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客運(yùn)專線高路塹邊坡預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)研究

文檔作者：周光民文檔來源：中鐵二十四局集團(tuán)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年09月25日
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上一篇：兩水隧道圍巖破壞原因分析與治理措施

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上海鐵道科技2011年第1期
客運(yùn)毫線離路塹邊坡預(yù)應(yīng)力錨索加固技木研窮
周光民中鐵二十四局集團(tuán)有限套司
摘要藹應(yīng)力錨索加固^體主要是通過話索將軟*
松動(dòng)、{穩(wěn)定的巖土體懸}在深岳穩(wěn)定的巖i體j m
脖止其離晨滑脫。預(yù)應(yīng)力借索的設(shè)計(jì)魯田地盾備件的變
異自需要優(yōu)化，通過現(xiàn)場(chǎng)預(yù)皿女錯(cuò)索的試驗(yàn)分析弭女的
％幕．采對(duì)遷計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，使得加田i棠更符合茹B．更
妾奎、镕濟(jì)，同時(shí)也為類似的地質(zhì)備件的高進(jìn)坡加固提
供T參考。
關(guān)鍵詞糠應(yīng)力；錨索；試驗(yàn)；抱II藝i質(zhì)量控制
順應(yīng)力錨索是通過施加張托山“加州巖土體使其選到
穩(wěn)定狀態(tài)或改善內(nèi)部威力狀況的點(diǎn)捎結(jié)構(gòu)，它是一種主嬰承
受拉力的桿狀構(gòu)造．通過鉆孔肚灃漿體將鋼絞線固定謙部穩(wěn)
定地層巾，在被加同體表面對(duì)鋼毀線張拉產(chǎn)生預(yù)庇力，達(dá)到
使被加同體穩(wěn)定和限制其變彤的目的．佳艟太特點(diǎn)是能夠?qū)?
分利用巖土體自身強(qiáng)度和自承能力減輕結(jié)構(gòu)自重+節(jié)省r
程材料．是高教和經(jīng)濟(jì)的加I目技術(shù)，呆川倆啦力錨索*f邊坡
進(jìn)行加周，可“克丹調(diào)用丁=程地質(zhì)體或構(gòu)筑物自身潛在的穩(wěn)
定性井改善其內(nèi)音|l應(yīng)力狀態(tài)．阻止小穩(wěn)定塊體的塌滑抑制
塑性Ⅸ的擴(kuò)展，從m更好地起到提高邊坡穩(wěn)定性的忭用，
l工程概況
浙江某新建鐵路I程為時(shí)迷250 km的高迷鐵路客運(yùn)專
線．爭(zhēng)縵多為山符丘陵地帶，nK94一nK94柵段為典型的島
賂塹地段．路塹邊坡高崖30一40m．邊坡島且坡度陡。潑山體
主要“禽碎石粉質(zhì)黏土和艇蕊質(zhì)砂巖為j二，強(qiáng)風(fēng)化．節(jié)理發(fā)
育．巖層較破碎．考慮到預(yù)應(yīng)力錨索L經(jīng)成功成削于高邊坡
I程的加嘲，根據(jù)_r程實(shí)際．豐T程擬采JⅡ預(yù)墟力錨索進(jìn)行
加周加同面積約為1900m2。醴計(jì)采川r擋墻加頊麻力錨索
支蠶擋(如蹦l昕示)． 霍
2試驗(yàn)方案
為r確定誠路塹邊垃地層中錨桿的搬限艱載力和安全
系數(shù)揭示在馥地層條件F影響錨扦錨崮力的各種影響凼索
駛其靜響程度。榆騎錨桿T程的施TT藝．校核設(shè)計(jì)參數(shù)．為
高邊坡錨同T程的動(dòng)志貨葉提供有關(guān)參數(shù)擬進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨
索基奉驗(yàn)證性試驗(yàn)
2l錨索類型
乖次試騎毛要試驗(yàn)兩種類型的預(yù)晦力鋪索結(jié)椅其一為
{^力分散側(cè)．即將處于幣同長(zhǎng)度的無牯結(jié)鋼紋線末端按一定
長(zhǎng)艇剝?cè)ジ呙芏认逡蚁?PEl套管即變?yōu)榭萁Y(jié)段．分=級(jí)制成
錨同段肖裝悼舊結(jié)后，錨索預(yù)應(yīng)JJ面過剝障段鋼統(tǒng)線與漿
體的牯結(jié)力傳遞給被加坷體．將預(yù)臆力由蟓來普通拉力犁錨
