公路锚索桩板墙锚固桩承载力施工措施与研究

蒋燕平

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摘要：随着国民经济的发展，公路建设项目日益增多，需要进行公路高边坡加固处理的情况也越来越多。但是在一些公路高边坡加固处理过程中，由于采用的加固方法不科学，导致公路在投入使用后不久，便出现了高边坡塌陷等质量问题。预应力锚索可以对边坡起到加固的作用，具有技术先进、成本合理、安全性能高的优势，在我国的高速公路建设中得到了较为普及的运用。为了提高高速公路边坡的强度，对边坡存在的变形问题采取预应力锚索加固技术。本文主要对公路锚索桩板墙锚固桩承载力施工措施与研究，仅供参考。

关键词：公路；锚索桩；板墙；措施

引言

在公路设计和施工过程中，容易受到不同环境和人为因素的影响，会导致公路的路基与边坡产生不同程度的病害。在公路病害治理中，一般是紧盯发现的问题并逐项处理，进而消除病害。此类传统的治理模式一般称为被动处治，治理过程中很容易形成灾害－治理－更严重灾害的恶性循环模式，也更容易导致不必要的资金耗费。因此，预加固技术作为一种全新的治理模式就显得更加符合现代公路建设的需求。预

1公路路基病害类型与边坡防护形式

目前，公路路基的病害种类较多，导致病害的防治也存在更大困难。公路路基被干扰后，原始地质环境受到破坏，路基与边坡构成的内部应力状态发生改变，加上外界自然条件及人类活动等因素影响，与内部共同作用使路基与边坡进一步发生变化。随着变化的累积和时间的推移，路基可能发生下沉、开裂、滑动和垮塌等危险，边坡可能发生崩塌、坍塌、滑坡和错落等破坏形式。公路路基边坡防护设计过程中，需要考虑各种对边坡防护产生影响的因素，采取一系列的预防措施，保证边坡防护的稳固性。边坡防护有两种较为常见的形式：一是工程防护，比如石砌护坡、挡土墙防护和锚杆挂网防护等；二是植被防护，比如披草皮防护和自然形成植被防护等。

2公路高边坡稳定性的影响因素

2.1高边坡岩土自身特性

高边坡施工涉及边坡防护、开挖等环节，每一环节的施工作业都需要以边坡结构的稳定与安全为目标。但影响高边坡稳定性的因素较多，岩土特性是最主要的因素之一。根据大量的工程实践经验可知，高边坡土质情况对边坡的稳定性有一定影响，当边坡为砂土时，易发生流沙滑坡现象，相比较而言，黏性土的边坡结构稳定性较好。一些公路工程的边坡为岩质地质，这种边坡条件较为复杂，特别是在岩石结构不稳、局部破裂或者存在软弱层分布的情况下，岩石强度偏小，一旦受到外部恶劣环境的干扰，无法确保高边坡的稳定与安全，容易使最弱连接界面出现损坏，在外界荷载作用时，岩石薄弱部位将发生连续破坏，甚至出现坍塌事故。岩石纹理与抗剪强度同样是影响边坡稳定的关键因素，块状与反坡状岩层的边坡条件稳定性高；顺坡状岩层稳定性差，剪切破坏的概率高。

2.2场地地质构造特性

高边坡的稳定性同样受到场地地质构造的影响，公路工程中的高边坡，一些为自然形成，还有一些为路基开挖形成，如果为路基开挖形成的高边坡，伴随着开挖作业的持续进行，边坡的稳定性将降低，对于此类高边坡，地质构造是影响其稳定性的关键因素。地震或其他震动作用影响下，也会增大高边坡的安全风险，如果高边坡现场或周边发生了地震灾害，其结构完整性与稳定性无法保持，在工程施工前期，需要做好现场调查，掌握地质情况，提前实施加固处理。

2.3地下水分布特性

地下水的分布同样会影响边坡结构，地下水通过对岩土物理、力学性能的作用，最终作用于边坡结构。长期的浸泡与侵蚀导致高边坡强度降低、稳定性变差。地下水位频繁上升与下降的过程中，岩石的法向力、剪切力随之变动，岩土的脆弱面变化明显。当高边坡岩土中分布有或大或小的裂缝时，随着时间的延长，地下水的作用将使裂缝的宽度、长度逐步增大。

