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摘要：最近几年来，我国的铁路建设的飞速发展，铁路的等级不断地提高。在铁路路基工程建设过程中，地质不良的地区常会出现高边坡，为了路基工程的完整性，一定是需要进行治理。框架梁式预应力锚索渐渐成为处理高边坡的主要方式。使用这种方式具有简化其支挡的结构、重量轻、所涉及到的土石方和混凝土量小、其总体的造价低、效果好、可以隐埋于土中、美化环境等优点。所以，处治山区的高边坡中提到了越来越多的应用。
关键词：预应力；锚索；高边坡；加固
路基工程的开挖、边坡的填筑、自然中的高陡边坡的稳定都存在着问题，所以，要对其稳定性进行分析，满足边坡工程安全的意义非常重要，用锚索加固边坡是常常采用的方法。
1.预应力锚索的概念
预应力锚索桩由锚索和锚固桩组成，在桩上安置了预应力锚索，桩变形时会受约束，很大程度改善悬臂桩的受力，因此也减小桩截面及埋置的深度。预应力锚索通常用在滑坡体角度较大且地质较复杂的高边坡，可有效地加固。
2.预应力锚索所适应的工程特点
路基工程采坑密集，局部形成了高边坡，其稳定性影响着工程的安全。基边坡有的属于人工边坡，坡陡，边坡的深部有不稳定的滑动面，部分出现了拉裂缝并有滑移的趋势，岩体的表面有一定深度的内受切坡，严重影响其爆破偏压，雨水浸湿后能产生膨胀和剥落，使其抗风化能力减退，使高边坡稳定性受到威胁，影响工程的安全。
3.锚索的施工组织设计
地质勘察：对加固边坡的地质地貌进行勘探，掌握地质结构，分析其厚度，探明滑带及滑床特征倾角、滑坡变形等特征，锚固段的地质结构情况。
计算滑坡体推力：是确定锚索施加预应力的依据，滑坡体推力计算可参考手册的方法，要考虑滑坡体的自重、暴雨时滑带的渗透压力和地下水的作用。
预应力锚索的抗拔实验：确定其主要规格，对土体或者岩体与锚固体粘结强度进行实验。
计算锚固长度：锚固的长度是非常重要的指标，其长度可按计算公式 Lm= KNe3.14dq进行计算，式中Lm锚固段长度mm）；K为安全系数，Ne为预应力锁定值（N），d为锚固体直径（mm），q为土体与锚固体粘结的强度值。
确定锚索倾角：预应力锚索是靠对滑坡体施加拉应力，增加岩体各层面抗滑力来加固边坡，所加应力角度即锚索角度与滑坡带的倾角90。时受力最佳，但阻止滑坡体下滑在增大岩体各层面抗滑力的同时，还应施加与滑坡体下滑推力相反方向的拉力，这样效果更好，也就是说越小越好，而仅角越小，越会增加锚索压浆的难度，因此锚索倾角应在15。~20。为宜。
锚固端孔径：锚固端成孔要造成截面，成孔一般應造成喇叭形，分段增大的矩形或球形，以利于锚索锚固 而同一截面孔径的锚索，往往会因为灌浆后岩体吸收水分而容易软化，造成土体或岩体与锚固体粘结度降低，张拉后会发生锚固端滑移，影响锚固效果。
4.预应力锚索的施工
4.1施工工艺流程
土石方开挖：机械开挖和人工修坡。
锚索施工：放点，造孔清孔，锚索制作安装，注浆。
框架梁施工：布筋，扎筋，支模混凝土浇注。
预应力张拉锁定。
高压补浆、锚具保护。
4.2设备及材料
主要设备有多功能全液压履带式钻机，螺杆式空压机，泥浆泵，张拉锁定设备，浇混凝土用的卷扬机，搅拌机。
材料：高强度低松弛钢铰线，极限抗拉强度，锚具，水泥。
4.3施工的总体程序
由于加固的边坡高而陡，搭设脚手架难度大，根据加固效果及施工方便程度，应先上后下，第九台），先地质条件好的，后地质条件差的，先稳定性好的，后稳定性差的 还可采取开挖一台，锚固一台的施工方法。
4.4造孔及清孔
造孔、清孔都是采用风动潜孔锤，由于地层条件差造成造孔困难时，用自制的螺旋钻具造孔，清孔避免用水钻造成诱发滑坡在造孔过程中，必须认真记录各岩层的地层特性及含水状态，以便根据实际情况，对锚孔长度做适当的调整，以达到铺索穿过滑动面，深固于岩体的目的。在清孔过程中，采用高压风清孔，达到设计孔深后再超钻0.5m，防止孔底被岩屑侵占。
4.5预应力锚索制作及安装
