涨壳式中空注浆锚杆在公路滑坡治理中的应用

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[摘要]如果发生公路滑坡灾害，轻则影响公路畅通，重则危害人们生命。近年来，公路滑坡问题已成为山区公路的重要病害。由于受到多方面因素的综合作用，发生公路滑坡，若不采取一定措施治理，必将带来各种负面影响。本文结合笔者多年工作经验，针对公路滑坡的实际情况，提出了"涨壳式中空注浆锚杆"技术设计方案，希望对山区公路滑坡问题的防治起到一定作用。

[关键词]涨壳式中空注浆锚杆 公路滑坡 治理 技术设计

[中图分类号] P642.22 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-347-1

结合我国实际情况来看，在云、贵、川、藏等地区多发生滑坡事故，或者在一些山区、丘陵地带也时有发生。当前，我国各项经济与技术水平不断提高，对工程施工也提出了全新要求。因此，滑坡灾害的防护工作也要与时俱进，加强重视，实现技术创新，更好地保证公路畅通运行，保护人们生命与财产安全。

1公路滑坡形成的原因分析

滑坡形成的原因是各方面要素的综合作用，一般可从内部与外部两方面进行分析：

1.1公路滑坡形成的内部影响要素

1.1.1地质构成

滑坡主要是岩体、土体发生变化而产生，岩体与土体的结构较为松软、抗压能力弱化，再加上水的作用力，就容易产生滑坡。例如，岩土的层面、裂缝等，都可能扩展形成滑坡，再加上这些部位较容易产生风化，如果边坡的坡面与岩土变化的倾向相同，那就极易发生岩面滑动或顺层滑坡。

1.1.2地形地貌

“滑坡”顾名思义，只有存在一定的斜坡，才会发生；如果处于平原地形，则不易发生滑坡；而山坡地区、公路边坡等，则是滑坡的高发区域，需引起重视。

1.1.3地下水作用

滑坡的形成离不开水的作用力；由于土体中存在隔水层，因此地下水可能发生聚集并对岩层产生作用，造成岩层软化，其强度降低，提供了滑坡形成的基础条件。另外，由于地下水的存在，增加了滑坡体本身的重量并产生较大压力，就会形成下滑力，造成滑坡。

1.2公路滑坡形成的外部影响要素

除了内部因素发生作用以外，外部因素的推动作用也不容忽视，这也是预防的重点。

1.2.1日常活动

人类的日常活动，也会潜移默化中影响大自然的正常规律；例如，在建设山区公路或者高速公路过程中，必然涉及到大量的开挖、填筑等环节，对斜坡位置的岩体、土体造成破坏，一旦雨水、地下水等下渗，就会引发滑坡问题。

1.2.2强烈降雨

如果出现强烈降雨，发生滑坡的几率就会增加；当雨水渗透到地层中，就会形成地下水，同时产生应力作用。因此，当某个区域发生连续性降雨时，必须引起注意，必要时可疏散交通、阻止车辆通行，以免路面被埋对人身安全造成威胁。

1.2.3地震灾害

地震是诱发滑坡的一大要素。由于地震产生强烈的冲击力，会造成土石内部结构的变化，如果恰巧处于斜坡位置，当结构面开裂、地下水位上升后，就可能发生滑坡。

2边坡情况概述

本文以某高速公路隧道为案例，该隧道主要为双跨连拱结构，其开挖跨度达到20m以上；且所处地质构造较为复杂，进口段的偏压相对严重，堆积体坡度为直立状；在边坡表面，生长了茂盛的植被、地下水较为丰富，同时受到多年的风化影响，对围岩稳定性造成严重威胁。该洞口地段主要为土夹孤石的地质状况，呈现黄灰色，骨架颗粒的粒径约为1.5cm-3.5cm，含有大量的变砂岩。这一围岩地带的整体性和强度偏弱，一旦遭遇暴雨侵袭，可能发生失稳现象，引发落石甚至坍塌事故。

3涨壳式中空注浆锚杆技术方案的设计与应用

结合本案例中的围岩情况，可考虑实施“涨壳式中空注浆锚杆”治理措施，具体施工步骤分析如下：

首先，应用中空注浆锚杆技术，选择EX型预应力涨壳中空锚杆，其锚杆为R32，钻孔的直径与孔斜度分别为70mm、26°，将锚杆呈矩形分布。将其刺入到中空杆体中，注意将其水平距离控制在2m左右，水泥浆的水灰比为0.35-0.45之间，锚杆长度8-12cm、注浆压力为1-1.5MPa，然后通过孔腔灌注水泥；在锚孔的外端位置，设有止浆塞及托板，二者的作用就是避免浆液流出，保证锚杆应用的质量。采用压力注浆方法之后，可以保证孔壁间隙、杆体等充满浆液，并且这些浆液逐渐渗透到岩体的缝隙中，起到稳固岩体的作用；其次，锚固段的长度需在3m以上，锚杆自由度则在5m以上，设计115kN左右的预应力。利用涨壳及岩壁的作用，形成涨压力，将锚杆支护安装到位后，就会产生锚固力，可避免岩体发生变形；同时将预应力施加到锚杆上，也可控制岩体变形问题，其形成的张拉力，保证岩体稳定性；再次，应用锚杆技术的优势在于，锚杆可实现360°的随意方向安装，这种方法的应用技术简单，只需利用简单工具辅助即可完成；最后，将中空锚杆的杆体插入锚孔中，注意其深入滑动面在1m以上，抗拉力约为250kN；通过顺应力的作用，减轻锚杆注浆体的应力，避免浆体发生开裂；这样，即使长期运用，锚杆也不会发生锈蚀，增大了锚杆支护力的强度，延长其使用寿命。

4涨壳式中空注浆锚杆技术的施工注意要点

采用涨壳式中空注浆锚杆技术，并非适用于所有的滑坡治理中，应结合实际地势、地形而定，并且在施工中也要注意以下几点内容：

4.1做好清孔准备工作

在正式灌浆之前，必须做好清孔工作；尤其在施工的锚固段，应该将岩体中的岩渣清理干净，吹干内部的水分，才能确保砂浆粘结力。

4.2预应力的确定与选择

根据工程实际情况，选择的预应力值在115kN左右，需要对超过预应力的数值进行超张拉，通过现场进行实验确定最终数值，注意预应力的保留值与本方案实际情况相符。

4.3建立施工监测系统

加强对施工过程中的监测，如边坡变形情况、锚杆拉力作用等。如果监测中发现问题，则采取措施及时纠正。

本工程项目自2012年通车，经过长期运营情况来看，采用涨壳式中空注浆锚杆治理公路滑坡项目，技术合理、可靠，同时也符合环保性要求，对治理滑坡问题起到积极作用。

参考文献

[1]徐莹.岩土预应力锚固工程注浆无损检测及其应用研究[D].重庆交通大学：道路与铁道工程.2012.

[2]王军，崔文喜，李文胜.注浆锚杆作用机理及技术参数研究[J].价值工程.2010（33）.