论文部分内容阅读
摘要：随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高，我国的交通建设取得了较大程度上的进步，尤其是高速公路的迅速发展，为我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高做出重要贡献。而对于高速公路来说，对其高边坡进行有效的防护十分重要，目前，较为常用的防护方法是以预应力锚索为主。本文就针对高速公路高边坡防护中预应力锚索的施工技术进行一定程度上的研究与分析。
关键词：高速公路；高边坡防护；预应力锚索
中图分类号：U412文献标识码： A
近年来，伴随着经济建设和人类工程活动向更深层次发展，公路等级愈来愈高，不可避免地出现大量边坡高、纵横向延伸长的高边坡且规模越来越大，這对公路边坡的综合整治问题提出了越来越高的要求，需从新的角度认识和研究这一问题。它虽然不是公路的主体工程，但却是辅助工程必不可少的，是路基工程的重要组成部分，边坡如果不稳定,会导致许多不稳定因素,给交通安全带来隐患。
在我国交通事业的快速发展过程中，路堑高边坡稳定性的问题无论对新建或者是已运营的工程都是一个关键问题。而对于山区公路，由于路基工程挖方数量大，路堑边坡高，地质情况复杂，因此高边坡防护的成败将决定公路建设的成败。现就本单位承建的某高速公路项目第四合同段现场实际情况，浅谈草、灌混合喷播防护和GPS2 型柔性防护网防护在路基高边坡防护施工中的应用。本项目位于山区，多为山间河谷地形，岩体地质构造情况复杂，岩石性质多为弱～强风化泥灰岩和花岗岩。岩石挖方路堑边坡坡率在1:0.5～1:1 之间，边坡坡度较陡，施工难度较大。
1.工作原理与作用机理
1.1工作原理
首先，通过对锚索的张拉预应力进行有效的利用，并将锚具稳固的锁定在桩身上。这样一来，在施工的过程中，锚索会产生一定程度的反作用力，这一反作用力会通过桩身，并最终传递到破裂土体之上，而破裂土体受到这一外力的作用，在稳定性方面会有一定程度的提升。锚索预应力主要是由两个部分进行承受，一头依靠锚固段承受，而另一头则靠桩身承受，中间穿过破裂土体。
1.2作用机理
①葫芦串作用机理：通过锚索进入到山体之中，并对破碎风化的孤立岩体进行一定程度的串集，并像葫芦串一样形成一个统一的整体，最终对整体的稳定性进行有效的提高。
②骨架作用机理：在锚索进入相应的山体之后，与端头进行有效的连接，在整个边坡的内外就形成了一定的骨架结构。
③组合作用机理：在锚索孔之中进行砂浆的灌注，周边的围岩就会进行一定程度的组合，而组合之后的岩体就会形成一个整体，最终达到稳定的结构。
1.3施工参数
首先,需要对路基边坡平均处治高度进行有效的设置，一般为每10m为一级，坡面主要分为两级，第一级坡面框架锚索处治，路垫边坡坡率设置比例为1：0.5，锚索的长度设置为18m；第二级坡面同样采用框架锚索处治的方法，路堑边坡坡率分别为1:0.75和1:1.00，锚索长度分别设置为18m和39m。
锚索框架主要是由竖肋以及横梁两个部分共同组成，两根竖肋与三根横梁组成一个锚索框架，框架的间距设置为4.0m×3.5m锚索钻孔主要采用Φ130mm钻孔，锚索的长度控制在18~39m的范围之内，同时，设计锚索的张拉力为600kN，锁定荷载660kN。在锚索的设计过程当中，对压力分散型锚索进行有效的利用，每孔锚索均用6根Φ15.24mm、标准抗拉强度1860MPa高强度低松弛无粘结钢绞线制作，全孔范围内采用M30水泥砂浆灌注，锚头坑采用C30碎石混凝土封闭。
2.施工要点与质量要求
①锚孔的测放。在进行施工之前，我们对这一工程段的工程立面图进行了充分的研究，并严格按照施工要求，有效的运用全站仪，使锚孔能够准确的放置在相应的坡面之上，在这一过程之中，需要对误差进行有效的控制，一般情况下，误差必须保持在100mm的范围内。如果场地较为特殊，处理难度较大，应该首先向相关的设计单位与监理单位提出申请，在得到认可之后，可以对定位精度进行一定程度的放宽，但是，这必须基于坡体稳定和结构安全的前提之下。
