一直以来，高边坡的稳定性问题一直是土木工程中一个重要的问题，边坡失稳已经给人民的生命财产安全带来了不可估量的损失。锚杆支护是以锚杆为主体的支护结构的总称。它包括锚杆、锚喷、锚喷网等支护形式，就是在土层中斜向成孔，埋入锚杆后灌注水泥(或水泥砂浆)依赖锚固体与上之间的摩擦力，拉杆与锚固体的握裹力以及拉杆强度共同作用来承受作用于支护结构上的荷载。我国近年来使用锚杆技术的工程实例愈来愈多，其应用范围不仅限于基坑支护，而且也常用于支护基坑失稳时的抢险加固或塌滑处理。如郑成功公园英雄坡、烽火台高边坡的锚杆(索)支护加固。

 

 

　　某公园两侧城墙烽火台分别位于英雄坡南、北两侧。其中南侧烽火台设计长为14m左右，宽为10.60m左右，地面设计整平标高为28.13m，北侧烽火台设计长约为10m左右，宽约为9.60m左右，地面设计整平标高为37.57m，城墙设计高度均为18m，最大荷载为2500kPa。烽火台及英雄坡均位于山坡上，地势较高，对其施工时将形成高度约为15-30m的边坡。

 

　　2高边坡支护设计的关键技术

 

　　1)重视排水工程。边坡坡面设泄水孔，将地下水排入排水沟内。泄水管采用Φ100PVC长6米的软式透水管。坡顶设散水坡及截水沟，阻止地表水流入与下渗。坡底设置排水沟排水。部分坡面构筑物要设置反虑层，避免细颗粒土流失。坡面构筑物与坡面应有可靠的锚固措施。

 

　　2)材料要求。锚杆体材料采用强度等级≧1860MPa的预应力钢绞线，锚具为OVM系列锚具。注浆用水泥浆采用42.5级普通硅酸盐水泥，对中支架采用HPB235级(Ⅰ级钢Φ6.5)焊制。

 

　　3)钻孔要求。锚索成孔直径≧130mm，成孔前，按设计要求定出孔位，作出标记，钻孔不得挠动周围地层。锚杆水平、垂直方向的孔距误差不大于100mm，钻头直径不小于设计钻孔直径3mm。

 

　　4)组装及插放。严格按设计尺寸下料，每股钢绞线的长度允许误差为50mm。组装前应清除锚杆体表面的油污和膜锈。锚杆自由段涂防腐漆两道，外包黄油及套管并用工程胶布缠绕固定。锚杆制作长度应当为设计长度加千斤顶张拉锁定工作长度。锚杆定位支架间距均为1500mm，注浆管、排气管与杆体绑扎牢固。插放锚杆体时，应防止锚杆体扭曲、弯曲、杆体放入角度与钻孔角度保持一致，杆体的保护层厚度不得小于25mm。

 

　　5)锚索均采用预应力锚索，倾角均为15°，成孔直径均为130mm。锚索施工采用干成孔工艺，二次高压注浆。锚杆施工过程在坡体内部中遇到孤石和微风化基岩，若锚杆进入孤石和微风化基岩深度≧6米可终孔，否则仍按设计长度施工。

 

　　6)生态防护工程设计。为了尽量减少工程建设对自然生态环境的破坏，应尽力做好生态防护工程。

 

　　3.1做好施工准备

 

　　避免在施工过程中坠落伤人。同时准备施工材料和钻孔、注浆机具设备；敷设通风和供水管路。边坡锚杆施工根据现场情况利用便道或搭设脚手架。脚手架分层高度一般不超过1.8m，并铺设马道板；马道板两端用铅丝绑扎牢固，形成钻孔和灌注施工平台。

 

　　3.2支护的关键技术

 

　　1)边坡的支护应在分层开挖过程中逐层进行，上层支护应保证下层开挖安全顺利进行，同时要保证永久支护中的锚杆系统和喷射混凝土与开挖工作面的高差不宜大于5米；永久支护中的预应力锚索与开挖工作面的高差不应大于10米，岩石薄弱部位紧跟开挖工作面及时进行支护。

 

