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岩土工程边坡治理的岩土锚固技术分析

2020-12-28童振威

价值工程 2020年32期
关键词:岩土工程

童振威

摘要:在岩土工程领域中,岩土锚固技术是非常关键的一个部分,并且在实际应用中发挥了越来越大的作用。将岩土锚固技术应用于岩土工程的边坡治理当中,能够有效提高岩土体及岩石下滑过程中出现的阻力,同时防止岩石滑落,可以极大地增强岩土工程结合的稳固性与安全性。但就实际来看,在对岩土锚固技术应用的过程当中,仍旧存在着一定的问题,需要结合实际情况,制定科学、有效的施工方案及技术措施,提高岩土锚固技术在应用中的有效性。

Abstract: In the field of geotechnical engineering, rock-soil anchoring technology is a very critical part, and it has played an increasingly important role in practical applications. The application of rock-soil anchoring technology in the slope treatment of geotechnical engineering can effectively increase the resistance of the rock-soil mass and rock during the sliding process, while preventing the rock from falling, which can greatly enhance the stability and safety of the geotechnical engineering combination. However, from a practical point of view, there are still certain problems in the application of rock and soil anchoring technology. It is necessary to formulate scientific and effective construction plans and technical measures based on actual conditions to improve the effectiveness of rock-soil anchoring technology in application.

關键词:岩土工程;边坡治理;锚固技术

Key words: geotechnical engineering;slope treatment;anchoring technology

中图分类号:TU753.8                                   文献标识码:A                                  文章编号:1006-4311(2020)32-0100-02

0  引言

近年来,在岩土工程领域中,岩土锚固为重要分支,岩土锚固的主要技术措施是锚喷支护,能在对岩土体进行整治或改造过程中,对岩土体自身稳定性进行有效控制,同时,还能使岩土体具有一定服务功能。随着我国工程建设日益发展,作为重要支护技术类型的岩土锚固,同样得到了很快的发展,在很多工程领域都得到了应用,收获了良好的效果。

1  岩土锚固工程的技术特性及创新发展

1.1 岩土锚固工程的技术特性

锚固技术是现阶段比较先进的一种施工工艺,在具体施工中,该技术通常能发挥良好的效果,给施工带来极大的便利,因此在实际的施工中,施工人员非常重视对其的使用。锚固技术一般是把岩土和锚杆进行有机整合,从而进一步确保工程的整体质量。该技术具有极大的创新性,且已有效运用到各个领域,在发挥其优势的同时给施工企业带来良好的经济效益。

1.2 锚固技术的作用形式

岩土工程中,岩土体存在严重的塑性变形现象,为抑制这种变形,往往可以应用岩土锚固技术来实现,在锚固技术下,岩土体能够维持在最佳的塑形状态下,预应力锚索与锚杆的应用能够进一步增强对岩土体本身的作用,这种岩土体塑形处理的方式,避免了岩土体被破坏的现象,使得岩土体能够保持结构、形态的整体性,锚固技术下,在岩土体内部构建了基本骨架,由于存在约束力,能够使得该基本骨架的整体性更强,实现对岩土体变形、结构破坏等的约束与控制。由于在各种的工程项目建设中,外部荷载可能会对岩土体产生一定的破坏,为发挥锚固技术的作用,常常需提升岩土体的抗荷载能力,通过锚杆与预应力锚索的共同作用来进行岩土体的加固处理。

