《预应力锚索、抗滑桩综合治理滑坡工法》

1、预应力锚索、抗滑桩综合治理滑坡工法第五工程有限公司路桥二公司高静波 唐国文 祁伟一、前曰长期以来，对既有线铁路的滑坡、崩塌落石等病害，大多采取清除、锚固、棚洞、拦石墙等加固措 施进行整治。新建铁路的石质路堑也只采用了锚喷、护面墙、挡土墙等措施进行防护。这些加固及防护 措施在高边坡施工中，不但施工难度大，而且工程告造价较高,从设计的角度也存在许多不合理的地方。 随着铁路建设的发展和高路堑高边坡的大量涌现，形成了一种较新的高边坡加固工艺一一预应力锚索加 固工艺。预应力锚索工艺的特点是施工简单、结构新颖、造价低、降低劳动强度。武广客运专线途经地质条件较为复杂的地区，在建设过程中，由于不良地质的影响，

2、导致出现滑坡、 塌方、路基沉陷，桥梁倾斜等多种病害，现就DK1975+500DK1976+200罗源洞滑坡采用预应力锚索、 抗滑桩进行综合治理分析，对滑坡引起的病害工程有一个较为深入的认识，分析病害原因，探求出经济 合理的处理方法，确保工程安全。二、工法特点1、采用预应力锚索、抗滑桩综合方法对滑坡进行治理，避免了单一方法的施工缺陷。2、治理方法结构新颖，工艺方法简单。3、施工机械简单，小巧易操作。便于就近市场购置。4、治理区段长，深度大，能从根本上治理滑坡病害。5、使用材料少，功效好，劳动强度低，节省施工资金投入。三、适用范围1、既有线铁路的滑坡、崩塌落石等病害综合治理。2、新建铁路土质路堑、

3、土石路堑的滑坡处理及预防。3、公路既有线、新线滑坡、崩塌落石等病害综合治理及预防。四、工艺原理穿过边坡滑动面的预应力锚索，外端固定于坡面，另一端固定滑动面以内的稳定岩体中。锚索的预 应力使不稳定滑动土体处于较高围压的三向应力状态，岩体强度和变形我比在单压力及低围压条件下好 的多，结构面处于压紧状态使结构面对岩体变形的消极影响减弱，显著提高了岩体的整体稳定性，锚索 的锚固力直接改变了滑动面的应力状态和滑动条件，如下图1所示。图1预应力锚索受力示意图由图1所示可知，由预应力锚索的锚固力所增加的抗滑阻力增量Ptf为:Ptf=Ptntan? +Ptv=Ptsin (a +p ) tan? +cos (

4、a +p )式中Pt锚索设计拉应力。Ptn、Ptv分别为Pt垂直于滑动面方向的分力和沿滑动面方向分力。a 滑动面倾角。P 锚索与水平方向的夹角。滑动面的内摩擦角。由上式可知，预应力锚索一方面可直接在滑动面上产生抗滑阻力Ptv，抗另一方面可通过增大 滑动面上的正应力来增大抗摩擦阻力。总之，预应力锚索通过提高边坡岩体的整体性和增加滑动面 上抗滑阻力来加固岩体，使其稳定。抗滑桩是通过桩体的阻力阻止岩体已存在的下滑或是下滑趋势，通过提供反力抵消岩体下滑 正应力，实现岩体稳定。五、施工工艺流程及操作要点（一）预应力锚索加固施工工艺流程（1）预应力锚索施工工艺工艺流程如下图2所示。图2预应力锚索施工工艺工

5、艺流程（2）抗滑桩施工工艺流程如下图3图3 滑桩施工工艺流程图（二）工艺要点1、预应力锚索施工要点（1）必须采取随挖随支护的施工方法，严禁一次开挖到底，应开挖一级支护一级，然后再开挖下一级。 对于边坡率陡于1： 0.5的边坡，应先按缓于1： 0.75的坡率开挖，再跳槽开挖至设计坡率并及时支挡。（2）锚索施工前应选择代表性的地段进行极限拉拨试验，根据试验结果调整锚固长度，必要时调整钻 孔孔径。（3）预应力锚索必须在框架锚梁混凝土达到设计强度后再张拉。（4）预应力锚索锚固长度必须符合设计要求或抗拨试验所确定的调整长度。2、抗滑桩施工要点（1）开挖采取跳挖方式，防止相邻孔壁坍塌。边挖边支护，防止孔壁