②钻孔设备。对于钻孔机具的优化选择，需要对多个方面的因素进行综合考虑，一般情况下，需要对锚固地层的类别、锚孔的孔径、锚孔的深度以及施工场地的条件等因素进行充分参考。除此之外，对不同性质的岩层，采用不同的钻孔方式，岩层中采用潜孔冲击成孔；在岩层破碎或松软饱水等易于塌孔缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。
③钻进作业。在钻进时，要求采用干钻方式，而禁止采用水钻方式，这主要是基于锚索施工不会对边坡岩体的工程地质条件以及孔壁的粘结性能产生影响的考虑。在钻孔速度的控制方面，需要对所使用钻机的性能以及锚固的地层特点进行充分的考虑与结合。在钻孔的过程当中，一定要防止钻孔扭曲与变径的情况发生，否则，就会出现下锚困难或者其他意外事故的发生。同时，在施工时，需要做好相关记录，对钻进状态、地下水情况以及其他的特殊情况进行认真而又详细的记录。同时，在施工过程中，要时刻保持警惕，一旦发现塌孔缩孔等不良钻进现象时，需要立即停钻，及时进行孔壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa），等到水泥砂浆初凝之后，重新进行扫孔钻进。为了对锚孔的深度进行有效的保证，需要对实际钻孔深度进行有效的保证，一般将其控制在设计深度的0.2m以上。
④锚孔的清理。在施工的过程中，如果钻进已经达到了设计的深度，不要立即停止钻进，应该稳钻一段时间，一般情况下，时间控制在1~2分钟为宜，这样一来，就可以对孔底尖灭、无法达到相应的设计孔径进行有效的防止。一定要保证钻孔孔壁的清洁，不得出现沉渣、水体粘滞以及其他一些杂物。当钻孔完成之后，使用高压空气（风压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。一般情况下，由于坚硬完整的岩体锚固的特殊性需要采用高压水冲洗，其他性质的岩体不宜采用高压水冲洗。
⑤锚索体的制作与安装。对于预应力锚索体来说，它主要是由锚梁、自由段、锚固段和安全段这四个部分共同组成的。采用压力分散型锚索，由三个单元锚索组成，每个单元锚索分别由两根无粘结钢绞线内锚于橡胶承载体组成，钢绞线通过特制的挤压簧和挤压套对称地锚固于橡胶承载体上。在对预应力锚索进行安装之前，需要做好检查工作，一定要保证钢绞线的顺直，不能令其出现扭曲、分叉的状况，除此之外，还需要对钢绞线的排列均匀性、无锈、无油污进行一定程度上的保证。钢绞线沿锚索体轴线方向每1.0m～1.5m设置一架线环，这样一来，在注浆的过程中，锚索内的空隙就会被有效的填实。同时，还需要对钢绞线的握裹强度以及锚索体保护层厚度进行有效的保证，一般将其控制在20mm以上。除此之外，在对锚索体进行安装之前，还需要对锚孔的编号进行有效的检查与审核，只有审核通过并确保无误后，再运用高压风进行吹空，然后人工缓缓将锚索体放入孔内，注浆管与锚索一同放入孔内，注浆管的插入深度距孔底5-10cm，然后有效的量出孔外露出的钢绞线长度，并对孔内锚索的长度进行有效的计算，在计算过程中，需要对计算误差进行一定程度上的控制，一般情况下，控制在50mm的范围之内。
3.结束语
本文主要针对高速公路高边坡防护中预应力锚索的施工技术进行一定程度上的研究与分析。首先，对工作原理、作用机理、施工参数进行了一定程度的介绍，然后在此基础之上，详细介绍了施工要点与质量要求，希望我们的研究能够给读者提供参考并带来帮助。
参考文献：
[1]朱春亮,韦俊山.预应力锚索在加固高边坡中的应用[J].山西建筑,2009,(16).
[2]陶庆奇.高边坡防护工程预应力锚杆(索)施工工艺[J].民营科技,2011,(05).