锚索制作严格按设计图纸进行，各部位尺寸符合设计要求 锚索自由段均涂抹黄油，聚乙稀塑料套管穿套到位，前端及接头处捆扎严实，使自由段不与水泥浆体固结自由段与锚固段分界处应采用粘胶带或其它止水材料缠封。预应力锚索下料必须采用切割机切割钢绞线，严禁用电弧切割 同时，还需在加工车间或厂棚内利用特殊的支架将切割好的钢绞线摆平顺，进行必要的清污除锈处理。
锚索安装之前，应核对铺索和钻孔的编号是否一致，确认无误后方可安装 安装前还要用高压风清孔一次 将锚索缓缓送入孔底，保持锚索顺直，同时将注浆管装好。
4.6锚孔注浆
为确保注浆质量，浆液按设计配合比（水泥：水=0.43：1）严格配制，注浆时要等孔返出纯水泥浆后，方可逐步拔除浆管，终止注浆。对于地层较差的地段要及时注浆，待水泥浆固结收缩后，多次补浆，以保证浆体充满钻孔岩层较好地段的锚索，可自孔底朝上一次灌至锚固端，而对块石 软质岩或煤系地层中的锚索，应采用高压注浆或二次劈裂注浆技术，以确保承载力满足要求，同时让浆体渗透扩散，起到对锚固段的防护作用。
4.7框架梁（地梁）的施工
根据设计要求，地梁应被拱型护坡覆盖浇筑钢筋混凝土，确保地梁顺直，锚索应尽量作到与其垂直锚索张拉时造成锚垫板下混凝土应力集中，要求混凝土抗压强度大于 25MPa ，并锁定设计吨位锚索张拉前，需对张拉设备进行标定。由于钢绞线松弛，地层变化等因素会损失预应力。所以，在钢绞线预应力损失基本停止以后，应对锚索进行补偿张拉，使锚索的预应力恢复至设计值。试验结果表明，预应力损失一般在（4 5）d能完成85%以上。因此，张拉后进行补偿张拉，这样可锁定。
4.8高压补浆，锚具保护
在锚索张拉锁定后进行高压补浆，并切除多余钢铰线，外露（810）cm，并进行防腐处理，之后用水泥砂浆密封，砂浆厚度大于50mm。
4.9信息化施工
在设计施工图时高边坡的动态设计是根据野外的地质测绘的相关资料进行高边坡的预设计，然后再据高边坡实际施工进程中，据现场的揭露，坡体地层的实际情况，环境变化及坡体各阶段的变形情况，及其趋势等等这些信息，动态调整高边坡，对其设计进行完善和补充，实现可靠、安全且合理的经济目标。所以，在工程施工过程中要对边坡及周边环境进行了动态观测，并及时对观测结果进行分析，做到信息化施工，使工程施工在安全有序的管理中进行根据变形观测资料，所有观测点位移均在正常范围内。
5.小结
采用预应力锚索加固边坡，可使滑坡体自重作用力均匀分布于边坡上，适应地形地质的条件，施工条件易得到满足，最大限度地使滑动面本身的力学性能不变，受力可靠，保障高边坡稳定。
关键词：预应力；锚索；高边坡；加固
路基工程的开挖、边坡的填筑、自然中的高陡边坡的稳定都存在着问题，所以，要对其稳定性进行分析，满足边坡工程安全的意义非常重要，用锚索加固边坡是常常采用的方法。
1.预应力锚索的概念
预应力锚索桩由锚索和锚固桩组成，在桩上安置了预应力锚索，桩变形时会受约束，很大程度改善悬臂桩的受力，因此也减小桩截面及埋置的深度。预应力锚索通常用在滑坡体角度较大且地质较复杂的高边坡，可有效地加固。
2.预应力锚索所适应的工程特点
路基工程采坑密集，局部形成了高边坡，其稳定性影响着工程的安全。基边坡有的属于人工边坡，坡陡，边坡的深部有不稳定的滑动面，部分出现了拉裂缝并有滑移的趋势，岩体的表面有一定深度的内受切坡，严重影响其爆破偏压，雨水浸湿后能产生膨胀和剥落，使其抗风化能力减退，使高边坡稳定性受到威胁，影响工程的安全。
3.锚索的施工组织设计
地质勘察：对加固边坡的地质地貌进行勘探，掌握地质结构，分析其厚度，探明滑带及滑床特征倾角、滑坡变形等特征，锚固段的地质结构情况。
计算滑坡体推力：是确定锚索施加预应力的依据，滑坡体推力计算可参考手册的方法，要考虑滑坡体的自重、暴雨时滑带的渗透压力和地下水的作用。
预应力锚索的抗拔实验：确定其主要规格，对土体或者岩体与锚固体粘结强度进行实验。
计算锚固长度：锚固的长度是非常重要的指标，其长度可按计算公式 Lm= KNe3.14dq进行计算，式中Lm锚固段长度mm）；K为安全系数，Ne为预应力锁定值（N），d为锚固体直径（mm），q为土体与锚固体粘结的强度值。
确定锚索倾角：预应力锚索是靠对滑坡体施加拉应力，增加岩体各层面抗滑力来加固边坡，所加应力角度即锚索角度与滑坡带的倾角90。时受力最佳，但阻止滑坡体下滑在增大岩体各层面抗滑力的同时，还应施加与滑坡体下滑推力相反方向的拉力，这样效果更好，也就是说越小越好，而仅角越小，越会增加锚索压浆的难度，因此锚索倾角应在15。~20。为宜。
