預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)技術(shù)在邊坡滑坡治理中的應(yīng)用

葉剛

摘 要：預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)是巖質(zhì)邊坡最有效的加固手段之一，該結(jié)構(gòu)是將鋼筋混凝土框架與預(yù)應(yīng)力錨索兩種可單獨(dú)使用的構(gòu)件組合在一起，形成一種新型的支擋結(jié)構(gòu)，通過預(yù)應(yīng)力錨索、框架和邊坡巖土體的相互作用，來承擔(dān)邊坡變形所產(chǎn)生的外力，使邊坡保持穩(wěn)定。本文以湖北隨縣某邊坡作為工程背景，主要介紹預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)體系在滑坡治理中的實(shí)際應(yīng)用，并對施工中相關(guān)問題進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力錨索；格構(gòu)；邊坡；滑坡治理

1 工程背景

工程位于湖北隨縣境內(nèi)，地理位置：東經(jīng)113°11′49.8″，北緯32°20′44.4″；坐標(biāo)：X3582307，Y19706856。滑坡區(qū)屬構(gòu)造剝蝕低山丘陵地貌，滑坡體處于殘丘之上，殘丘坡頂渾圓，殘丘面積約6000m2，平均高程約220m，殘丘四周為山谷沖、堆積的平坦區(qū)。2012年，由于建房開挖殘丘，使殘丘北面和東面經(jīng)形成陡坡，整體坡度35°，局部40～50°，這為滑坡的發(fā)育提供了有利的地形條件。

滑坡滑體物質(zhì)組成主要為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化的片麻巖及少量的含碎石粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土夾碎塊石等；滑帶為灰白色或灰綠色粉質(zhì)粘土含碎石，其間偶見有片狀剪裂面，局部可見有斜向擦痕褐色薄膜，滑帶主要沿一逆掩斷層面發(fā)育；滑床主要為中風(fēng)化片麻巖和強(qiáng)風(fēng)化片麻巖。

滑坡主要危及坡下30戶新建房屋、賓館和坡上自來水廠、通信電纜和高壓線路，直接經(jīng)濟(jì)損失約696萬元，間接影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)、生活用水和居民商戶的生命財產(chǎn)安全。治理工作迫在眉睫。

2 治理方案的選定

針對滑坡地質(zhì)環(huán)境特征、變形滑動的成因機(jī)理、現(xiàn)場施工條件等考慮，具有技術(shù)可行性的治理方案有：格構(gòu)錨索護(hù)坡、削方減載、抗滑樁支擋等主要工程措施，均可達(dá)到防止滑坡體進(jìn)一步變形破壞，保護(hù)周邊建筑物及人員的生命財產(chǎn)安全的目的。

滑坡體頂部即為當(dāng)?shù)厮畯S，其承擔(dān)著供應(yīng)城鎮(zhèn)居民生活用水的重要功能，暫無搬遷的可能，而削坡減載工程按穩(wěn)定坡率削坡，需破壞水廠的水塔及廠區(qū)部分建筑物，故削坡減載無施工可行性。

勘查資料顯示滑坡體滑床為強(qiáng)-中風(fēng)化片麻巖，尤其是中風(fēng)化片麻巖巖體完整性較好，抗滑樁樁體開挖需要爆破，影響坡腳居民樓的正常使用。此外，抗滑樁施工為盡可能減小對滑坡體的擾動，需跳樁開挖，施工進(jìn)度較慢。綜合考慮施工安全、施工進(jìn)度及應(yīng)急治理工程的緊迫性，本治理工程方案排除抗滑樁支擋。

格構(gòu)錨索施工主要利用現(xiàn)有巖土體自身強(qiáng)度，通過深層加固，主動控制巖土體的穩(wěn)定性，可節(jié)省大量工程材料；不需要很大的作業(yè)空間，且施工進(jìn)度快，對周圍環(huán)境影響小。在滑坡體變形劇烈，雨季即將到來的前提下，是治理滑坡技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)可行、施工優(yōu)選的最佳方案。故本治理工程設(shè)計選擇預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)（框架）護(hù)坡形式作為防治方案。

3 工程治理方案

本次應(yīng)急治理工程設(shè)計主要依據(jù)現(xiàn)場調(diào)查情況及實(shí)地勘查報告，對擬定防治方案及工程措施如下：（1）坡面整形工程。對滑坡體區(qū)域進(jìn)行40°削坡清理，便于格構(gòu)工程施工。（2）錨索格構(gòu)工程。為防止滑坡體繼續(xù)變形危害坡頂水廠建筑結(jié)構(gòu)，在滑坡體主變形坡面上設(shè)計錨索格構(gòu)工程，阻止滑坡體進(jìn)一步變形。錨索采用壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索，錨索錨固段穿過滑帶進(jìn)入滑床深度至少大于8m。（3）排水工程。在滑坡體后緣及側(cè)緣穩(wěn)定區(qū)域設(shè)計截排水溝將坡面匯流排除滑坡體外，減少降雨入滲對滑坡體的影響作用。

