高速公路邊坡工程中預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的應(yīng)用研究

趙　強(qiáng)

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中　030600)

0　引言

邊坡工程是高速公路工程的一個(gè)重要組成部分，其對(duì)于高速公路的建設(shè)以及運(yùn)營(yíng)有著重要的影響，而邊坡工程質(zhì)量的一個(gè)決定性因素就是其穩(wěn)定性，只有使得高速公路邊坡工程的穩(wěn)定性得到有效地保證，才能夠確保高速公路建設(shè)活動(dòng)的順利開展。而要提高高速公路邊坡工程的穩(wěn)定性，主要需要依賴于相應(yīng)的施工技術(shù)，預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)就是一種常用的高速公路邊坡工程加固技術(shù)，利用該技術(shù)能夠使得高速公路邊坡的穩(wěn)定性得到有效地提升，進(jìn)而確保高速公路建設(shè)活動(dòng)的順利開展。所以有必要對(duì)于預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)在高速公路邊坡工程中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行相應(yīng)的研究。

1　預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)概述

1.1　預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的概念

就高速公路建設(shè)而言，邊坡工程施工也是其一個(gè)非常重要的組成部分，保證邊坡的穩(wěn)定性對(duì)于高速公路建設(shè)有著至關(guān)重要的影響。預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)是一種常用的高速公路邊坡工程加固技術(shù)，其工作原理就是使得高強(qiáng)度鋼材變?yōu)殚L(zhǎng)期處于高應(yīng)力狀態(tài)的受拉結(jié)構(gòu)，然后再將其固定在邊坡之中，從而使得被加固土體或巖體的穩(wěn)定性得到有效地提升。預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)將預(yù)應(yīng)力錨桿以及錨索作為預(yù)應(yīng)力的載體，使其同被加固巖土或土體結(jié)合成一個(gè)整體以提高邊坡的穩(wěn)定性。

1.2　預(yù)應(yīng)力錨索、錨桿的分類

在將預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)應(yīng)用于高速公路邊坡工程之中的時(shí)候，錨索或錨桿的選擇至關(guān)重要，對(duì)于邊坡的穩(wěn)定性有著極其重要的

影響，所以必須要慎重的對(duì)于錨桿或者是錨索進(jìn)行選擇。在選擇錨桿或者是錨索的過(guò)程中，必須要依據(jù)工程的實(shí)際情況來(lái)加以選擇，選擇最為合適的錨桿或者是錨索以使得高速公路邊坡工程的穩(wěn)定性得到有效地保證。其中，錨桿的分類如圖1所示，而對(duì)于錨索而言，則主要包括了拉力型錨索、壓力型錨索和荷載分散型錨索三類。

1.3　預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的特點(diǎn)

正是由于不同錨桿和錨索具有不同的特征，因此采用不同的錨桿或錨索所構(gòu)成的高速公路邊坡工程錨固體系也就不相同，不同的錨固體系有著自身的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，但是對(duì)于所有的高速公路邊坡預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)而言，其仍然具有一定的共性，首先是在處治規(guī)模和加固深度方面，就高速公路預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)而言，其處治的規(guī)模并不是很大，其相比于礦山以及水電等邊坡工程加固而言，無(wú)論是在加固深度方面還是加固規(guī)模方面，其都要小得多。同時(shí)預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的工點(diǎn)也較為分散，而且施工場(chǎng)地相對(duì)狹窄，在進(jìn)行錨固體系施工的過(guò)程中，由于受到高速公路帶狀特征的影響，使得施工活動(dòng)大都以人工和小型機(jī)具施工為主。此外，邊坡的成形時(shí)間相對(duì)較短，而且對(duì)于施工速度也有著較高的要求，所以使得預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的應(yīng)用難度有所增加。

2　高速公路邊坡工程錨固體系的選擇

2.1　高速公路邊坡工程的特點(diǎn)及破壞形式

在對(duì)于高速公路邊坡加固施工之前，首先必須要根據(jù)工程的實(shí)際情況對(duì)于邊坡錨固體系加以選擇，只有充分考察高速公路邊坡工程的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出最為合理的錨固體系，才能夠使得邊坡穩(wěn)定性得到有效地保證。而在進(jìn)行錨固體系選擇之前，首先必須要明確高速公路邊坡工程的特點(diǎn)以及破壞模式。首先，相比于水電邊坡以及礦山邊坡而言，高速公路邊坡工程的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，其規(guī)模相對(duì)較小，高速公路邊坡普遍較為低矮，絕大部分高速公路邊坡的高速都不超過(guò)50 m；第二，高速公路的邊坡多為開挖邊坡，所以使得巖層更加容易因?yàn)榍懈疃霈F(xiàn)臨空的情況，較為容易出現(xiàn)大規(guī)模的滑動(dòng)；第三，高速公路邊坡工程同高速公路工程一樣具有帶狀分布的特征，所以往往地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜；第四，在高速公路運(yùn)營(yíng)期間，必須要有效地保證其邊坡工程的穩(wěn)定性，否則會(huì)造成嚴(yán)重的損失。如果高速公路邊坡工程發(fā)生失穩(wěn)，其常見(jiàn)的失穩(wěn)模式主要包括平面破壞、楔體破壞、傾覆破壞和土體破壞四種。

