《預(yù)應(yīng)力錨索、抗滑樁綜合治理滑坡工法》

1、預(yù)應(yīng)力錨索、抗滑樁綜合治理滑坡工法第五工程有限公司路橋二公司高靜波 唐國文 祁偉一、前曰長期以來，對既有線鐵路的滑坡、崩塌落石等病害，大多采取清除、錨固、棚洞、攔石墻等加固措 施進行整治。新建鐵路的石質(zhì)路塹也只采用了錨噴、護面墻、擋土墻等措施進行防護。這些加固及防護 措施在高邊坡施工中，不但施工難度大，而且工程告造價較高,從設(shè)計的角度也存在許多不合理的地方。 隨著鐵路建設(shè)的發(fā)展和高路塹高邊坡的大量涌現(xiàn)，形成了一種較新的高邊坡加固工藝一一預(yù)應(yīng)力錨索加 固工藝。預(yù)應(yīng)力錨索工藝的特點是施工簡單、結(jié)構(gòu)新穎、造價低、降低勞動強度。武廣客運專線途經(jīng)地質(zhì)條件較為復雜的地區(qū)，在建設(shè)過程中，由于不良地質(zhì)的影響，

2、導致出現(xiàn)滑坡、 塌方、路基沉陷，橋梁傾斜等多種病害，現(xiàn)就DK1975+500DK1976+200羅源洞滑坡采用預(yù)應(yīng)力錨索、 抗滑樁進行綜合治理分析，對滑坡引起的病害工程有一個較為深入的認識，分析病害原因，探求出經(jīng)濟 合理的處理方法，確保工程安全。二、工法特點1、采用預(yù)應(yīng)力錨索、抗滑樁綜合方法對滑坡進行治理，避免了單一方法的施工缺陷。2、治理方法結(jié)構(gòu)新穎，工藝方法簡單。3、施工機械簡單，小巧易操作。便于就近市場購置。4、治理區(qū)段長，深度大，能從根本上治理滑坡病害。5、使用材料少，功效好，勞動強度低，節(jié)省施工資金投入。三、適用范圍1、既有線鐵路的滑坡、崩塌落石等病害綜合治理。2、新建鐵路土質(zhì)路塹、

3、土石路塹的滑坡處理及預(yù)防。3、公路既有線、新線滑坡、崩塌落石等病害綜合治理及預(yù)防。四、工藝原理穿過邊坡滑動面的預(yù)應(yīng)力錨索，外端固定于坡面，另一端固定滑動面以內(nèi)的穩(wěn)定巖體中。錨索的預(yù) 應(yīng)力使不穩(wěn)定滑動土體處于較高圍壓的三向應(yīng)力狀態(tài)，巖體強度和變形我比在單壓力及低圍壓條件下好 的多，結(jié)構(gòu)面處于壓緊狀態(tài)使結(jié)構(gòu)面對巖體變形的消極影響減弱，顯著提高了巖體的整體穩(wěn)定性，錨索 的錨固力直接改變了滑動面的應(yīng)力狀態(tài)和滑動條件，如下圖1所示。圖1預(yù)應(yīng)力錨索受力示意圖由圖1所示可知，由預(yù)應(yīng)力錨索的錨固力所增加的抗滑阻力增量Ptf為:Ptf=Ptntan? +Ptv=Ptsin (a +p ) tan? +cos (

4、a +p )式中Pt錨索設(shè)計拉應(yīng)力。Ptn、Ptv分別為Pt垂直于滑動面方向的分力和沿滑動面方向分力。a 滑動面傾角。P 錨索與水平方向的夾角?；瑒用娴膬?nèi)摩擦角。由上式可知，預(yù)應(yīng)力錨索一方面可直接在滑動面上產(chǎn)生抗滑阻力Ptv，抗另一方面可通過增大 滑動面上的正應(yīng)力來增大抗摩擦阻力?？傊?，預(yù)應(yīng)力錨索通過提高邊坡巖體的整體性和增加滑動面 上抗滑阻力來加固巖體，使其穩(wěn)定?？够瑯妒峭ㄟ^樁體的阻力阻止巖體已存在的下滑或是下滑趨勢，通過提供反力抵消巖體下滑 正應(yīng)力，實現(xiàn)巖體穩(wěn)定。五、施工工藝流程及操作要點（一）預(yù)應(yīng)力錨索加固施工工藝流程（1）預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝工藝流程如下圖2所示。圖2預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝工

