摘  要：预应力锚索是有效的边坡加固技术，本文从单根锚索设计锚固荷载和锚索截面积的确定、锚索的锚固段长度、锚索加固的整体设计等方面，对预应力锚索加固边坡的设计方法进行分析和探讨。
关键词：边坡；加固；预应力锚索；设计
1 引 言
    改革开放以来，我国国民经济发展非常迅速。为了配合经济的发展，国家加大了对交通建设的投资，以高速公路为代表的高等级公路得以大规模兴建。在修建高速公路的过程中，相关建设部门遇到了大量的技术问题，公路高边坡的加固就是其中主要问题之一。工程实践表明^[1]，预应力锚索是有效的边坡加固技术，本文对预应力锚索加固边坡的设计方法进行分析，以为工程实践提供参考。
2 单根锚索设计锚固荷载和锚索截面积的确定
2.1 锚索设计锚固荷载
设计锚固力可根据边坡不稳定力来计算确定，如下式：
                           (1)
式中：为锚索设计锚固力；为边坡不稳定力；为滑动内摩擦角；为锚索与滑动面相交处滑动面的倾角；为锚固倾角。作用在锚索上的荷载有土压力、水压力、上覆荷载、地震荷载等等，设计时一般只考虑主要荷载作用。此外，按锚杆喷射混凝土支护技术规范中要求永久性预应力锚索的拉力锁定值应不小于拉力设计荷载值，在公路路基设计规范中也有同样的规定。一般情况下，对于边坡抗滑中的锚索在锚固时，多以拉力设计荷载作为锁定荷载。
2.2 锚索截面积
预应力钢绞线截面积按下式确定：
                                    (2)
     式中：为锚索体的截面积；为安全系数，可根据锚杆喷射混凝土支护技术规范推荐确定^[2](表1)；为锚索体(钢绞线)材料破断标准强度()。 如果在锚索施工过程中采用超张拉，工作荷载将超过设计荷载值，则式(2)中的(设计锚固力)应改用锚索的工作锚固力代替。
表1  岩石(土层)预应力锚索锚固设计的安全系数

毛所破坏后危害程度	最小安全系数k
	锚索服务年限≤2年	锚索服务年限>2年
危害轻薄，未构成公共安全问题	1.40	1.80
危害较大，但公共安全无问题	1.60	2.00
危害大，会出现公共安全无问题	1.80	2.20

3 锚索的锚固段长度
3.1 影响锚固段长度的主要因素
锚索系统的承载力由锚索强度、水泥注浆体与锚孔壁岩土体的粘结强度、锚索与水泥注浆体的粘结强度三个部分控制，以其最小值作为承载力设计值，上面这几个因素与锚固段的长度有直接关系。锚固段长度是基于利用钢绞线与注浆体间的握裹力将拉力传至水泥浆体上，进而调动水泥浆体与周围土体间的摩阻力以提供锚固力的思路来确定的。
锚索破坏的主要形式有下面几种：(1) 锚索内钢绞线的拉断；(2) 锚索与水泥注浆体一同沿地层孔壁接触面滑出破坏；(3) 锚索从水泥注浆体中拔出；(4) 锚索和岩体一起成倒锥形拔出破坏；(5) 外锚固系统的破坏。
实际工程中后两种形式的破坏情况较少见，故锚索系统破坏形式除钢绞线拉断以外，主要是以水泥注浆体与地层孔壁接触面滑移和锚索从水泥注浆体中拉出两种形式出现。为此，设计时需根据这两种破坏形式确定合理的锚固段长度。