复合锚索在公路高边坡工程中的应用.docx

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时间：2021年x月x日
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2000KN压力分散型锚索在高边坡加固工程
中的应用
姚卓英
（中铁十一局集团第三工程有限公司湖北十堰442012）
摘要本文通过2000KN压力分散型锚索在破碎体高边坡加固中的应用，介绍了其设计概况、施工工艺，以及边坡变形及锚索应力监测方面的应用，对施工中存在的问题进行了总结分析，为类似工程提供了参考经验。
关键词边坡加固;压力分散型锚索;施工;监测

压力分散型锚索，通过布置于内锚段的数个承载板从不同位置调动锚索锚固区的承载能力，逐步衰减至自由段，与拉力锚相比较可为岩层提供的锚固力可调性范围大，对岩层的应用范围进一步扩大。近年来，针对软弱破碎岩体，特别是承载力比较低的岩体加固方面，压力分散型锚索由于受力结构好有了较多的应用，取得了良好的加固效果。
本文以2000KN无粘结预应力锚索在破碎体高边坡加固应用方面的探讨，着重分析说明了此类锚索的工艺控制要点以及高边坡安全监测方面的体会。
1、工程概况
1.1工程规模及地点
EL1560m平台工程是锦屏水电站引水隧洞主要施工场地，位于雅砻江干流锦屏大河湾上，地处高山峡谷，地面坡度一般在40～50°，该平台由原始边坡直接开挖形成，施工区段为K4+576～K4+985，开挖形成高程为1560m和1605m两个功能平台（以下简称1560平台和1605平台），最大开挖高度约120m（坡顶高程1680m）。1605平台长约100m，宽15～20m，设计荷载为25t/m2，布置有引水隧洞混凝土系统；1560平台长约400m，宽15～40m，布置有机车修理厂、调车场地及引水隧洞、上游调压室施工支洞洞口等。
根据地质情况的不同，开挖坡比为1:0.3~1:0.5，设置有高程为1560、1575、1590、1605、1620、1635和1650m7级马道（台阶），台阶高度为15m，马道宽度为2m。本工程石方开挖约43万方、边坡喷锚支护4.4万平方米，1000KN、1500KN，L=30~50m锚索共计474根，2000KN，L=25/30m压力分散型锚索55根。
在本工程前期1000KN、1500KN无粘结预应力锚索（拉力型）施工中，由于锚索加固部位岩体松散破碎，内锚段承载力低，设计要求锚索进入完整岩体（Ⅲ类以上）的锚固段长度不小于7m，这使得锚索的长度普遍偏长（50m）、灌浆量偏大（平均单孔约60t）、施工时间偏长，不利于工程投资和进度控制。
在1605平台在开挖过程中，K4+700~K4+760（1580~1605m）段边坡发生塌方，方量约2120方，而后，按照原边坡坡比（1:0.3）施工C20混凝土贴坡的浇筑。为了保证混凝土贴坡后的1605承重平台的安全稳定以及后期承载力的需要，同时，避免普通拉力型锚索在高危边坡加固方面的不利因素，决定采用200t压力分散型锚索加固1605以下边坡，边坡锚索支护高度为25m，距离坡脚高度为45m，共设计有2000KN压力分散型锚索55根，L=25/30m长短间隔布置。
1.2边坡地质情况
根据地勘资料显示，该区段上覆有1～10m不等的半胶结角砾岩，岩体破碎，下伏为T2y5灰～白色厚层大理岩，岩体以弱风化为主，局部为强风化，完整性较差，结构面发育，沿结构面常见有溶蚀现象。另发育一组N60°W，NE∠13°的顺坡裂隙。
根据钻孔取芯资料来看，1605下边坡地质情况较差，一般情况为：0~15m之间岩石较破碎，钻孔比较困难，回风量较小，回风颜色为灰黄色，有吊块和卡钻现象；15~25m之间裂隙较发育，时有卡钻现象，25m以后岩体较完整。
1.3锚索设计情况
由于EL1605平台是具有承重要求的平台，其上布置有混凝土骨料仓，每平方米的设计要求承重25t，为了确保加固后的边坡满足混凝土骨料仓的承载力要求，设计要求采用压力分散型锚索。K4+700~K4+760段（1584～1605m）布置有55根2000KN无粘结压力分散型预应力锚索，锚索为25/30m间隔布置，锚索之间采用框格粱连接，框格粱断面尺寸为50cm×50cm，有混凝土贴坡段的锚墩为100cm×100cm，无贴坡段的锚墩为150cm×150cm。K4+700~K4+760段（1584～1605）锚索断面布置图见图1。

图11605以下边坡锚索支护典型断面图
200t级锚索设计要求的设计参数为：锚索由14根钢绞线组成，公称直径Ф15.24mm，标准强度1860Mpa；锚索孔径为Ф165mm，采用5级承载板承压，间距1.6m，承压板直径Ф145mm，第1级为2根钢绞线（编号为1-1、1-2），第2级为3根钢绞