一种填方边坡预应力锚索的施工方法与流程

本发明涉及建设施工领域，特别涉及一种保护填土条件下锚索自由段受力的施工工艺。

背景技术：

工程中预应力锚索是采取主动的方式稳固岩土体，由钻孔穿过软弱岩层或滑动面，把一端锚固在坚硬的岩层中(称内锚头)，然后在另一个自由端(称外锚头)进行张拉，从而对岩层施加压力对不稳定岩体进行锚固。

目前，预应力锚索通常运用于在挖方工程，直接钻孔安装锚索，最后进行张拉。但是在一些环境边坡中，常常采用桩板墙与预应力锚索组合的方式进行支护设计，为了满足设计地面标高，通常存在需要回填的情况，此时预应力锚索自由段一部分暴露在填方区域中，若不加处理，填土后的夯实以及自然沉降会对锚索产生横向剪切力，影响锚索的受力状态，使其不能正常工作，预应力失效，不能达到稳固土体效果，容易造成工程危害。

为了防止填土对锚索的受力影响，现有的传统施工工艺是在锚索自由段填土区域设置混凝土保护墩，将锚索与填土完全隔离，保证锚索正常受力。但是该施工工艺成本较高，特别是遇到基岩位置(即保护墩墩底)距离锚索较远时，混凝土保护墩体量很大，增加了不必要的工程量和造价。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种填方边坡预应力锚索的施工方法，以解决现有技术中存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种填方边坡预应力锚索的施工方法，包括以下步骤：

1)根据设计图纸，处理待施工边坡，并将锚孔位置测放在坡面上。其中，所述边坡从上到下依次包括表面覆土层、强风化岩层、中风化岩层和稳定基岩。

2)安装挡土板。其中，所述挡土板与抗滑桩固定连接，形成桩板墙。

3)安装斜撑预应力锚索，预应力张拉后封锚。将预应力锚索的张拉段与挡土板内侧锚固。在坡面钻孔，将预应力锚索的锚固段引入钻好的孔内，向孔内灌注水泥砂浆进行锚固。其中，所述预应力锚索倾斜布置。所述预应力锚索的自由段外侧套设有钢套筒。

4)安装支撑柱。其中，所述支撑柱布置在钢套筒下方。所述支撑柱沿钢套筒的长度方向均布布设。所述支撑柱的下端嵌固在稳定基岩中，上端通过连接构件与钢套筒固定连接。

5)进行墙背回填，分层填筑压实土体至设计标准高，形成填土层。其中，所述自由段埋设在填土层内。所述钢套筒将自由段与填土层隔绝。

进一步，所述自由段的直径为d。所述钢套筒的内径为d。其中，d＝2/3d。所述自由段位于钢套筒内腔的下部。

进一步，所述支撑柱的截面为圆形。所述支撑柱直径为l。相邻两根支撑柱之间的间距为12～15l。

进一步，所述连接构件整体为块状体。所述连接构件的上表面与钢套筒固定连接，下表面与支撑柱的上表面固定连接。

进一步，所述钢套筒嵌入稳定基岩中深度不小于500mm。

进一步，步骤5)中，靠近钢套筒部分的填土根据夯击影响线设计夯点后，采用人工夯实方式夯击钢套筒两侧填土。

本发明的技术效果是毋庸置疑的：

1.在填方工程条件下，保证预应力锚索自由段不受到横向剪切力，能够正常发挥预应力作用，对土体产生紧固作用；

2.施工方便简单，工期减短，工程造价降低。

附图说明

图1为工作示意图；

图2是钢套筒结构示意图；

图3是支撑柱结构示意图；

图4是连接构件示意图。

图中：预应力锚索1、锚固段101、自由段102、张拉段103、稳定基岩2、挡土板3、填土层4、钢套筒5、支撑柱6、连接构件7。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1：