[3]韦根.浅谈预应力锚索施工技术在边坡防护工程中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010,(10).
[4]李莉,王明莉. 浅析预应力锚索施工工艺[J]. 中国新技术新产品, 2010,(18) .
关键词：高速公路；高边坡防护；预应力锚索
中图分类号：U412文献标识码： A
近年来，伴随着经济建设和人类工程活动向更深层次发展，公路等级愈来愈高，不可避免地出现大量边坡高、纵横向延伸长的高边坡且规模越来越大，這对公路边坡的综合整治问题提出了越来越高的要求，需从新的角度认识和研究这一问题。它虽然不是公路的主体工程，但却是辅助工程必不可少的，是路基工程的重要组成部分，边坡如果不稳定,会导致许多不稳定因素,给交通安全带来隐患。
在我国交通事业的快速发展过程中，路堑高边坡稳定性的问题无论对新建或者是已运营的工程都是一个关键问题。而对于山区公路，由于路基工程挖方数量大，路堑边坡高，地质情况复杂，因此高边坡防护的成败将决定公路建设的成败。现就本单位承建的某高速公路项目第四合同段现场实际情况，浅谈草、灌混合喷播防护和GPS2 型柔性防护网防护在路基高边坡防护施工中的应用。本项目位于山区，多为山间河谷地形，岩体地质构造情况复杂，岩石性质多为弱～强风化泥灰岩和花岗岩。岩石挖方路堑边坡坡率在1:0.5～1:1 之间，边坡坡度较陡，施工难度较大。
1.工作原理与作用机理
1.1工作原理
首先，通过对锚索的张拉预应力进行有效的利用，并将锚具稳固的锁定在桩身上。这样一来，在施工的过程中，锚索会产生一定程度的反作用力，这一反作用力会通过桩身，并最终传递到破裂土体之上，而破裂土体受到这一外力的作用，在稳定性方面会有一定程度的提升。锚索预应力主要是由两个部分进行承受，一头依靠锚固段承受，而另一头则靠桩身承受，中间穿过破裂土体。
1.2作用机理
①葫芦串作用机理：通过锚索进入到山体之中，并对破碎风化的孤立岩体进行一定程度的串集，并像葫芦串一样形成一个统一的整体，最终对整体的稳定性进行有效的提高。
②骨架作用机理：在锚索进入相应的山体之后，与端头进行有效的连接，在整个边坡的内外就形成了一定的骨架结构。
③组合作用机理：在锚索孔之中进行砂浆的灌注，周边的围岩就会进行一定程度的组合，而组合之后的岩体就会形成一个整体，最终达到稳定的结构。
1.3施工参数
首先,需要对路基边坡平均处治高度进行有效的设置，一般为每10m为一级，坡面主要分为两级，第一级坡面框架锚索处治，路垫边坡坡率设置比例为1：0.5，锚索的长度设置为18m；第二级坡面同样采用框架锚索处治的方法，路堑边坡坡率分别为1:0.75和1:1.00，锚索长度分别设置为18m和39m。
锚索框架主要是由竖肋以及横梁两个部分共同组成，两根竖肋与三根横梁组成一个锚索框架，框架的间距设置为4.0m×3.5m锚索钻孔主要采用Φ130mm钻孔，锚索的长度控制在18~39m的范围之内，同时，设计锚索的张拉力为600kN，锁定荷载660kN。在锚索的设计过程当中，对压力分散型锚索进行有效的利用，每孔锚索均用6根Φ15.24mm、标准抗拉强度1860MPa高强度低松弛无粘结钢绞线制作，全孔范围内采用M30水泥砂浆灌注，锚头坑采用C30碎石混凝土封闭。
2.施工要点与质量要求
①锚孔的测放。在进行施工之前，我们对这一工程段的工程立面图进行了充分的研究，并严格按照施工要求，有效的运用全站仪，使锚孔能够准确的放置在相应的坡面之上，在这一过程之中，需要对误差进行有效的控制，一般情况下，误差必须保持在100mm的范围内。如果场地较为特殊，处理难度较大，应该首先向相关的设计单位与监理单位提出申请，在得到认可之后，可以对定位精度进行一定程度的放宽，但是，这必须基于坡体稳定和结构安全的前提之下。