1.3 锚固技术构造

①锚杆构成。锚杆可根据受力状况、材料、设计使用期限、施工方法等进行分类,各种分类名目繁多,本质就是在受拉杆件锚杆(索)以及填充砂浆的基础上进行提升改进。目前,在边坡治理工程中使用数量较多的灌浆锚杆就是其中之一,此处主要介绍普通水泥砂浆全长黏结锚杆(索)构造。此类型锚杆(索)主要由锚头、锚固体组成。锚头,即锚杆外端用于锚固或锁定锚杆拉力的部件,保证锚杆不脱落,切实保证锚杆的稳固性;锚固体分为锚固段和自由段,锚固段通过锚杆(索)将下滑力传递给稳定地层从而产生抗滑力,自由段将锚头拉力传至锚固段的中间区段,由锚拉筋、防腐构造和注浆体组成。②锚杆破坏形式。在实际的施工中,经常会出现锚杆破坏的问题,主要分为以下几类:第一类是锚杆存在抗拉力不足的问题,具体表现为锚拉杆被拉断;第二类是砂浆握裹力不足,具体表现为锚杆从砂浆界面中脱出;第三类是岩体抗剪强度不足,具体表现形式为锚杆与砂浆整体从岩土中被拔出。③灌浆锚杆承载力测算。如果出现了以上锚杆破坏问题,很可能是因为锚杆的承载力测算不足或富余量不足,导致承载力过大,主要的计算公式有针对锚杆极限拉力T和极限握裹力T1的计算。

2  岩土工程中边坡治理的岩土锚固技术

2.1 锚固洞

在对边坡治理的过程当中,对锚固洞的加固是效果较为显著的一种,在对锚固洞进行加固的时候,一定要严格遵循相关的施工顺序,必须要从内向外、从上到下循序渐进地进行加固。倘若锚固洞处在相同的结构面上,就应当采取跳动开挖的方式,防止结构面上已存在抗滑力的降低,达到提高边坡稳定性的目的。

2.2 预应力锚固

针对锚固力,在相关技术规范中,将其定义成锚杆和地层之间的约束力,地层受锚杆的力可分成两个方向,即径向与切向,其中,径向的锚固力主要包括托锚力与黏锚力。对于托锚力,是指托板产生的挤压力,其大小主要由预应力与锚杆实际工作状态决定,在对锚杆进行拉拔试验的过程中,其最大拉拔力即为最大托锚力。而黏锚力是指地层深、浅处存在变形差异,采用黏结剂后产生的黏结力,属于剪切作用力范畴,在反作用力为锚杆轴力。针对抗拔力,锚杆作为一种受拉杆件,它可以承受的拉力,主要由以下两个方面决定:其一,预应力筋自身截面积与抗拉强度;其二,锚固体自身抗拔力。因抗拔力在之前很难准确得出,因为它和锚固体的传力方式、几何形状,以及与周边地层之间的黏结摩擦力和上覆层实际厚度等都有一定关系,所以抗拔力会对锚杆自身承载力造成很大的影响,是设计与施工中必须充分考虑的因素。

2.3 张拉锁定施工技术

张拉锁定施工技术可保证锚固结构达到理想的预应力值,其原理是将利用设备张拉的形式,促使锚杆杆体无应力位置产生弹性形变,从而为锚固结构提供一个辅助应力。一般在实际施工过程中可综合考虑锚固结构材质及锁定力2个因素选择合理的张拉设备,然后在锚固物体及结构强度达到施工要求的基础上,控制张拉设备与锚杆体轴线为90°,最后进行均匀张拉作业,并以锁定载荷温度程度为张拉锁定完成标准。

2.4 锚孔注浆

锚孔注浆施工过程中,最为关键的就是要保障注浆材料的质量,且要保障注浆材料配比的科学性。在注浆作业开始之前,专业人员往往会根据锚固施工的要求,进行注浆材料配比的设计,在施工过程中,浆料需严格根据前期的配比设计来进行,并要保障浆液混合料搅拌的均匀性与充分性。通常情况下,锚孔注浆采用的是孔底返浆法,注浆过程最好保持一次性完成,且要保持注漿的连续性,注浆中间不能存在中断过程。当砂浆强度与设计强度保持一致时,方可进行锚索的张拉施工。注浆过程中,有关人员需做好施工记录,各个批次的注浆作业开始之前,都需要对浆体的强度进行试验,只有当强度试验合格以后方可开始注浆。当锚索张拉完全锁定以后,需立即对锚头与自由段间的孔隙实施灌浆填充处理。

