發(fā)布時間：2016-05-18所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要： 云南祥臨公路(瀾滄江臨滄段)路線穿越臨滄花崗巖地區(qū)，臨滄花崗巖體因富含長石，長石抗風(fēng)化能力差極易風(fēng)化。因此，常形成巨厚風(fēng)化層，風(fēng)化層厚度一般達數(shù)十米，風(fēng)化產(chǎn)物呈砂土狀，松散、粘結(jié)強度
摘 要： 云南祥臨公路(瀾滄江—臨滄段)路線穿越臨滄花崗巖地區(qū)，臨滄花崗巖體因富含長石，長石抗風(fēng)化能力差極易風(fēng)化。因此，常形成巨厚風(fēng)化層，風(fēng)化層厚度一般達數(shù)十米，風(fēng)化產(chǎn)物呈砂土狀，松散、粘結(jié)強度小、力學(xué)強度低以及穩(wěn)定性差，邊坡工程地質(zhì)問題尤為突出，常形成滑坡、崩塌、滑塌、剝落、土溜、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。
關(guān)鍵詞：拉壓分散型錨索,治理,應(yīng)用
我國道云縣—臨滄段曾經(jīng)是云南交通史上滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害最為嚴重的路段之一。雨季時，因滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害造成交通中斷頻繁發(fā)生。新建祥臨公路云縣—臨滄段是在原國道基礎(chǔ)上改擴建而成，頻繁的地質(zhì)災(zāi)害影響建設(shè)工期，造成投資增大，邊坡工程地質(zhì)問題成為公路建設(shè)中的一大難題。花崗巖風(fēng)化層滑坡活動頻繁、發(fā)展快、數(shù)量大，規(guī)模大小不一、類型復(fù)雜、危害大、多層滑動、多期活動，治理難度大;加之巨厚的風(fēng)化層、松散、強度低、穩(wěn)定性差，邊坡無論大小、高矮、陡緩，均有滑動的可能。擋了坡腳后部滑，錨了后部中部坍，讓建設(shè)者、設(shè)計者、施工單位防不勝防。針對花崗巖風(fēng)化特征，提出采用一種新型錨索—拉壓分散型錨索錨固、治理這類軟弱、破碎地質(zhì)病害邊坡，供類似地區(qū)進行工程建設(shè)時參考。
一、拉壓分散型錨索結(jié)構(gòu)
1.預(yù)應(yīng)力錨索分類
預(yù)應(yīng)力錨索是通過鉆孔(或預(yù)留孔道)將主要承受拉力的高強度低松弛鋼絞線設(shè)置于穩(wěn)定地層內(nèi)，并在被加固體表面通過張拉產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力使被加固體雙面受壓的結(jié)構(gòu)物，主要由錨頭、自由段、錨固段組成。預(yù)應(yīng)力錨索類型見表1。
目前，應(yīng)用最多的是拉力集中型錨索，但該錨索的錨固段存在應(yīng)力集中區(qū)，可能導(dǎo)致錨索發(fā)生破壞。因此，具廣闊應(yīng)用前景的將是荷載分散型錨索，適應(yīng)于地質(zhì)條件復(fù)雜、地層松軟、破碎地層。
2.拉壓分散型錨索結(jié)構(gòu)
拉壓分散型錨索是利用承載板下部的裸鋼絞線與漿體的粘結(jié)力及承載板，使得承載上面的錨固體受承壓板的壓推,而承壓板下面錨固體適度地受到拉力,二者共同抵抗張拉力。拉應(yīng)力和壓應(yīng)力在內(nèi)錨固段相互疊加，使得錨固體內(nèi)應(yīng)力及錨固體與周邊巖土體間的粘結(jié)摩阻力較均勻分布，大幅降低應(yīng)力峰值。該錨索基本組成結(jié)構(gòu)為：高強度無粘結(jié)鋼絞線、承載體，擠壓套等組成，其結(jié)構(gòu)形式。
二、拉壓分散型錨索優(yōu)點
