全面了解水泥砂漿的和易性等特性，以確保其達到設(shè)計要求。

5.4 張拉、鎖定和封錨錨索要點。結(jié)合錨索材質(zhì)、受力情況等因素合理選用張拉器具，先將張拉過程中的每項控制指標準確計算出來，并將數(shù)據(jù)輸入張拉儀器，確保張拉嚴格按設(shè)計要求實施：（1）錨索張拉時，嚴格保證各設(shè)備性能指標、錨墩強度、注漿強度等技術(shù)指標滿足要求；（2）錨索張拉充分結(jié)合邊坡實際工況，采用間歇式張拉的方式進行張拉作業(yè)。先將其張拉至設(shè)計值的90%，14 天后再次進行張拉至設(shè)計標準的110%。然后采用檢測儀器對錨索實施全面檢測，確保相關(guān)指標滿足設(shè)計要求后進行封錨作業(yè)；（3）該工程錨索張拉采用分組別、分等級、單根張拉的形式。根據(jù)分級、分組情況先后對各鋼絞線實施預應力張拉，然后根據(jù)標號實施二次張拉；張拉時要進行逐級加載，并嚴格控制加載速率，確保處于0.2σcon/min 范圍內(nèi)；（4）待鋼絞線完全張拉、鎖緊后，要對錨具和鋼絞線的質(zhì)量實施全面檢查。清除剩余鋼絞線，并采用水泥對錨頭實施封閉處理，然后將現(xiàn)場清除完畢。

6 檢測錨索施工質(zhì)量、邊坡穩(wěn)定情況

6.1 檢測錨固工程施工質(zhì)量。錨索施工完成后，需進行抗拔性能、錨索長度、張拉質(zhì)量檢測，綜合評估錨固工程施工質(zhì)量。

（1）抗拔性能檢測：1.5 倍設(shè)計荷載下，錨索伸長量無異常，狀況良好符合標準值；（2）錨索長度檢測：錨索長度不足值不應超過0.5m，且全長不得低于設(shè)計值的90%；（3）張拉質(zhì)量檢測：錨索張拉荷載檢測值應滿足設(shè)計荷載的0.9～1.1 倍，且張拉后錨索狀況良好，伸長量完全符合標準要求。

6.2 監(jiān)測邊坡穩(wěn)定情況。以錨索地梁加固法進行路基邊坡加固，在失穩(wěn)滑坡體附近設(shè)置監(jiān)測點，監(jiān)測錨索位移情況，觀測期為一年。數(shù)據(jù)顯示，隨時間的增加盡管錨索應力存在下降趨勢，但邊坡穩(wěn)定性呈現(xiàn)整體上升趨勢，并且錨索應力遠遠高于設(shè)計警戒值。

7 結(jié)論

路基邊坡失穩(wěn)威脅道路工程安全，近些年來隨著我國道路工程建設(shè)項目的增加，該問題成為影響施工質(zhì)量的重要因素。施工方法、地質(zhì)環(huán)境、技術(shù)水平等是決定道路施工質(zhì)量的重要指標，也是影響路基邊坡失穩(wěn)狀態(tài)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。高速公路山體滑坡段治理，應堅持確保邊坡穩(wěn)定，體現(xiàn)綠色理念，并降低成本支出為原則。邊坡治理預應力錨索施工，應以錨索加工、造孔、注漿、張拉、鎖定、封錨這六個方面的工序質(zhì)量為控制重點，全面提升錨索施工方案的整體穩(wěn)定效果。