3公路锚索桩板墙锚固桩承载力施工措施

3.1锚固承载能力

计算锚索桩板墙人工挖孔锚固桩的竖向承载能力时，需分析桩-土体系的荷载传递规律。由于挖孔桩在成桩后与桩周土紧密贴合，互相挤压、持力，一般岩土力学的研究认为，人工挖孔桩与其周围分布的桩周土和桩端提供支撑，而后与持力作用的土体相互共同作用，从而使得桩产生了足够的承载能力。挖孔桩与周围的土体形成桩侧阻力和桩端阻力的过程，也是桩土体系竖向荷载传递的过程。

3.2总体施工控制

锚索桩板墙锚固桩整体施工坚持跳桩开挖、紧跟桩壁封闭、实时同步监控检测、严格操作规范的原则。锚固桩总体施工流程为：实地测量放样，准确标注桩位开挖的位置，进行锁口浇筑；对第一节桩孔土方依据设计要求进行开挖，到设计深度后检测开挖部分锚固桩的中心位置，确认无误后安装钢筋笼并设置护壁的模板，检测模板密闭性后浇筑第一节护壁的混凝土，并安装人工开挖所需的施工机具，如通风机、井架提升装置、水泵等。持续循环上述过程直至终孔。开挖完成后浇筑桩身混凝土并检桩。按照设计要求及施工规范，混凝土浇筑完成7d后委托第三方检测单位对所浇筑的桩基采用声波的检测方法进行

3.3基于桩身强度的施工质量控制

根据对锚固桩承载能力计算模式的分析，桩身强度对锚固桩承载能力有较大影响。为避免塌孔、地下水、孔壁渗水、桩周土体剥落等造成桩身强度降低，并保证挖孔过程中施工人员人身安全，对挖孔桩的锁口和护壁施工质量进行控制。根据孔口段土质情况将井口挖至1.5m深时安装绑扎锁口钢筋，浇筑锁口C20混凝土，锁口高出原地面30cm，防止雨水流入井口内及防止下节井壁开挖时井口沉陷。护壁为厚度20cm的C20混凝土，四周竖向筋采用间距为36cm的A10光圆钢筋，环向箍筋为间距25cm的A10光圆钢筋。护壁模板由8块活动钢模板组合而成，支模由中心线控制，每节护壁间用钢筋进行连接，搭接长度为30cm。此外，混凝土施工直接关系到成桩质量。桩身混凝土全部采用自动计量拌和站集中拌制，严格控制配合比及水灰比。搅拌输送车运输，现场灌注，并采用串筒运送、插入式振捣器振捣的施工方法。混凝土的坍落度控制在180mm~200mm，每根桩在现场随机抽取制作3组同条件养护试件进行强度试验，监理单位检查强度报告。混凝土浇筑、保护层厚度、振捣、养护、检测等工序，均严格执行《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650—2020）、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2015）、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG3420—2020）等规范，确保桩身强度。

3.4检测锚固工程施工质量

如果试验检测的荷载符合预设的1.5倍系数的要求，且伸长量符合施工规范，没有发生锈蚀破坏，即表明符合施工质量要求。张拉锁定的荷载超过荷载九成，低于预设荷载的110%，对应的伸长量符合设计规范，没有发生破坏问题。

结束语

公路高边坡加固处理方法对公路工程的施工质量具有较大影响，施工单位在公路工程项目施工中需要格外重视高边坡的加固处理，分析影响高边坡稳定性的因素，从影响因素出发，制定更有针对性的高边坡加固施工方案。在项目施工的过程中，需要结合工程实际情况，采取预应力锚索施工工艺。对于土层分化的区域，要及时借助于预应力锚索加固的方式进行优化。此项目施工借助于预应力锚索锚固技术，成功地解决了地质松软的问题，加强了边坡的稳定性，对于提高高速公路的安全性具有重要意义。

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