　　2)预应力锚索和锚杆的施工按以下程序进行。设置支护层锚杆施工脚手架的插筋，在支护层开挖出碴后与下层岩石清除后同时施工，脚手架的搭设与支护层锚索的造孔在下层开挖岩石清除后进行，锚索的后序工作挂土工格式和土工三维网植草施工在脚手架上施工。

 

　　3.3锚杆施工工艺控制

 

　　边坡锚杆施工工艺流程：搭设脚手架→挂安全网→岩面清理→钻孔孔位布置→操作平台搭设→钻具、鼓风机及水准备→钻孔→安装锚杆→灌注水泥沙浆→养护。

 

　　1)钻孔、清孔。锚杆孔的开孔按施工图布置的钻孔位置进行，其孔位偏差应不大于100mm。施工时由测量人员按图纸要求在坡面上放点定位，对于特殊部位由技术人员根据技术上的需要现场确定。锚杆孔的孔轴方向应满足施工图纸的要求。施工图纸未作规定时，其系统锚杆的孔轴方向应垂直于开挖面；局部加固锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向相反，其与滑动面的交角应大于45°。

 

　　2)砂浆制备、注浆。①锚杆注浆的水泥砂浆配合比，应在以下规定的范围内通过试验选定：水泥：砂=1：1～1：2(重量比)；水泥：水=1：0.35～1：0.4；②砂浆由400L强制搅拌机现场拌制，粘结砂浆应拌和均匀，并调整其和易性，随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完；③注浆时，先插入锚杆和注浆管，锚杆应插入孔底并居中，注浆管应插至距孔底5～10cm处，注浆时，孔口出浓浆后缓慢将注浆管拔出。

 

　　3)锚杆安装。锚杆杆体对中插入，插入后应在孔口将杆体固定；锚杆安设后，不得随意敲击，碰撞和拉拔锚杆。

 

　　3.4预应力锚索施工的关键技术

 

　　1)钻孔孔位。按设计图纸要求的位置进行钻孔，确保开孔偏差不大于10cm。锚索孔钻孔的孔位采用全站仪测量定位，钻机倾角采用水平仪控制。

 

　　2)钻孔方法。钻孔过程中详细记录孔内岩层情况，特别注重对内锚固段的岩层情况的描述与判断，确保内锚固段处于坚硬、完整的岩层之上，否则做加深处理并及时汇报给指挥部。

 

　　3)特殊情况处理。在钻孔过程中，当遇到断层破碎带出现塌孔、掉块及渗水量大等情况时，采取如下措施进行处理：立即停止钻进，采取固结灌浆等措施处理，以提高在破碎带内造孔孔壁的稳定性及钻孔工效。采取先钻导孔的方式，对导孔进行固结灌浆，待凝后进行同轴扩孔钻进。

 

　　4)锚墩浇筑。首先在孔口安装锚垫板、钢套管、结构钢筋等预埋件。锚垫板安装时必须保证垫板平面与孔道轴线垂直，套管与孔道轴线对中，并将套管与孔道间的空隙密封。为保证锚墩混凝土早期强度能满足锚索张拉的需要，在混凝土配比中掺入适量的早强减水剂。

 

　　5)锚索灌浆。为保证锚固段注浆体强度及时达到设计要求，在浆液中拟掺加锚固剂。

 

　　6)张拉。普通拉力型索张拉方式：采用单根预紧，整体张拉的方式。张拉过程中，在每级拉力下持荷稳定时，量测钢铰线的伸长值，以用于校核张拉力。

 

　　7)锚头保护。各锚索孔注浆回填结束24h之后，使用手持切割机将工作锚具外的超长部分钢铰线切除，切除后的钢铰线在工作锚具外的留存长度15cm，然后浇筑混凝土对外锚具及钢绞线做永久防护，混凝土保护层的厚度不小于10cm。

 

 

　　总之，锚杆支护技术是近年来兴起的一项新型并逐步走向成熟的高边坡支护技术，论文通过对该高边坡的加固处理，证明了锚杆(索)能较好地控制地层和结构的变形，并能检测锚杆的承载力是否满足设计要求，有利于地层的稳定，并提出了应该注意的设计及施工质量控制，提出相应的加固处理对策，对国计民生具有极重要意义。