高边坡锚杆(索)加固工程的监控.doc

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高边坡锚杆（索）加固工程的监控

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鹿春红（三明高速公路有限责任公司，三明365001）

摘要介绍福建山区高边坡锚杆（索）加固工程的典型工程地质特征，单孔复合（压力分散）型锚固法的简单机理，锚杆（索）施工过程中的监控程序，以及在施工中遇到特殊情况的处理办法。关键词高边坡锚杆（索）加固质量监控
1前言
三福高速公路SA6－SA13合同段位于三福高速公路福建省尤溪县境内，起止桩号为K191+000～K250+555.5，全长为59.5km。该路段不良地质路堑边坡多，相对高差均在30～80m左右，最高达到103m，岩石破碎，裂隙发育，易产生滑塌现象。据统计，本路段共有145个坡面需进行高边坡锚杆（索）加固处理，锚杆（索）一般位于2～7级坡面上，主要工程量总计为锚杆171160/11411m/孔，锚索125921/6296m/孔。
施工图审查结束后，业主组织对高边坡进行了专项设计复查，共对117处边坡的设计进行了修正，并确定了17处高边坡为特别跟踪动态设计部位。由于高边坡防护工程数量大，特别是锚杆（索）数量大，且其成败直接影响到今后高速公路的运营安全，因此如何做好路堑高边坡防护加固工程监控，特别是如何做好锚杆（索）的施工监控，成为该路段监理工作的重点内容之一。
2自然地理和区域地质条件
路段地处戴云山脉北部，属中低山丘陵地貌，地势总体上呈首尾高、中间低；地形切割较为强烈，沟谷多为"V"字形，地形陡峭，植被茂密；为亚热带海洋季风气候，温和湿润，雨量充沛，平均气温18.9°，极端最高气温40.5°，最低气温－7.6°；年降雨量1665.4mm，3～9月为雨季，丰雨季节为5～6月份，旱季为10月至次年2月份，全年无霜期300天，霜期为12月中旬至次年2月下旬；沿线水系发育，主要有尤溪及其支流华兰溪、鸭坑溪、吉木溪、新岭溪及其支流等，水力资源丰富，次级沟谷内多常年性流水，流量一般较小，但雨季水量骤增，常形成突发性洪水，对公路建设具有一定的危害。
项目地处闽东中生代火山断坳带，受区域构造政和至大埔断裂带及清流至连城断裂带的影响，塔兜、卢头隔等断层及次级构造与路线相交，但不构成危害性影响。路线经过地层主要为侏罗系凝灰熔岩、碎斑熔岩及砂岩，次为燕山期花岗岩，受地质构造影响，裂隙较发育，全至强风化层厚度较大；第四系残坡积粘性土、砂质粘性土主要分布于山坡表层，第四系全新统冲洪积砂性土、亚粘土、砂砾及漂石、卵石、淤泥质土等主要分布于沟谷及山间小盆地等地势低凹地带，厚度均不大。总体上，项目区地质构造相对稳定，尚未发现大的滑坡、坍塌等不良地质现象，工程地质条件尚可。但侏罗系梨山组沉积岩地层倾角较缓，整体风化不均，软硬相间，在地表水的作用下路堑边坡易产生坍塌；南园组火山岩残坡积厚度较大，对高边坡的稳定亦不利，局部曾产生小型滑坡。
3单孔复合（压力分散）型锚固法的机理
单孔复合锚固系统是由同一个钻孔中安装几个单元锚杆（无粘结钢绞线），而每个单元锚杆（索）有自己的杆体、自由长度和固定长度，而且承受的荷载也是通过各自的张拉千斤顶施加的，并通过预先的补偿张拉而使所有单元锚杆（索）始终承受相同的荷载。当单元锚杆（索）的固定长度很小，而不发生粘结效应逐步弱化成"脱开"的情况下，能最大限度地调用锚杆（索）整个固定长度范围内的地层强度。此外，使用这种锚固系统的整个锚固长度理论上是没有限制的，锚杆（索）承载能力可随固定长度的增加而提高。
当锚杆（索）的固定段位于非均质地层中时，可以合理调整单元锚杆（索）的固定长度，即比较软弱地层中单元锚杆（索）的固定长度应大于比较坚硬的地层中的单元锚杆（索）的固定长度。而这样就能使不同地层强度都能得到充分利用。
本路段设计的压力分散型锚索，设计钻孔直径130mm，锚索长度为18～43m，由三个单元无粘结钢绞线组成，锚固长度8～15m，设计张拉力为600～750kN，注浆采用R425纯水泥浆，水灰比0.4：1，注浆采用孔底返浆法。
4锚杆（索）加固工程监理程序
（1）在接到"开工申请单"后，专业监理工程师应到现场进行实地勘察，了解锚索（杆）加固工程坡位的地质特征。
①确定工程部位的地质构造。详细观察工程部位的地质构造，有无断层通过和坡面滑动迹象；观测坡面岩土层的裂隙发育情况,岩层及裂隙产状；判断引起坡体滑动的后缘控制面和主滑面的裂隙产状，形成前缘出口的裂隙产状和产生边坡松弛的结构产状。
②初步确定锚固段地层层位。观察边坡各级（从路基开始，一级一级往上观测）土层和风化岩强度的变化，详细划分坡面的岩土类型，估算坡残积土、土状强风岩、块状强