4 施工技術(shù)措施

4.1 鉆孔

鉆孔孔徑φ130mm，錨索孔水平間距3.0m，垂直間距3.0m，傾角35°。由于地層比較松散，在鉆進(jìn)過程中，必須跟管鉆進(jìn)，干鉆成孔，嚴(yán)禁水鉆。

4.2 編制錨索

鋼絞線采用7Φ15.2高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，強(qiáng)度級別為1860MPa。設(shè)計錨索長度分M1型：22m×15根，M2型：20m×30根和M3型：15m×15根，錨固長度均為5m，總計60根。下料時應(yīng)考慮加千斤頂張拉時的工作長度，并應(yīng)考慮格構(gòu)梁等使用長度，施工時考慮取1.5m。編制錨索總長=錨固長度+自由段長度+1.5m。下料時，只能用電砂輪切割。鋼絞線編束時，應(yīng)加設(shè)分離器及緊箍環(huán)將鋼絞線束分開，錨固段每隔2m設(shè)置一個對中支架，每隔2m設(shè)置一個束線環(huán)。壓漿管與鋼絞線之間用隔離支架分離。

4.3 安放錨索

編制完成并經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后的錨索，安放時按型對應(yīng)孔號進(jìn)行。由人工抬到孔口，確?？變?nèi)清潔無積水和巖屑，從孔口平順下入孔內(nèi)。

4.4 注漿

本工程采用42.5MPa普通硅酸水泥配制純水泥砂漿。要求水灰比不大于0.45，漿液結(jié)石28天強(qiáng)度達(dá)到M30。

4.5 格構(gòu)梁施工

格構(gòu)梁鋼筋配筋為上下部縱筋分別選用4Φ14和4Φ20的II級螺紋筋，邊梁上、下部縱筋均選用4Φ14，箍筋采用φ8@150。格構(gòu)梁構(gòu)架由豎梁和橫梁組成，設(shè)計截面尺寸均為300mm×450mm。采用C25現(xiàn)澆混凝土。

4.6 錨索張拉

張拉前，應(yīng)將張拉設(shè)備進(jìn)行配套標(biāo)定，錨索張拉設(shè)計要求分兩次逐級張拉，第一次張拉值為總張拉力的70%，兩次張拉間隔時間不小于3d～5d，總張拉力為設(shè)計抗拔力10%～15%倍的超張拉。張拉必須等孔內(nèi)砂漿達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%后方可進(jìn)行。

4.7 封錨

封錨在張拉完成后進(jìn)行。除留長5cm～10cm外露錨索外，用手提砂輪機(jī)切除多余錨索，然后用C25細(xì)石混凝土將錨頭封閉，以防風(fēng)化侵蝕。

5 施工中的幾個問題

5.1 成孔質(zhì)量

合理掌握鉆進(jìn)參數(shù)和鉆進(jìn)速度，防止埋鉆、卡鉆等各種孔內(nèi)事故。錨孔成孔深度應(yīng)比設(shè)計錨索長度深0.2m～0.5m?？變?nèi)不得殘留廢渣、巖芯。鉆孔完畢應(yīng)采用高壓風(fēng)沖洗鉆孔，清除孔內(nèi)殘渣及孔壁浮渣，并吹干孔內(nèi)積水。

5.2 錨索防腐

（1）鋼絞線防腐：自由段鋼絞線要進(jìn)行防腐處理，按要求涂黃油兩遍，然后外套塑料套管隔離，兩端用細(xì)扎絲扎牢并用膠帶纏緊密封，自由段每隔2m設(shè)置一個對中支架，保證鋼絞線平行不得交叉。

（2）孔內(nèi)防腐：錨索安裝時盡量居中，不緊靠孔壁，注漿時確?？變?nèi)漿液飽滿。

（3）錨頭防腐：C25砼封錨時保證鋼絞線外有5cm的保護(hù)層。

5.3 注漿漏漿

在注漿過程中，由于孔口土層松散，加上攜帶巖渣的漿液返至孔口段時更不易溢出，故需多注入些。為避免鄰孔串漿，需注意成孔后及時下錨注漿。漏水地層段注漿時需要延緩段時間并多次補(bǔ)注，確?？變?nèi)漿液飽滿。

6 結(jié)束語

預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)作為一種新的工程抗滑結(jié)構(gòu)，因其具有受力合理、主動支撐、工期短、費(fèi)用低、對坡體擾動小等優(yōu)點(diǎn)，而且可在格構(gòu)內(nèi)直接回填種植土、土工網(wǎng)等，對表層保護(hù)和環(huán)境美化作用顯著，因此預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)在邊坡治理中得到了廣泛的應(yīng)用。

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