锚固端孔径：锚固端成孔要造成截面，成孔一般應造成喇叭形，分段增大的矩形或球形，以利于锚索锚固 而同一截面孔径的锚索，往往会因为灌浆后岩体吸收水分而容易软化，造成土体或岩体与锚固体粘结度降低，张拉后会发生锚固端滑移，影响锚固效果。
4.预应力锚索的施工
4.1施工工艺流程
土石方开挖：机械开挖和人工修坡。
锚索施工：放点，造孔清孔，锚索制作安装，注浆。
框架梁施工：布筋，扎筋，支模混凝土浇注。
预应力张拉锁定。
高压补浆、锚具保护。
4.2设备及材料
主要设备有多功能全液压履带式钻机，螺杆式空压机，泥浆泵，张拉锁定设备，浇混凝土用的卷扬机，搅拌机。
材料：高强度低松弛钢铰线，极限抗拉强度，锚具，水泥。
4.3施工的总体程序
由于加固的边坡高而陡，搭设脚手架难度大，根据加固效果及施工方便程度，应先上后下，第九台），先地质条件好的，后地质条件差的，先稳定性好的，后稳定性差的 还可采取开挖一台，锚固一台的施工方法。
4.4造孔及清孔
造孔、清孔都是采用风动潜孔锤，由于地层条件差造成造孔困难时，用自制的螺旋钻具造孔，清孔避免用水钻造成诱发滑坡在造孔过程中，必须认真记录各岩层的地层特性及含水状态，以便根据实际情况，对锚孔长度做适当的调整，以达到铺索穿过滑动面，深固于岩体的目的。在清孔过程中，采用高压风清孔，达到设计孔深后再超钻0.5m，防止孔底被岩屑侵占。
4.5预应力锚索制作及安装
锚索制作严格按设计图纸进行，各部位尺寸符合设计要求 锚索自由段均涂抹黄油，聚乙稀塑料套管穿套到位，前端及接头处捆扎严实，使自由段不与水泥浆体固结自由段与锚固段分界处应采用粘胶带或其它止水材料缠封。预应力锚索下料必须采用切割机切割钢绞线，严禁用电弧切割 同时，还需在加工车间或厂棚内利用特殊的支架将切割好的钢绞线摆平顺，进行必要的清污除锈处理。
锚索安装之前，应核对铺索和钻孔的编号是否一致，确认无误后方可安装 安装前还要用高压风清孔一次 将锚索缓缓送入孔底，保持锚索顺直，同时将注浆管装好。
4.6锚孔注浆
为确保注浆质量，浆液按设计配合比（水泥：水=0.43：1）严格配制，注浆时要等孔返出纯水泥浆后，方可逐步拔除浆管，终止注浆。对于地层较差的地段要及时注浆，待水泥浆固结收缩后，多次补浆，以保证浆体充满钻孔岩层较好地段的锚索，可自孔底朝上一次灌至锚固端，而对块石 软质岩或煤系地层中的锚索，应采用高压注浆或二次劈裂注浆技术，以确保承载力满足要求，同时让浆体渗透扩散，起到对锚固段的防护作用。
4.7框架梁（地梁）的施工
根据设计要求，地梁应被拱型护坡覆盖浇筑钢筋混凝土，确保地梁顺直，锚索应尽量作到与其垂直锚索张拉时造成锚垫板下混凝土应力集中，要求混凝土抗压强度大于 25MPa ，并锁定设计吨位锚索张拉前，需对张拉设备进行标定。由于钢绞线松弛，地层变化等因素会损失预应力。所以，在钢绞线预应力损失基本停止以后，应对锚索进行补偿张拉，使锚索的预应力恢复至设计值。试验结果表明，预应力损失一般在（4 5）d能完成85%以上。因此，张拉后进行补偿张拉，这样可锁定。
4.8高压补浆，锚具保护
在锚索张拉锁定后进行高压补浆，并切除多余钢铰线，外露（810）cm，并进行防腐处理，之后用水泥砂浆密封，砂浆厚度大于50mm。
4.9信息化施工
在设计施工图时高边坡的动态设计是根据野外的地质测绘的相关资料进行高边坡的预设计，然后再据高边坡实际施工进程中，据现场的揭露，坡体地层的实际情况，环境变化及坡体各阶段的变形情况，及其趋势等等这些信息，动态调整高边坡，对其设计进行完善和补充，实现可靠、安全且合理的经济目标。所以，在工程施工过程中要对边坡及周边环境进行了动态观测，并及时对观测结果进行分析，做到信息化施工，使工程施工在安全有序的管理中进行根据变形观测资料，所有观测点位移均在正常范围内。
5.小结
采用预应力锚索加固边坡，可使滑坡体自重作用力均匀分布于边坡上，适应地形地质的条件，施工条件易得到满足，最大限度地使滑动面本身的力学性能不变，受力可靠，保障高边坡稳定。