一是拉壓分散型錨索可以消除拉力型錨索錨固段上部拉應(yīng)力集中導(dǎo)致錨固段產(chǎn)生漸進性破壞，直致失效的后顧之憂。該錨索由于機理合理、受力均勻，可以確保提供可靠的錨固效果。這類錨索特別適合于加固承載力低的復(fù)雜地層。祥臨公路花崗巖巨厚風(fēng)化層屬此類地層。二是拉壓分散型錨索比拉力型錨索防護效果好，延長使用壽命。拉力型錨索鋼絞線一般采用普通鋼絞線，拉壓分散型錨索采用無粘結(jié)鋼絞線。三是拉壓分散型錨索比拉力型錨索預(yù)應(yīng)力損失小。四是拉壓分散型錨索在不同樣地質(zhì)條件下，比拉力型錨索提供更大的錨固力。五是拉壓分散型錨索錨固段全部為有效錨固段。而拉力型錨索是在錨固段上部應(yīng)力高度集中并向下迅速衰減，到錨索的下部幾乎傳遞不到預(yù)應(yīng)力荷載，從而造成無效錨固段。六是拉壓分散型錨索由于其結(jié)構(gòu)特點可以調(diào)整預(yù)應(yīng)力，或增加、或減小。
三、工程應(yīng)用
1.工程概況
祥臨公路一半以上的路段都在花崗巖風(fēng)化區(qū)，該類花崗巖含長石，長石易風(fēng)化，常形成巨厚風(fēng)化層，呈砂土狀，散體結(jié)構(gòu)，強度低，穩(wěn)定性差，路線通過段無論邊坡高矮、大小、陡緩均出現(xiàn)不同程度的病害，這些邊坡病害尤以滑坡最為嚴重。花崗巖風(fēng)化層滑坡具有活動頻繁、發(fā)展快、數(shù)量多、規(guī)模大小不一、類型復(fù)雜、危害大、多層滑動、多期活動以及治理難度大等特征。這類滑坡治理難度極大，擋了坡腳后部滑，錨了后部中部坍，讓建設(shè)者和施工單位防不勝防。對這類地質(zhì)復(fù)雜、地層松散、破碎風(fēng)化層滑坡，常用的拉力型錨索錨固段不足以提供足夠的錨固力，必須采用新型支擋錨固結(jié)構(gòu)。拉壓分散型錨索由于機理合理、受力均勻，能夠通過多個承載體提供比拉力型錨索多2～5倍的錨固力，特別適用于這類復(fù)雜、松散、破碎的地層。
2.拉壓分散型錨索設(shè)計
第一，錨索間距為4.5×5.0m。
第二，錨孔直徑不小于130mm，下傾角20°～25°。錨孔內(nèi)灌注水泥砂漿強度不低于M40。
第三，單棵錨索設(shè)計長度18～28m。
第四，單根錨索由6根公稱直徑15.2mm，高強度、低松弛強度標準值為1860級無粘結(jié)環(huán)氧噴涂鋼絞線組成。
第五，單棵錨索設(shè)3級承載體，每2根鋼絞線、一個承載板和擠壓套組成一個承載體。錨索制作時按承載體分級編號。單棵錨索設(shè)計承載力780kN，安全系數(shù)2.0。
第六，單棵錨索鎖定預(yù)應(yīng)力為設(shè)計值的1.05～1.1倍，張拉時按承載體編號分級張拉鎖定。
第七，錨索外錨頭設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土框格梁，框格梁截面0.6×0.6m，嵌入坡面深0.4m。
3.應(yīng)用效果
上述拉壓分散型錨索在祥臨公路13合同K244～K247路段內(nèi)5個滑坡治理中率先實施，單棵錨索實際張拉力達設(shè)計值的1.5倍，即1170kN,錨固體未破壞。該段滑坡治理工程于2003年7月全部竣工，至今已經(jīng)歷了5個雨季的考驗，滑坡未出現(xiàn)任何變形跡象，滑坡穩(wěn)定，工程安全。實踐證明，拉壓分散型錨索機理合理受力均勻，適合花崗巖風(fēng)化層滑坡、邊坡治理，達到預(yù)期效果。
四、應(yīng)用結(jié)論和建議
其一，拉壓分散型錨索將拉應(yīng)力和壓應(yīng)力荷載分散且均勻分布在錨固體中，能夠更充分地提高地層承載力，確保提供可靠的錨固效果，適合于加固承載力低的復(fù)雜地層。
其二，拉壓分散型錨索機理合理、受力均勻，改善了錨固段內(nèi)的應(yīng)力分布規(guī)律，消除了拉力型錨索錨固段上部拉應(yīng)力集中導(dǎo)致錨固段產(chǎn)生的漸近性破壞。
其三，應(yīng)該注意的是，拉壓分散型錨索應(yīng)確保內(nèi)、外錨固段的錨固效果，一旦錨頭滑絲或夾片咬合鋼絲部位銹蝕引起斷絲導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力松弛將造成嚴重后果。