参见图1，本实施例公开一种填方边坡预应力锚索的施工方法，包括以下步骤：

1)根据设计图纸，处理待施工边坡，并将锚孔位置测放在坡面上。其中，所述边坡从上到下依次包括表面覆土层、强风化岩层、中风化岩层和稳定基岩2。

2)安装挡土板3。其中，所述挡土板3与抗滑桩固定连接，形成桩板墙。

3)安装斜撑预应力锚索1，预应力张拉后封锚。参见图1，所述预应力锚索1包括锚固段101、自由段102和张拉段103。将预应力锚索1的张拉段103与挡土板3内侧锚固。在坡面钻孔，将预应力锚索1的锚固段101引入钻好的孔内，向孔内灌注水泥砂浆进行锚固。其中，所述预应力锚索1倾斜布置。所述预应力锚索1的自由段102外侧套设有钢套筒5。参见图2，所述自由段102的直径为d。所述钢套筒5的内径为d。其中，d＝2/3d。所述自由段102位于钢套筒5内腔的下部。钢套筒5内腔上部预留出沉降空间。

4)安装支撑柱6。其中，参见图3，所述支撑柱6布置在钢套筒5下方。所述支撑柱6沿钢套筒5的长度方向均布布设。所述支撑柱6的下端嵌固在稳定基岩2中，上端通过连接构件7与钢套筒5固定连接。支撑柱6防止钢套筒5在填土夯实和自然沉降时产生大变形，同时减小钢套筒5的沉降量，避免管壁接触预应力锚索并对其产生横向力，影响其受力性能。所述支撑柱6的截面为圆形。所述支撑柱6直径为l。相邻两根支撑柱6之间的间距为12～15l。

参见图4，所述连接构件7整体为块状体。所述连接构件7的上表面与钢套筒5固定连接，下表面与支撑柱6的上表面固定连接。

所述支撑柱6用于支撑钢套筒5，防止钢套筒5中间段产生过大变形，同时防止钢套筒5跟随填土一起沉降。本实施例能够合理有效保护自由段102。预留出钢套筒沉降空间，使自由段102不受横向剪切力，能够让预应力锚索1在填方条件下正常工作，保证工程安全稳定，具有结构简单和经济效果好的特点。

5)进行墙背回填，分层填筑压实土体至设计标准高，形成填土层4。其中，所述自由段102埋设在填土层4内。所述钢套筒5将自由段102与填土层4隔绝，保证预应力锚索1不受到横向力，充分利用预应力锚索1竖向拉伸能力，施加预应力稳固土体。靠近钢套筒5部分的填土根据夯击影响线设计夯点后，采用人工夯实方式夯击钢套筒5两侧填土。

本实施例步骤简单，生产成本低，工程量小，提高填土条件下锚索的安装效率，缩短工期，锚索与填土隔绝性好，耐腐蚀性强，提高使用寿命。解决了现有填方条件下保护锚索施工工程量大，工期长，造价高的问题。

技术特征：

技术总结
发明提供一种填方边坡预应力锚索的施工方法。包括锚索、钢管、钢柱组件的安装方法与工艺。多股钢绞线沿轴线方向布置于钢套筒内，并贴于钢套筒下部内表面上；钢柱固定在基岩上，支撑钢套筒防止其产生过大变形。钢管与钢柱组合使用的工艺能够使锚索自由段避免受到横向剪切力，能够让预应力锚索在填方条件下正常工作，保证工程安全稳定。该施工工艺的步骤简单，生产成本低，工程量小，提高填土条件下锚索的安装效率，缩短工期，锚索与填土隔绝性好，耐腐蚀性强，提高使用寿命。解决了现有填方条件下保护锚索施工工程量大，工期长，造价高的问题。

技术研发人员：周海清;李灿;宋强辉;李晓雷;汪儒鸿
受保护的技术使用者：中国人民解放军陆军勤务学院;重庆地质矿产研究院
技术研发日：2018.09.14
技术公布日：2019.03.01