2.2　高速公路邊坡錨固體系構(gòu)成

無(wú)論是選用預(yù)應(yīng)力錨桿還是錨索，要想使得高速公路邊坡工程的穩(wěn)定性得到有效地保證，往往都需要同其他防護(hù)形式結(jié)合在一起使用，而很少將其作為一個(gè)獨(dú)立的防護(hù)形式。對(duì)于錨桿體系而言，一般是采用普通鋼筋作為錨桿，然后將其錨入巖土之中，錨桿作為預(yù)應(yīng)力的載體，對(duì)于邊坡進(jìn)行加固。而預(yù)應(yīng)力錨索體系則主要用以防治邊坡的滑動(dòng)，一般適用于防治深層和大規(guī)模坡體滑動(dòng)。

2.3　高速公路邊坡錨固體系選型原則

在對(duì)于高速公路邊坡錨固體系進(jìn)行選擇的時(shí)候，必須要根據(jù)邊坡工程的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，同時(shí)在選擇的時(shí)候還應(yīng)當(dāng)遵循以下幾個(gè)方面的基本原則：首先是安全、耐久性原則，必須要確保高速公路邊坡具有長(zhǎng)期的穩(wěn)定性和可靠性；其次還必須要遵循整體防護(hù)原則，對(duì)于預(yù)應(yīng)力錨固體系進(jìn)行選擇時(shí)，必須要將其同坡面防護(hù)設(shè)計(jì)結(jié)合在一起；再次是施工簡(jiǎn)便原則，預(yù)應(yīng)力錨固體系的選擇應(yīng)當(dāng)要便于施工活動(dòng)的開展；此外，預(yù)應(yīng)力錨固體系的選擇還需要遵循經(jīng)濟(jì)性原則，選擇最為經(jīng)濟(jì)合理的錨固體系；最后是美觀性原則，預(yù)應(yīng)力錨固體系的選擇必須要有利于保持整個(gè)高速公路邊坡的美觀。

3　高速公路邊坡工程中預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1　合理選擇動(dòng)力與張拉設(shè)備

動(dòng)力與張拉設(shè)備對(duì)于保證成孔質(zhì)量以及錨桿或錨索的預(yù)應(yīng)力有著非常重要的影響，因此必須要合理地對(duì)其加以選擇。在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的過(guò)程中，常常會(huì)采用空壓機(jī)、鉆機(jī)等，空壓機(jī)和鉆機(jī)必須要有效地配合，從而保證鉆孔的質(zhì)量。而在對(duì)于張拉設(shè)備進(jìn)行選擇的時(shí)候，必須要注重有利于提高灌漿質(zhì)量。

3.2　有效控制鉆孔施工質(zhì)量

鉆孔的質(zhì)量對(duì)于預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的應(yīng)用效果也有著非常重要的影響，所以還必須要加強(qiáng)對(duì)于鉆孔質(zhì)量的控制。在進(jìn)行鉆孔時(shí)，首先需要對(duì)于孔位加以確定，準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，使得施工現(xiàn)場(chǎng)的孔位和設(shè)計(jì)保持一致。確定孔位之后再對(duì)于鉆機(jī)進(jìn)行安裝，鉆機(jī)安裝必須要穩(wěn)定牢固。安裝好鉆機(jī)之后才可以開始鉆進(jìn)，在進(jìn)行鉆孔的過(guò)程中必須要一個(gè)一個(gè)的完成，在鉆孔完成之后還必須要對(duì)于鉆孔的質(zhì)量進(jìn)行檢查。完成鉆孔之后，需要立即進(jìn)行清孔，將孔清理干凈之后才能夠進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨桿及錨索的安放。

3.3　控制錨桿及錨索的安放及張拉

在進(jìn)行錨桿或者是錨索安放的時(shí)候，首先必須要對(duì)于孔底所存在的巖屑加以清理，可以利用壓縮空氣將其吹出，吹出之后再平順的在孔內(nèi)安放錨桿或錨索，在安放錨桿或錨索的過(guò)程中，必須要確保在外部留有充足的長(zhǎng)度。在安放好所有的錨桿或錨索之后，就可以開始灌漿施工，在灌漿完成且孔內(nèi)漿體達(dá)到一定的強(qiáng)度之后，才能夠進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，張拉一般分多次進(jìn)行，在完成了張拉作業(yè)之后，需要及時(shí)地進(jìn)行封錨。

4　結(jié)語(yǔ)

就高速公路邊坡工程而言，其穩(wěn)定性無(wú)論是對(duì)于高速公路的建設(shè)還是運(yùn)營(yíng)都有著非常重要的影響，所以必須要對(duì)其引起足夠的重視。而利用預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)可以使得高速公路邊坡工程的穩(wěn)定性得到有效地提升，但是在對(duì)其加以應(yīng)用的過(guò)程中，需要依據(jù)工程實(shí)際情況對(duì)于錨固體系加以選擇，并且注重控制施工的質(zhì)量，從而使得高速公路邊坡工程的穩(wěn)定性能夠得到有效的提升。

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