5、藝流程（2）抗滑樁施工工藝流程如下圖3圖3 滑樁施工工藝流程圖（二）工藝要點1、預(yù)應(yīng)力錨索施工要點（1）必須采取隨挖隨支護的施工方法，嚴禁一次開挖到底，應(yīng)開挖一級支護一級，然后再開挖下一級。 對于邊坡率陡于1： 0.5的邊坡，應(yīng)先按緩于1： 0.75的坡率開挖，再跳槽開挖至設(shè)計坡率并及時支擋。（2）錨索施工前應(yīng)選擇代表性的地段進行極限拉撥試驗，根據(jù)試驗結(jié)果調(diào)整錨固長度，必要時調(diào)整鉆 孔孔徑。（3）預(yù)應(yīng)力錨索必須在框架錨梁混凝土達到設(shè)計強度后再張拉。（4）預(yù)應(yīng)力錨索錨固長度必須符合設(shè)計要求或抗撥試驗所確定的調(diào)整長度。2、抗滑樁施工要點（1）開挖采取跳挖方式，防止相鄰孔壁坍塌。邊挖邊支護，防止孔壁

6、坍塌。（2）邊挖邊支護，防止孔壁坍塌。（3）及時清理孔底淤渣，保證樁底接觸質(zhì)量可靠。（4）成孔后混凝土應(yīng)及時澆筑。六、勞動力組織預(yù)應(yīng)力錨索施工可分為鉆孔、地梁或框架梁施工、張拉灌漿施工三道工序，此三道工序在一個作業(yè) 面上，可施行流水作業(yè)。在一個工作面上可按排三個不同的專業(yè)施工工班。樁板墻施工分為開挖、模板、鋼筋、澆筑四個工班，也可施行流水作業(yè)。勞動力組織表見下表3。勞動力組織表表3序號管理或施工項目組織或工班名稱工種人數(shù)1預(yù)應(yīng)力錨索、抗滑樁施工管理人員隊長12技術(shù)員23質(zhì)檢員14測量員25安全員16預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔工班鉆機司機47空壓機操作員28發(fā)電機操作員19鉆機附屬人員210框架錨梁工班模板

7、工611鋼筋工612混凝土工1013張拉、灌漿工班張拉414灌漿415抗滑樁附屬坐吃山空卷揚機司機316開挖工班開挖力工1017模板工板模板工418鋼筋工班鋼筋工419混凝土工班混凝土工3七、施工機械設(shè)備預(yù)應(yīng)力錨索施工是在整個邊坡上全段范圍內(nèi)流水作業(yè)，因此應(yīng)當選擇可移動式和裝配式機械設(shè)備； 錨索施工為立體交叉作業(yè)，互為制約，設(shè)備選擇時注意高效性能；考慮大多數(shù)施工作業(yè)均在腳手加上進 行，盡量選取輕型化設(shè)備；樁板墻施工的設(shè)備較為簡單，只需卷揚機。按上述原則所選機械設(shè)備如下表2。機械設(shè)備配備表表2序號設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量1空壓機BH-12/72臺2儲氣罐/1個3潛孔式?jīng)_擊鉆機QZJ-1002臺4千斤

8、頂YCM-100-2001臺5油泵YB4/5001臺6發(fā)電機/1臺7注漿機LB4001臺8砂漿攪拌機/1臺9混凝土攪拌機ZJ-3501臺10卷揚機/3臺八、施工質(zhì)量控制1、錨位點測量放線準確，各方向滿足誤差土 1cm。2、腳手架的搭設(shè)必需穩(wěn)定，對扣件的加因固是否牢固應(yīng)有專人檢查。3、按設(shè)計孔口標高在腳手架上安裝鉆機專用鋼管，將鉆機放在專用鋼管上，用經(jīng)緯儀按邊坡方向放 出基線，然后用方向架放出鋪索方向角，再用測角儀調(diào)整傾角至滿足設(shè)計要求。將緊固件緊牢后，再檢 查一遍鉆機孔位坐標、方向及傾角，確認無誤后，將所胡緊固件再緊一次，使其傾角滿足誤差不超過土 5、方位角誤差不超過1。4、錨索孔徑容許誤差為

9、2mm。5、若遇塌孔，應(yīng)立即停鉆并進行注漿處理，注漿24h后重新掃孔鉆進。6、洗孔要干凈徹底，孔中不得留有巖粉各積水。7、錨索的編制要確保每一根鋼絞線始終均勻排列、平直、不扭不叉，銹漬、油污要除凈，對有死彎、 機械損傷及銹坑的應(yīng)預(yù)以剔除。8、錨索的長度要根據(jù)鉆孔的深度進行確定，滿足誤差土2cm，同時對錨索按孔號進行編號。9、錨固段的定向花架和托架應(yīng)嚴格按設(shè)計要求安裝在錨索上，綁扎鐵口既要能承受一定的壓力，又 要保證錨索的自由拉伸。10、安裝錨索要保證錨索，孔壁有不少于1cm的注漿厚度，錨索安裝要平直，張拉段要放在錨孔中 央。11、錨索地梁或錨索框架梁制作容許誤差各方向均滿足3cm，安裝時應(yīng)先安