6、坍塌。（2）边挖边支护，防止孔壁坍塌。（3）及时清理孔底淤渣，保证桩底接触质量可靠。（4）成孔后混凝土应及时浇筑。六、劳动力组织预应力锚索施工可分为钻孔、地梁或框架梁施工、张拉灌浆施工三道工序，此三道工序在一个作业 面上，可施行流水作业。在一个工作面上可按排三个不同的专业施工工班。桩板墙施工分为开挖、模板、钢筋、浇筑四个工班，也可施行流水作业。劳动力组织表见下表3。劳动力组织表表3序号管理或施工项目组织或工班名称工种人数1预应力锚索、抗滑桩施工管理人员队长12技术员23质检员14测量员25安全员16预应力锚索钻孔工班钻机司机47空压机操作员28发电机操作员19钻机附属人员210框架锚梁工班模板

7、工611钢筋工612混凝土工1013张拉、灌浆工班张拉414灌浆415抗滑桩附属坐吃山空卷扬机司机316开挖工班开挖力工1017模板工板模板工418钢筋工班钢筋工419混凝土工班混凝土工3七、施工机械设备预应力锚索施工是在整个边坡上全段范围内流水作业，因此应当选择可移动式和装配式机械设备； 锚索施工为立体交叉作业，互为制约，设备选择时注意高效性能；考虑大多数施工作业均在脚手加上进 行，尽量选取轻型化设备；桩板墙施工的设备较为简单，只需卷扬机。按上述原则所选机械设备如下表2。机械设备配备表表2序号设备名称型号规格数量1空压机BH-12/72台2储气罐/1个3潜孔式冲击钻机QZJ-1002台4千斤

8、顶YCM-100-2001台5油泵YB4/5001台6发电机/1台7注浆机LB4001台8砂浆搅拌机/1台9混凝土搅拌机ZJ-3501台10卷扬机/3台八、施工质量控制1、锚位点测量放线准确，各方向满足误差土 1cm。2、脚手架的搭设必需稳定，对扣件的加因固是否牢固应有专人检查。3、按设计孔口标高在脚手架上安装钻机专用钢管，将钻机放在专用钢管上，用经纬仪按边坡方向放 出基线，然后用方向架放出铺索方向角，再用测角仪调整倾角至满足设计要求。将紧固件紧牢后，再检 查一遍钻机孔位坐标、方向及倾角，确认无误后，将所胡紧固件再紧一次，使其倾角满足误差不超过土 5、方位角误差不超过1。4、锚索孔径容许误差为

9、2mm。5、若遇塌孔，应立即停钻并进行注浆处理，注浆24h后重新扫孔钻进。6、洗孔要干净彻底，孔中不得留有岩粉各积水。7、锚索的编制要确保每一根钢绞线始终均匀排列、平直、不扭不叉，锈渍、油污要除净，对有死弯、 机械损伤及锈坑的应预以剔除。8、锚索的长度要根据钻孔的深度进行确定，满足误差土2cm，同时对锚索按孔号进行编号。9、锚固段的定向花架和托架应严格按设计要求安装在锚索上，绑扎铁口既要能承受一定的压力，又 要保证锚索的自由拉伸。10、安装锚索要保证锚索，孔壁有不少于1cm的注浆厚度，锚索安装要平直，张拉段要放在锚孔中 央。11、锚索地梁或锚索框架梁制作容许误差各方向均满足3cm，安装时应先安

