1 工程概況
福建省山區(qū)地形復(fù)雜,高速公路橋隧相連,深挖高填交錯出現(xiàn),不可避免存在大量的路塹高邊坡路段。鑒于福建山區(qū)地質(zhì)復(fù)雜、不良地質(zhì)地段多,在高速公路路塹高邊坡施工過程中經(jīng)常產(chǎn)生邊坡推移和滑塌,為確保邊坡穩(wěn)定和交通安全,在路塹高邊坡的地質(zhì)不良地段較多應(yīng)用了預(yù)應(yīng)力錨固防護技術(shù)。
某條高速公路某處路塹高邊坡全長252m,最大坡高46m,自下而上每8m分為一級,共6級,其防護設(shè)計如圖1所示。該邊坡強風(fēng)化層較厚,巖體破碎不穩(wěn)定,地質(zhì)構(gòu)造作用強烈,可見貫穿整個坡面的擠壓破碎帶,地層錯動10~100cm不等,斷層帶內(nèi)巖體破碎,擠壓錯動痕跡明顯。根據(jù)該高速公路高邊坡動態(tài)設(shè)計原則,其中第三、四級采用壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索加固,每級兩排,上下排各兩束錨索與框架共同組成錨固結(jié)構(gòu)體,每束錨索設(shè)計拉力為700kN,錨固段12~13.5m,自由段 8~16.5m,設(shè)計孔深20~30m,孔徑13cm,總共施工錨索80根。
2 預(yù)應(yīng)力錨索施工
2.1 施工前的預(yù)應(yīng)力錨索基本實驗(抗拉拔破壞試驗)
2.1.1 試驗?zāi)康?
通過基本試驗,驗證本工程設(shè)計采用的預(yù)應(yīng)力錨索的性質(zhì)和性能、施工工藝、設(shè)計質(zhì)量、設(shè)計合理性、安全儲備,錨索的抗拉拔承載能力、荷載與變形等問題,以及有關(guān)的搬運、儲存、安裝和施工過程中抗物理破壞的能力,以便發(fā)現(xiàn)問題,及時采取變更和完善等措施。
2.1.2 試驗方法及步驟
(1)選點:工程現(xiàn)場根據(jù)不同地層、不同高度選擇具有代表性的孔位,其數(shù)量不少于錨索總數(shù)的5%,且不少于3點,間距應(yīng)大于2.5m.
(2)實驗裝置的選定:加載裝置的定額壓力必須大于試驗壓力;檢測裝置必須滿足精度要求。
(3)分級加載:本工程錨索采用高強度、低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線,直徑15.24mm,強度1860Mp.每級加載的大小為鋼絞線的0.1Rb,并每隔 5min觀測一次,次數(shù)不少于3次。當(dāng)相鄰兩次觀測的錨頭位移小于0.1mm或2h小于2mm,方可施加下一級荷載。實驗最大荷載一般不超過鋼絞線的 0.8 Rb.
(4)試驗的終止。當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時,可認(rèn)為達到破壞性,即可終止試驗:
①錨頭位移不收斂,錨固體從巖層中拔出或錨索從錨固體中拔出;
②錨頭總位移超過設(shè)計允許位移量;
③后一級荷載產(chǎn)生的位移增量超過前一級荷載產(chǎn)生的位移增量的2倍;
④錨索材料拉斷。
2.1.3 試驗結(jié)果
本段預(yù)應(yīng)力錨索施工前先取3個試驗孔進行基本試驗,其主要成果參數(shù)見表1,試驗表明試驗孔錨索性能良好,錨固體牢固,設(shè)計質(zhì)量滿足高邊坡路塹防護加固要求,錨索的抗拔承載力達到加固要求,錨固加載后變形符合規(guī)范,施工工藝合理,可用以指導(dǎo)其他錨索施工。