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本文来源于公众号：悠游2019
作者：成永刚，博士，教高，注册岩土工程师，中国岩石力学与工程学会滑坡与工程边坡分会理事，中国土木工程学会非饱和土与特殊土专业委员会常务委员和交通岩土工程专业委员会委员，国际工程地质协会会员，中国国家公路建设项目评标专家，四川省交通运输专业人才教育专家。
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最近，陆续收到很多朋友询问在断层破碎带、土质坡体、砂状坡体等特殊地层中可否采用锚索工程进行边坡加固。在此，笔者依据自己多年亲身施工、设计、咨询和现场处理问题对此进行汇总说明（换句话说，笔者的建议都是经过实践检验的），希望对大家有所帮助或参考。
锚索工程体系的核心是预应力的形成和维持，而对于地质体来说，其主要核心问题有二：
一是如何让地层为锚索提供良好的锚固段，使锚索在张拉时形成利用滑面以下的锚固段形成预应力；
二是如何让地层提供为锚索的坡面反力结构提供良好的地基承载力，从而确保锚索预应力在使用年限内，不会由于坡面地层压缩而导致锚索预应力的损失超过正常使用要求。
而朋友们所提的问题，主要集中在锚固段的锚固能力，而较少询问坡面的地层承载力，其实，两者对锚索预应力来说是同等重要的，却也是大家经常所忽视的。也是很多人重视工程施作期间的锚索预应力短期形成问题，而忽视锚索在后期使用时的长期有效问题。
锚索桩+锚索地梁/资料图
一、地层锚固能力问题
对于这个问题，笔者一再说明锚索可能应用于任何地层，只是在不同地层中应用针对性地采用不同的工艺，以及工程应用时应考虑到经济性和可实施性指标。
诚如一个身体素质好的的青年生病时，医生可能只要给几片药就可以使其痊愈。但对于一个身体健康很差，走路都需要扶着墙走的老年人来说，即使是一个感冒也可能需要医生花费更大的耐心，动用更多的医疗资源才能使其痊愈。而医生就不能因为这个老年人身体素质很差而直接拒绝治疗而放弃生命。
从这个例子说明，有些人或有些规范鼓吹在土体等相对锚固能力地层中，不能应用锚索工程的行为是一种缺乏调查而想当然的行为，是一种不负责任的行为。岩土工作者作为大地的医生，应以治理疑难杂症而感到幸运、自豪和具有成就感，而不应畏难恐惧。
1、对于张性断层来说，注浆量往往可能较大，可采用少量水玻璃+水泥浆或砂浆的注浆材料进行注浆，从而有效控制注浆量。对于孔隙、裂隙特别发育的地层，可采用套袋法（膜袋法）注浆，从而在有效实现锚固能力的同时有效控制注浆量。其实，在断层破碎带注浆时往往由于浆液扩散半径大，可使浆液有效实现对破碎岩体的“浇注”而使其成为“混凝土”。
2、对于压性断层来说，往往由于断层的挤压作用而使岩体颗粒较小而密实，注浆用量往往较少，可通过注浆压力的控制有效实现锚固能力。
3、对于地层岩土体性质软弱无法提供有效的锚固力的地层，可采用扩大钻孔、扩大头和二次高压注浆实现对锚固力“质”的提升。
需要说明的是，对于工程中常用的二次注浆工艺，由于有些规范的误导，要求二次注浆在一次注浆完成24小时以后，或要求一次注浆体的强度达到5MPa后方可进行二次注浆，这其实是一个美丽的谎言。因为，过久的时间间隔不但不利于现场的施工周期，也造成二次注浆体很难实现对一次注浆体的劈裂或挤压，导致二次注浆效果大打折扣（可以在现场做几个试验就知道尽信书不如无书这句话是多么的深刻）。
对于一些非常特殊的土质坡体，如软弱地基段的开挖形成的坡体，可采用类似于搅拌桩、旋喷桩、劲桩的工艺，首先实现对锚索影响段地层的复合地基式加固，然后再在其中设置锚索，从而实现锚索的锚固力。
3、对于砂状坡体，其实类似于断层破碎带或土质坡体注浆，这需要依据砂层的特征综合选定注浆工艺，在此不再赘述。
全长粘结型锚杆框架梁/资料图
二、坡面承载能力问题
对于这个问题，其实在工程实践中由于没有引起重视而问题更为严重。这就像慢性病一样，让大家在没有感觉的情况下慢慢病变，导致锚索工程在后期出现过大的预应力损失而造成坡体变形失稳。
锚索工程作为岩土工程的一种形式，同样贯彻岩土工程的地质与结构相结合的理念。换句话说，锚索工程坡面反力结构的设置应与锚索的设置预应力、下伏地层性质、坡形坡率、梁体与地层的接触性态等密切相关，而不应在反力结构设计时只考虑其结构属性，忽视其地质属性。一旦出现设计偏颇，就可能由于内力计算偏差造成反力结构损坏，或由于地层压缩、压裂等造成锚索预应力的过大损失。这也是锚索的坡面反力结构应结合坡面地层性质采用弹性地基梁法进行计算分析，而不宜采用忽略坡面地层性质的简支梁或连续梁的根本原因。
笔者当年设计院工作阶段，利用弹性地基梁法分别对不同预应力、不同地层、不同坡率条件下的锚索工程框架、地梁、十字梁、锚墩等反力结构设计了相应的标准图。由于反力结构设计合理，较高的设计品质与符合岩土工程的地质和结构属性，在国内很多的部院、省院或一些地方设计院中多有应用。
锚索反力结构的计算借鉴了地基计算中的弹性地基梁的计算，即通过锚索预应力作用于梁体时，引起具有不同弹性地基系数的地层承载力作用下的梁体结构弯矩和剪力计算，以及地层的容许承载力计算，其计算方式类似于抗滑桩的计算。这也说明了同为岩土工程的支挡反力结构，抗滑桩计算时需考虑桩周岩土体的性质，而在锚索反力结构计算时仅考虑其结构属性忽略与之接触的地层性质是多么的不合理。
通过以上锚索工程的应用说明，可以发现岩土工程的两个基本原则，就是理论结合实践的原则。即任何不考虑现场实际情况的纸上谈兵，以及忽略理论作为导向的经验主义都是有害于岩土工程的合理、有效应用的。