10、放好孔口定位鋼管，以 保證錨索地梁或錨索框架梁與錨孔垂直。12、內(nèi)錨固段注漿時，選擇P.O42.5水泥，水泥砂漿攪拌應(yīng)均勻，使用時不得有沉淀，為保證水泥 砂漿的工作性能，可加入UEA-H膨脹劑等不同用途的外加劑，注漿充盈系數(shù)應(yīng)達到1.11.3。13、嚴格控制用水量和水膠比,同時保證水泥、砂的上料容許誤差滿足土3%。14、張拉段注漿必須待漿液溢出孔口并穩(wěn)定12min后方可停止，24h后應(yīng)進行補漿以確保注漿飽滿。15、錨索張拉要在錨固段砂漿及錨索地梁或框架梁混凝土達到設(shè)計強度后方可進行。16、張拉前應(yīng)對張拉設(shè)備進行標定，重復3次取平均值。各要鋼絞線拉力不均勻系數(shù)在0.951.05 之間，即各根鋼絞

11、線的拉力差為5%。17、張拉施行二次張拉，二次張拉宜在張拉完成后610天進行，張拉力取設(shè)計預(yù)拉力的20%。18、抗滑樁混凝土澆筑時，混凝土的工作性能、配合比應(yīng)符合設(shè)計要求。九、安全保證措施1、施工前應(yīng)進行技術(shù)落后交底，施工中應(yīng)明確分工，統(tǒng)一指揮。2、各種機械、機具應(yīng)處于完好狀態(tài)。3、上崗前要作好安全地帶檢查工件，由班組長負責，責任到人、互相監(jiān)督，施工人員進入現(xiàn)場應(yīng) 戴好安全帽，操作人員應(yīng)集中精神，遵守有關(guān)安全操作規(guī)程。4、電（氣）焊操作人員應(yīng)持證上崗。5、注漿管路應(yīng)暢通，不得存有堵塞現(xiàn)象，避免漿液突然噴出傷人，注漿管路不使用時要及時注壓 清水沖洗干凈。十、環(huán)保措施1、開挖及鉆孔出棄土應(yīng)及時清除

12、運走，保證現(xiàn)場清潔衛(wèi)生。2、運輸車采用棚布覆蓋，防止落料對道路、環(huán)境造成污染。3、棄土場設(shè)置擋土墻，防止棄土隨著雨水流失對環(huán)境、附近水塘、農(nóng)田造成。4、壓漿所使用的壓漿機、輸漿管道和密封連接裝置必須符合壓漿工效和耐壓能力要求，輸漿管道 必須具備足夠的耐壓強度需求，以防止在使用過程中損壞。5、對施工中產(chǎn)生的廢棄漿夜必需按照規(guī)定集中統(tǒng)一處理，嚴禁隨意排放污染環(huán)境。卜一、經(jīng)濟、社會效益分析采用預(yù)應(yīng)力錨索、抗滑樁綜合方法對滑坡進行治理，避免了單一方法的施工缺陷，不僅有效的保證 了滑坡處理及預(yù)防的施工質(zhì)量，同時取得了較好的經(jīng)濟效益。由于預(yù)應(yīng)力錨索工藝的特點是施工簡單、 結(jié)構(gòu)新穎、造價低、降低勞動強度，從

13、根本上節(jié)省了大量設(shè)備、人員投入，經(jīng)濟效益顯著。利用較少的 工程量實現(xiàn)大工程量的治理功效，在節(jié)省人力、物力、財力的同時，極大的提高了施工速度，贏得了良 好的社會效益。十二、工程實例武廣客運專線羅源洞滑坡采用抗滑樁及預(yù)應(yīng)力錨索錨錠板施工技術(shù)，取得了處治滑坡的成功經(jīng)驗， 本著“防治結(jié)合，以防為主”的滑坡處理原則，避免了施工及今后運營中發(fā)生較大規(guī)模的滑坡，對今后 類似工程施工提供如下借鑒經(jīng)驗：對原地面較陡且殘積層較厚，采用坡體人工固結(jié)(固化)或采用預(yù)應(yīng)力錨索錨固與增設(shè)碎落臺 抗滑墻(樁)綜合處理措施。坡面防護采用植草防護。(見圖7)對上臺階坡積層厚度為58m的邊坡，采取改緩最上一臺邊坡的坡比，并加大碎落平臺的寬度， 并及時進行坡面防護施工，同時理順整個邊坡的坡面排水系統(tǒng)，以避免頂部坡積層引發(fā)牽引式深層滑坡。 對坡積層較厚的上臺邊坡，可采用在碎落臺上設(shè)置抗滑墻(樁)，坡面防護采用掛網(wǎng)植草防護為宜。根據(jù)實際開挖的泥巖邊坡泥巖的風化程度，引以為改緩相應(yīng)的坡比，并及時進行坡面防護及排 水工程，坡面防護采用全坡面掛網(wǎng)噴錨為宜。對路基上擋基坑的施工，采取跳槽式開挖，并及時支砌上擋防護工程。對風化程度嚴重及邊坡 較高地段，采取坡腳設(shè)抗滑擋或樁基擋墻。根據(jù)實際開挖的泥