索集r}1于十部位的拉應(yīng)力分散到二個(gè)部位段，提高錨罰
力，改善了崮結(jié)體的曼力狀態(tài)：其二為雎力分散型，錨根段為
二級(jí)偉力分散．自m段為自由式錨索體結(jié)構(gòu)；萁結(jié)構(gòu)是在不
同＆度的無牯結(jié)鋼續(xù)線末端套以承雎扳和擠壓套．當(dāng)錨索體
漿體同締后“一定荷載張托xt心于承載悼的鋼絞線時(shí)．{殳
置在不同深度部位的數(shù)個(gè)暖鼓體將住應(yīng)力通過漿體傳遞給
詘加固體．這樣劉枉錨同毆箍嗣的世加同體提供分散的錨同
力、
22試驗(yàn)孔布置
根據(jù)塵際坡嘣狀況．共{殳置二組試驗(yàn)孔，土層鰳≈力錨
索結(jié)恂為土層璉山分散到布置3孔，巖層預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)
為拉力型．布置2孔，其中一孔錨螄段設(shè)置渡垃鋼套管．另一
孔則不設(shè)置波紋鋼套瞥且錨憫段已設(shè)置渡皺錒套管的錨索
參數(shù)與未設(shè)置的相同，
23設(shè)計(jì)參數(shù)
土層壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索孔深20m，孔徑l】o唧錨
岡段比分別為8m，12m、16m分兩十受力單元；漿液采用P
042 5水泥，水灰比1 0 50．錨索外留K度l 5m；反力結(jié)椅采
Ⅲc笛鋼筋混凝土錨墩結(jié)構(gòu)．截面120哪x】20(m厚加
巖層拉山掣預(yù)應(yīng)力錨索jL深14m．孔徑1J0?傾斜角
度為15。；錨閻段長(zhǎng)6m，禁謐采用P蚴5水稅水泥．水灰比
1：0 50；錨索外幫長(zhǎng)度l 5m；反力結(jié)構(gòu)采Ⅲc為鋼筋混凝土
萬方數(shù)據(jù)
客運(yùn)專線高路塹邊坡預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)研究
錨墩結(jié)構(gòu)．截面120cm×120 cm，厚40cm。
2．4試驗(yàn)步驟
按照試驗(yàn)要求，采用與工程孔完全相同的施工工藝。在
試驗(yàn)過程中出現(xiàn)以下之一的情況均視為錨固體已破壞。①后
一級(jí)荷載產(chǎn)生的錨頭位移增量達(dá)到或超過前一級(jí)荷載產(chǎn)生
的位移增量的兩倍；②錨頭位移不收斂；③鋼筋被拉斷；④錨
頭總位移超過設(shè)計(jì)允許位移值。
2．5數(shù)據(jù)分析
根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，試驗(yàn)結(jié)果整理見表l所示。
表l試驗(yàn)數(shù)據(jù)成果表
由上表的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，在土層中的三個(gè)試驗(yàn)孔的
安全系數(shù)基本隨錨固段長(zhǎng)度的增加而增加，盡管試驗(yàn)一3安全
系數(shù)小于2．0，不滿足規(guī)范要求?？梢赃m當(dāng)調(diào)整錨固段長(zhǎng)度來
提高安全系數(shù)。在巖層中的兩個(gè)試驗(yàn)孔均滿足安全系數(shù)大于
2的要求。
3施工工藝
根據(jù)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，采用預(yù)應(yīng)力錨索錨孔
孔徑為‘p=llO mm，拉索材料采用高強(qiáng)度低松馳預(yù)應(yīng)力鋼絞
線，預(yù)應(yīng)力鋼絞線的強(qiáng)度級(jí)別為1860 MPa，其直徑‘p15．24
姍，錨索長(zhǎng)9—26 m，土體中錨固段長(zhǎng)度當(dāng)大于12 m，巖層中
錨固段長(zhǎng)度為6 m。間距4 m×4 m(縱向間距×豎直向間距)，每
孔錨索設(shè)計(jì)錨固力384 kN。錨具采用與其配套的QvMl5—3
錨具系列，錨孔內(nèi)灌注M35水泥砂漿。
3．1施工工藝
施工工藝流程見圖2。
圖2施工工藝流程圖
控制工期的工序?yàn)殂@孔及錨墩養(yǎng)生。
3．2立錨墩
根據(jù)設(shè)計(jì)資料，測(cè)量人員將錨索孔位放樣確定后，就開