10、放好孔口定位钢管，以 保证锚索地梁或锚索框架梁与锚孔垂直。12、内锚固段注浆时，选择P.O42.5水泥，水泥砂浆搅拌应均匀，使用时不得有沉淀，为保证水泥 砂浆的工作性能，可加入UEA-H膨胀剂等不同用途的外加剂，注浆充盈系数应达到1.11.3。13、严格控制用水量和水胶比,同时保证水泥、砂的上料容许误差满足土3%。14、张拉段注浆必须待浆液溢出孔口并稳定12min后方可停止，24h后应进行补浆以确保注浆饱满。15、锚索张拉要在锚固段砂浆及锚索地梁或框架梁混凝土达到设计强度后方可进行。16、张拉前应对张拉设备进行标定，重复3次取平均值。各要钢绞线拉力不均匀系数在0.951.05 之间，即各根钢绞

11、线的拉力差为5%。17、张拉施行二次张拉，二次张拉宜在张拉完成后610天进行，张拉力取设计预拉力的20%。18、抗滑桩混凝土浇筑时，混凝土的工作性能、配合比应符合设计要求。九、安全保证措施1、施工前应进行技术落后交底，施工中应明确分工，统一指挥。2、各种机械、机具应处于完好状态。3、上岗前要作好安全地带检查工件，由班组长负责，责任到人、互相监督，施工人员进入现场应 戴好安全帽，操作人员应集中精神，遵守有关安全操作规程。4、电（气）焊操作人员应持证上岗。5、注浆管路应畅通，不得存有堵塞现象，避免浆液突然喷出伤人，注浆管路不使用时要及时注压 清水冲洗干净。十、环保措施1、开挖及钻孔出弃土应及时清除

12、运走，保证现场清洁卫生。2、运输车采用棚布覆盖，防止落料对道路、环境造成污染。3、弃土场设置挡土墙，防止弃土随着雨水流失对环境、附近水塘、农田造成。4、压浆所使用的压浆机、输浆管道和密封连接装置必须符合压浆工效和耐压能力要求，输浆管道 必须具备足够的耐压强度需求，以防止在使用过程中损坏。5、对施工中产生的废弃浆夜必需按照规定集中统一处理，严禁随意排放污染环境。卜一、经济、社会效益分析采用预应力锚索、抗滑桩综合方法对滑坡进行治理，避免了单一方法的施工缺陷，不仅有效的保证 了滑坡处理及预防的施工质量，同时取得了较好的经济效益。由于预应力锚索工艺的特点是施工简单、 结构新颖、造价低、降低劳动强度，从

13、根本上节省了大量设备、人员投入，经济效益显著。利用较少的 工程量实现大工程量的治理功效，在节省人力、物力、财力的同时，极大的提高了施工速度，赢得了良 好的社会效益。十二、工程实例武广客运专线罗源洞滑坡采用抗滑桩及预应力锚索锚锭板施工技术，取得了处治滑坡的成功经验， 本着“防治结合，以防为主”的滑坡处理原则，避免了施工及今后运营中发生较大规模的滑坡，对今后 类似工程施工提供如下借鉴经验：对原地面较陡且残积层较厚，采用坡体人工固结(固化)或采用预应力锚索锚固与增设碎落台 抗滑墙(桩)综合处理措施。坡面防护采用植草防护。(见图7)对上台阶坡积层厚度为58m的边坡，采取改缓最上一台边坡的坡比，并加大碎落平台的宽度， 并及时进行坡面防护施工，同时理顺整个边坡的坡面排水系统，以避免顶部坡积层引发牵引式深层滑坡。 对坡积层较厚的上台边坡，可采用在碎落台上设置抗滑墙(桩)，坡面防护采用挂网植草防护为宜。根据实际开挖的泥岩边坡泥岩的风化程度，引以为改缓相应的坡比，并及时进行坡面防护及排 水工程，坡面防护采用全坡面挂网喷锚为宜。对路基上挡基坑的施工，采取跳槽式开挖，并及时支砌上挡防护工程。对风化程度严重及边坡 较高地段，采取坡脚设抗滑挡或桩基挡墙。根据实际开挖的泥