3  边坡治理中应用岩土锚固技术时需要注意的问题

3.1 严格把控质量

在进行施工时,无论是施工的规章制度还是施工的流程,所有施工人员都一定要严格遵守。在施工材料进入到施工现场之后,同样要严格遵守相关的管理制度,一定不能出现杂乱堆放、混合堆放、随处放置等的情况,要结合实际情况,合理地进行区域划分,对所有物品的摆放都需要足够的整齐,要严格依据相关标准及规定来进行放置与使用。在正式开展施工前,需要针对施工材料制定完善的审查制度,从而保证全部施工材料的质量都满足要求。工程施工效果的好坏往往和施工材料有着密切关联,必须要做到对施工材料的严格审查,才可以有效保障工程质量。如在施工当中所需要应用的钢材、水泥、锚索等,都需要有相应的合格证书,并且要结合施工设计图来对比其型号,尽可能地避免施工现场进入不合格的施工材料,还要谨防偷工减料的现象。在对锚杆、锚索及钢材进行焊接的过程中,需要高度重视焊接头,做好施工前期的相关实验,以确保焊接效果能够达到预期。

3.2 管控钻进的过程

在具体的钻进工作中,不应该只重视钻进的速度,还要重视对整个钻进过程的把控。管理者要根据具体的施工过程对钻进工作中产生的问题进行全面了解,进而及时采取针对性的措施加以解决,确保施工过程的最优化,使施工能稳定顺利地运行,给企业带来一定的经济效益。如果再次出现问题,应做好全面的记录同时进行处理,并将有效的处理方法制成一套完整的施工方案,以便后期施工人员参考,给施工的有效进行奠定基础[3]。

3.3 充分注意锚杆、锚索注浆

在针对于锚杆及锚索进行注浆之前,必须要做好对施工中所应用的水泥浆及水泥砂浆的比例计算。同时,要严格按照施工流程及施工方案当中所做出的要求,严格仔细地完成计算,然后再对锚杆及锚索进行后续的注浆施工作业。在正式开展注浆作业之前,一定要全面检查注浆设备及管路的正常与否,并均匀搅拌浆液,确保注浆施工的顺利进行。在对一个孔洞进行注浆施工的过程当中,若产生跑浆的现象,则应结合施工现场的具体情况,深入分析现象出现的原因,制定有效的解决方案,彻底解决所出现的问题。无论是当前孔洞注浆的饱满与否,还是其是否符合相关规定的要求,都应当及时地进行检查。要想进行下一个孔的注浆作业,就一定要确保当前孔洞的注浆能够充分满足相关规定及标准[2]。

4  结束语

总之,如今锚固技术已经成为最普遍的一种技术。各种实践证明,岩土锚固技术的稳定性是非常高的,已经成为岩土工程中的核心之一,特别是在针对边坡治理的工程中,锚固技术已较为成熟。未来,该项技术将会被运用到更多的工程中,发挥出它的真正“实力”。所以,在岩土工程当中,必须要合理的运用岩土锚固技术,深入分析研究其基本原理,把握该技术应用的重要性,在工程施工中,结合实际情况,制定科学、可靠的操作流程,发挥多种锚固技术的优势,通过合理的技术方案,最大程度地保障岩土工程的施工质量[1]。

参考文献:

[1]罗家贵.岩土工程中边坡治理的岩土锚固技术探析[J].居舍,2020(24):71-72.

[2]张德明.岩土工程边坡治理中岩土锚固技术的应用[J].工程技术研究,2020,5(15):117-118.

[3]白俊本.岩土工程边坡治理的岩土锚固技术研究[J].中国设备工程,2020(15):218-219.

[4]陈喜栓.岩土工程边坡治理的岩土锚固技术分析[J].绿色环保建材,2020(08):17-19.

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