②钻孔设备。对于钻孔机具的优化选择，需要对多个方面的因素进行综合考虑，一般情况下，需要对锚固地层的类别、锚孔的孔径、锚孔的深度以及施工场地的条件等因素进行充分参考。除此之外，对不同性质的岩层，采用不同的钻孔方式，岩层中采用潜孔冲击成孔；在岩层破碎或松软饱水等易于塌孔缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。
③钻进作业。在钻进时，要求采用干钻方式，而禁止采用水钻方式，这主要是基于锚索施工不会对边坡岩体的工程地质条件以及孔壁的粘结性能产生影响的考虑。在钻孔速度的控制方面，需要对所使用钻机的性能以及锚固的地层特点进行充分的考虑与结合。在钻孔的过程当中，一定要防止钻孔扭曲与变径的情况发生，否则，就会出现下锚困难或者其他意外事故的发生。同时，在施工时，需要做好相关记录，对钻进状态、地下水情况以及其他的特殊情况进行认真而又详细的记录。同时，在施工过程中，要时刻保持警惕，一旦发现塌孔缩孔等不良钻进现象时，需要立即停钻，及时进行孔壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa），等到水泥砂浆初凝之后，重新进行扫孔钻进。为了对锚孔的深度进行有效的保证，需要对实际钻孔深度进行有效的保证，一般将其控制在设计深度的0.2m以上。
④锚孔的清理。在施工的过程中，如果钻进已经达到了设计的深度，不要立即停止钻进，应该稳钻一段时间，一般情况下，时间控制在1~2分钟为宜，这样一来，就可以对孔底尖灭、无法达到相应的设计孔径进行有效的防止。一定要保证钻孔孔壁的清洁，不得出现沉渣、水体粘滞以及其他一些杂物。当钻孔完成之后，使用高压空气（风压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。一般情况下，由于坚硬完整的岩体锚固的特殊性需要采用高压水冲洗，其他性质的岩体不宜采用高压水冲洗。
⑤锚索体的制作与安装。对于预应力锚索体来说，它主要是由锚梁、自由段、锚固段和安全段这四个部分共同组成的。采用压力分散型锚索，由三个单元锚索组成，每个单元锚索分别由两根无粘结钢绞线内锚于橡胶承载体组成，钢绞线通过特制的挤压簧和挤压套对称地锚固于橡胶承载体上。在对预应力锚索进行安装之前，需要做好检查工作，一定要保证钢绞线的顺直，不能令其出现扭曲、分叉的状况，除此之外，还需要对钢绞线的排列均匀性、无锈、无油污进行一定程度上的保证。钢绞线沿锚索体轴线方向每1.0m～1.5m设置一架线环，这样一来，在注浆的过程中，锚索内的空隙就会被有效的填实。同时，还需要对钢绞线的握裹强度以及锚索体保护层厚度进行有效的保证，一般将其控制在20mm以上。除此之外，在对锚索体进行安装之前，还需要对锚孔的编号进行有效的检查与审核，只有审核通过并确保无误后，再运用高压风进行吹空，然后人工缓缓将锚索体放入孔内，注浆管与锚索一同放入孔内，注浆管的插入深度距孔底5-10cm，然后有效的量出孔外露出的钢绞线长度，并对孔内锚索的长度进行有效的计算，在计算过程中，需要对计算误差进行一定程度上的控制，一般情况下，控制在50mm的范围之内。
3.结束语
本文主要针对高速公路高边坡防护中预应力锚索的施工技术进行一定程度上的研究与分析。首先，对工作原理、作用机理、施工参数进行了一定程度的介绍，然后在此基础之上，详细介绍了施工要点与质量要求，希望我们的研究能够给读者提供参考并带来帮助。
参考文献：
[1]朱春亮,韦俊山.预应力锚索在加固高边坡中的应用[J].山西建筑,2009,(16).
[2]陶庆奇.高边坡防护工程预应力锚杆(索)施工工艺[J].民营科技,2011,(05).
[3]韦根.浅谈预应力锚索施工技术在边坡防护工程中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010,(10).
[4]李莉,王明莉. 浅析预应力锚索施工工艺[J]. 中国新技术新产品, 2010,(18) .