我国滑坡治理中的预应力锚固技术

我国滑坡治理中的预应力锚固技术

中国对滑动灾害的研究和开发已经经历了近60年，在减少倾斜方面取得了许多成功的经验，如跟踪、排水、分支、减轻压力等。滑压监测的原则和方法总结。在分析和设计倾斜机的结构方面，如抗滑桩，由于其稳定的滑动边坡，其安全性首先考虑的是边坡治理中的预防措施。然而由于它的造价一般较高,投资巨大,一根大型抗滑桩造价高达数十万元,治理一个大型滑坡需要数百万元乃至上千万元。相比之下,预应力锚固技术治理滑坡存在相当大的优势。1露基岩分布、特征锦屏一级电站位于四川省凉山州木里县和盐源县交界处的雅砻江河湾干流河段,是雅砻江下游从卡拉至河口河段水电规划梯级开发的龙头水库,距河口358km,距西昌市直线距离75km。锦屏一级坝址位于普斯罗沟与手爬沟间1.5km长的河段上,河流流向约N25°E,河道顺直而狭窄,两岸山体雄厚,谷坡陡峻,基岩裸露,相对高差千余米,为典型的深切“V”形谷。右岸出露基岩岩性主要为杂谷脑组第二段第5,6层(T2(5‚6)2∼3z2∼3z2(5‚6)层)厚层～块状角砾状大理岩和薄～厚层条带条纹状、角砾状大理岩,局部夹绿片岩透镜体,大理岩岩石坚硬,整体强度高。岩层总体产状N40°E～N60°E,NW∠30°～NW∠40°。开挖边坡岩体约在1885m～1925m高程范围内,靠近普斯罗沟沟边全部为风化卸荷岩体,局部强卸荷,裂隙明显,岩体完整性较差,结构较松弛。2预应力锚索技术特点及分类1)预应力锚索的特点。预应力锚索技术最大的特点是能够充分利用岩土体自身强度和自承能力,大大减轻结构自重,节省工程材料,是高效和经济的加固技术。预应力锚索技术具有以下特点:一定的柔性及可调性、深层加固、主动加固、随机补强、应用范围广、施工快捷灵活等。2)预应力锚索的应用。预应力锚索工程应用如下:滑坡整治、边坡加固、深基础工程支护、结构抗倾覆、桥基加固、既有结构物补强与加固等。3)预应力锚索的分类。按锚固施工方法分为注浆型锚固、胀壳式锚固、扩孔型锚固及综合型锚固等;按锚固段结构受力状态分为拉力型、压力型及荷载分散型(拉力分散型、压力分散型、拉压力分散型、剪力型)锚索。3管理方案的选择3.1自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索基本组成和特点1)根据锦屏复杂的地质条件,采用对复杂及软弱地层适应性强的自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索进行边坡支护处理。2)自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索由四川准达岩土工程公司研制。2003年11月,四川省科技厅组织有关专家对“自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索”项目进行鉴定,该成果属国内首创,总体上达到国际领先水平。3)自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索基本组成为:导向帽、单锚头、锚板、隔离架、注浆管、高强低松弛无粘结钢绞线等(见图1)。4)自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索具有克服锚固段应力集中、有效防腐、有效减小孔径、全孔一次注浆、可进行二次补偿张拉等特点。5)自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索在四川省紫坪铺水利枢纽加固工程、云南小湾电站边坡支护工程、瀑布沟水电站边坡支护工程、西藏羊湖水电站、云南溪洛渡水电站、云南糯扎渡水电站均取得了成功的应用。3.2施工过程自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索采用全孔一次注浆,其施工工艺流程见图2。3.3张拉工艺流程1)锚索张拉按分级加载程序进行,即由0逐级加载到超张拉力,经稳压后卸荷到设计张拉力进行安装,0→mσ(稳压2min～5min)→σ(m为超张拉系数,由设计确定,σ为设计张拉力)。2)张拉工艺流程。穿锚→初始载荷(钢绞线调直)→分级循环张拉至设计工作荷载→补张拉。4锚板及砂浆体受力分析此工程所用的锚索主要测试各锚板的锚固荷载。试验中,通过测试钢绞线的拉伸荷载,以了解各锚板处的锚固荷载,试验测点布置在每个锚板的钢绞线上,每根锚索选择1股～2股锚索,共布置6个应变测点,并在锚板与砂浆接触处安装混凝土应变计。测试锚板对混凝土的应变,各锚板实测受力荷载统计表见表1。由表1可以看出:各锚板荷载不均匀性在0.89～1.08之间,各锚板处的钢绞线伸长量也几乎相等,表明各锚板张拉受力是比较均匀的,从图3可以看出锚板与砂浆体接触面承受力的关系,当应变比较小的时候锚索荷载变化比较大,随着应变的增大,锚板荷载变化趋于线性变化。由于拉压复合型锚索内锚段浆体受压应力,改善了内锚段的受力条件,可有效的提高锚固效果。5边坡的支护效果1)根据上面的监测数据显示利用预应力锚索治理局部强卸荷,裂隙明显,完整性较差,结构较松弛的岩体效果明显,通过监测,治理