始在孔位處清理坡面，立?，F(xiàn)澆錨墩(見圖3)。錨墩緊貼坡
體，它把錨具的集中荷載傳遞到坡面，并起調(diào)整坡面受力方
向的作用，錨墩用鋼筋混凝土加早強(qiáng)劑現(xiàn)澆而成，錨墩中部
應(yīng)按設(shè)計(jì)鉆孔傾角預(yù)埋塑料管形成孔道，錨墩混凝土養(yǎng)生需
要一段時(shí)間，因此應(yīng)先施工。
立錨墩蹦
——’可賈霹霄焉r一
圖3主錨墩?qǐng)D
33鉆孔
采用潛孔沖擊式鉆機(jī)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形搭設(shè)雙立柱式腳手
架用于鉆機(jī)行走及安放，鉆孔角度的控制用事先按設(shè)計(jì)角度
制作好的角度儀進(jìn)行定位，將鉆機(jī)按角度同定于腳手架上，
鉆孔深度應(yīng)超出錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度0．5 m，以防巖土屑沉落孔底
而使孔深不夠，根據(jù)鉆迸情況和吹出的巖粉作好詳細(xì)的施工
記錄，主要內(nèi)容包括：巖性、巖體完整性，地下水、裂隙、巖粉
顏色、顆粒大小、數(shù)量、孔深、事故情況等。鉆進(jìn)中應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行
高壓風(fēng)吹孔，堆積層(孔深6 m以內(nèi))可采用填充粘性土進(jìn)行
護(hù)壁，土夾石地層，可上下來回掃孔，防止掉塊堵孔。
鉆孔結(jié)束，拔出鉆桿鉆頭，用一根聚乙烯管復(fù)核孔深，并
用高壓風(fēng)清孔，然后拔出聚乙烯管，用水泥紙塞好孔口。
3．4特殊情況的處理
3-4．1滲水
吹孔時(shí)吹出的都是一些大顆粒而無粉塵，說明孔內(nèi)有滲
水，巖粉已貼附于孔壁。這時(shí)若孔深已夠，則注入清水用高壓
風(fēng)洗孔，洗凈孔壁。若孔深不夠，為防止巖粉堵塞鉆桿，應(yīng)立
即停鉆，并拔出鉆桿，洗孔后再鉆。有時(shí)孔內(nèi)滲水量大，吹出
的是泥漿和碎石，只要沖擊器工作，可以繼續(xù)鉆，如果沖擊器
受淹不工作，應(yīng)采取壓力注漿堵水后再鉆。
3．4．2坍孔
鉆孔遇強(qiáng)風(fēng)化巖層或巖體破碎帶時(shí)，常發(fā)生坍孔，坍孔
的標(biāo)志是孔中吹出黃色巖粉夾雜原狀的，非鉆頭擊碎的、非
新鮮的、無光澤的石塊，這時(shí)應(yīng)立即停鉆，拔出鉆具，壓漿固
壁。注漿前用清水和高壓風(fēng)將孔內(nèi)泥漿洗出，注漿壓力取0．4
MPa漿液為水泥玻璃雙液注漿。24 h后重鉆。
3．4．3制作錨索
． 錨索可以在現(xiàn)場(chǎng)制作也可以在外地預(yù)制后運(yùn)來。錨索由
3股(按設(shè)計(jì)圖紙要求)鋼鉸線組成。首先根據(jù)計(jì)算長(zhǎng)度下料，
鋼鉸線的下料長(zhǎng)度應(yīng)為錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，錨頭高度、千斤頂長(zhǎng)
度、錨具厚度，以及張拉余量(取20 cm)的總和。用砂輪切割
機(jī)截?cái)?，然后平順放在作業(yè)臺(tái)架上，在內(nèi)錨固段范圍內(nèi)每隔
萬方數(shù)據(jù)
客運(yùn)專線高路塹邊坡預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)研究
1一1．5 m穿一個(gè)對(duì)中隔離支架形成錨柬，并使鋼鉸線間有一
定間隙，保證壓漿時(shí)能充填密實(shí)，兩對(duì)中支架之間扎緊固環(huán)
鐵絲一道，使內(nèi)錨段形成波紋形狀，自由段每1．5 m扎一道鐵
絲，形成直線形狀。自由段采用除銹、防腐、涂黃油、穿套聚乙
烯管，最后在錨索端頭套上導(dǎo)向帽，制作完畢后按孔號(hào)編號(hào)
掛標(biāo)簽存放。錨索體結(jié)構(gòu)見圖4。
3．4．4安放錨索
孔內(nèi)再用高壓風(fēng)清孔一次，然后放入錨索，錨索外套上
定位片使錨索居中，應(yīng)防止錨索扭壓、彎曲，注漿管應(yīng)隨錨索
一同入孔，注漿管頭部距孔底5一10 cm，錨索定位止?jié){環(huán)到達(dá)
孔口時(shí)停止推送，再檢查一遍排氣管是否暢通。
圖4錨索體結(jié)構(gòu)圖
3．4．5錨固段注菜
