發(fā)布時(shí)間：2016-05-18所屬分類(lèi)：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(xiàn)穿越臨滄花崗巖地區(qū)，臨滄花崗巖體因富含長(zhǎng)石，長(zhǎng)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(dá)數(shù)十米，風(fēng)化產(chǎn)物呈砂土狀，松散、粘結(jié)強(qiáng)度
摘 要： 云南祥臨公路(瀾滄江—臨滄段)路線(xiàn)穿越臨滄花崗巖地區(qū)，臨滄花崗巖體因富含長(zhǎng)石，長(zhǎng)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(dá)數(shù)十米，風(fēng)化產(chǎn)物呈砂土狀，松散、粘結(jié)強(qiáng)度小、力學(xué)強(qiáng)度低以及穩(wěn)定性差，邊坡工程地質(zhì)問(wèn)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(guó)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(yán)重的路段之一。雨季時(shí)，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(guó)道基礎(chǔ)上改擴(kuò)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(wèn)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(dòng)頻繁、發(fā)展快、數(shù)量大，規(guī)模大小不一、類(lèi)型復(fù)雜、危害大、多層滑動(dòng)、多期活動(dòng)，治理難度大;加之巨厚的風(fēng)化層、松散、強(qiáng)度低、穩(wěn)定性差，邊坡無(wú)論大小、高矮、陡緩，均有滑動(dòng)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(jì)者、施工單位防不勝防。針對(duì)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(lèi)軟弱、破碎地質(zhì)病害邊坡，供類(lèi)似地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)參考。
一、拉壓分散型錨索結(jié)構(gòu)
1.預(yù)應(yīng)力錨索分類(lèi)
預(yù)應(yīng)力錨索是通過(guò)鉆孔(或預(yù)留孔道)將主要承受拉力的高強(qiáng)度低松弛鋼絞線(xiàn)設(shè)置于穩(wěn)定地層內(nèi)，并在被加固體表面通過(guò)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(lèi)型見(jiàn)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(xiàn)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(qiáng)度無(wú)粘結(jié)鋼絞線(xiàn)、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(diǎn)
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(jìn)性破壞，直致失效的后顧之憂(yōu)。該錨索由于機(jī)理合理、受力均勻，可以確保提供可靠的錨固效果。這類(lèi)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(lèi)地層。二是拉壓分散型錨索比拉力型錨索防護(hù)效果好，延長(zhǎng)使用壽命。拉力型錨索鋼絞線(xiàn)一般采用普通鋼絞線(xiàn)，拉壓分散型錨索采用無(wú)粘結(jié)鋼絞線(xiàn)。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(wú)效錨固段。六是拉壓分散型錨索由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(lèi)花崗巖含長(zhǎng)石，長(zhǎng)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(qiáng)度低，穩(wěn)定性差，路線(xiàn)通過(guò)段無(wú)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(yán)重。花崗巖風(fēng)化層滑坡具有活動(dòng)頻繁、發(fā)展快、數(shù)量多、規(guī)模大小不一、類(lèi)型復(fù)雜、危害大、多層滑動(dòng)、多期活動(dòng)以及治理難度大等特征。這類(lèi)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(duì)這類(lèi)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(jī)理合理、受力均勻，能夠通過(guò)多個(gè)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(lèi)復(fù)雜、松散、破碎的地層。
2.拉壓分散型錨索設(shè)計(jì)
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(qiáng)度不低于M40。
第三，單棵錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度18～28m。
第四，單根錨索由6根公稱(chēng)直徑15.2mm，高強(qiáng)度、低松弛強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1860級(jí)無(wú)粘結(jié)環(huán)氧噴涂鋼絞線(xiàn)組成。
第五，單棵錨索設(shè)3級(jí)承載體，每2根鋼絞線(xiàn)、一個(gè)承載板和擠壓套組成一個(gè)承載體。錨索制作時(shí)按承載體分級(jí)編號(hào)。單棵錨索設(shè)計(jì)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(jì)值的1.05～1.1倍，張拉時(shí)按承載體編號(hào)分級(jí)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(gè)滑坡治理中率先實(shí)施，單棵錨索實(shí)際張拉力達(dá)設(shè)計(jì)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(gè)雨季的考驗(yàn)，滑坡未出現(xiàn)任何變形跡象，滑坡穩(wěn)定，工程安全。實(shí)踐證明，拉壓分散型錨索機(jī)理合理受力均勻，適合花崗巖風(fēng)化層滑坡、邊坡治理，達(dá)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(jī)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(yán)重后果。