采用排氣注漿，下傾的孔砂漿由孔底注入，空氣由錨索
孔排出。上傾和水平孔砂漿由孔口注入，空氣壓向孔底，再進(jìn)
入排氣管排出孔外，注漿壓力0．4加．6 MPa，砂漿必須用425
號(hào)水泥，中砂過篩，加早強(qiáng)劑，砂漿攪拌機(jī)攪拌均勻，漿液在
初凝之前用完，并不得混入雜物，注漿到錨固段注滿后即停
止。
3-4．6張拉、注漿封孔
錨墩及砂漿達(dá)到70％強(qiáng)度后，可進(jìn)行初張拉，張拉設(shè)備
儀表應(yīng)事先進(jìn)行標(biāo)定，張拉前在錨索頭部套入墊板和錨具，
然后安放張拉千斤頂，軸線與錨索軸線一致，張拉采用整體
分級(jí)張拉的程序，每級(jí)穩(wěn)定10 min，待錨墩混凝土達(dá)到100％
強(qiáng)度后，進(jìn)行末張拉，為確保預(yù)應(yīng)力部分損失后不低于設(shè)計(jì)
值，應(yīng)進(jìn)行超張拉。
張拉完成后，通過預(yù)留注漿管。管口距原砂漿面30 cm，
進(jìn)行封孔注漿，孔中的空氣由設(shè)在定位止?jié){環(huán)處的排氣管排
出，要求孔中注滿漿液，然后從錨具量起留5 cm鋼鉸線，用
鏨截子去多余部分，外覆8 cm厚的細(xì)石混凝土保護(hù)層。
3．4．7錨索施工質(zhì)量控制
錨索在施工過程對(duì)其孔位放樣，其允許誤差±l cm，孔徑
誤差±2 mm。采用高壓風(fēng)洗孔應(yīng)干凈徹底，孔中不得殘留巖粉
和水。錨索制作要確保每一根鋼鉸線始終排列均勻、平直，不
扭不叉銹、油污要除凈，對(duì)有死彎、機(jī)械損傷及銹蝕者應(yīng)剔
除。
錨索安放要保證錨索孔壁有不少于l cm的注漿厚度。砂
漿水灰比，灰砂比允許誤差為±0．03。自由段注漿必須待漿液
溢出孔口穩(wěn)定1．2 IIIin后，方可停止注漿，24 h后還需補(bǔ)漿，
以確保注漿飽滿。
4結(jié)束語
根據(jù)巖土錨索技術(shù)規(guī)程(CEcs22：2005)要求，錨索施工
結(jié)束后。要對(duì)錨索進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn)，且驗(yàn)收數(shù)量不得低于錨索
總數(shù)的5％，并不能少于3根。本工程結(jié)束時(shí)選擇3根錨索做
驗(yàn)收試驗(yàn)，3根錨索的最大荷載均大于錨索軸向拉力設(shè)計(jì)值
的1．5倍，滿足規(guī)范要求。在后期運(yùn)營(yíng)階段對(duì)5根預(yù)應(yīng)力錨索
(規(guī)范要求3根)的檢測(cè)數(shù)據(jù)表明，初始預(yù)應(yīng)力值的平均變化
為5．3％，小于lO％的規(guī)范要求。
從加同效果看，本段高路塹邊坡的加固既美觀又安全有
效地提高了高邊坡巖土的整體性與穩(wěn)定性。隨著我國大力發(fā)
展鐵路客運(yùn)專線與高速公路的建設(shè)，今后在處理類似高邊坡
山體加固時(shí)可以考慮運(yùn)用預(yù)應(yīng)力錨索加固方案。
參考文獻(xiàn)
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社．1997．
責(zé)任編輯：王華
來稿日期：20lo-12—22
(上接第80頁)
鐵路貨運(yùn)客戶服務(wù)系統(tǒng)的投產(chǎn)應(yīng)用，對(duì)擴(kuò)大鐵路運(yùn)輸影
響力、展示企業(yè)正面形象、提升貨運(yùn)服務(wù)質(zhì)量、加大產(chǎn)品宣傳
力度等起到了積極的推動(dòng)作用，客戶直接通過互聯(lián)網(wǎng)提報(bào)運(yùn)
輸需求、接收計(jì)劃審批結(jié)果、追蹤運(yùn)輸狀態(tài)、查詢鐵路相關(guān)信
息，既簡(jiǎn)化了客戶辦理運(yùn)輸手續(xù)，也降低了企業(yè)的運(yùn)輸成本
及管理成本，同時(shí)客戶又能根據(jù)貨物運(yùn)輸情況，及時(shí)調(diào)整生
產(chǎn)結(jié)構(gòu)，使客戶的生產(chǎn)、銷售、運(yùn)輸流程更趨科學(xué)、合理。
責(zé)任編輯：王華
來稿日期：2011—02—28

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