巖土工程邊坡治理錨固技術(shù)分析

麥明華

（廣東省地質(zhì)局第三地質(zhì)大隊(duì)，廣東 韶關(guān) 512000）

摘要：隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的日益推進(jìn)，巖土錨固技術(shù)已逐漸發(fā)展為巖土工程領(lǐng)域的重要分支，其在滑坡整治、邊坡加固、基坑支擋、壩基穩(wěn)定等建設(shè)工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的效果。鑒于此，本文筆者通過相關(guān)文獻(xiàn)的參考和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)用，就錨固技術(shù)在現(xiàn)代巖土工程邊坡治理中的具體應(yīng)用進(jìn)行簡要分析，意于規(guī)范錨固過程，提高錨固質(zhì)量，促進(jìn)巖土工程實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：巖土工程；邊坡治理；錨固技術(shù)

引言：所謂巖土錨固，是以錨桿埋設(shè)于地層后，在其作用下緊密連鎖地層與結(jié)構(gòu)物，以此達(dá)到加固地層或傳遞結(jié)構(gòu)物的拉力的目的，進(jìn)而從巖土體強(qiáng)度和應(yīng)力狀態(tài)上予以提升和改善，確保巖土體與結(jié)構(gòu)物穩(wěn)定無位移或變形情況，減少或預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

1.巖土工程邊坡錨固技術(shù)作用機(jī)理分析

1.1錨固機(jī)理。作為攔擋加固措施的一種，錨固技術(shù)的實(shí)施是以阻止巖塊或土體下滑為目的，其主要是利用錨索或錨桿在緊貼巖土體后所產(chǎn)生的摩擦力來實(shí)現(xiàn)。在錨索或錨桿對(duì)斜坡軟弱結(jié)構(gòu)面實(shí)施分割后，便會(huì)形成一塊塊互相聯(lián)結(jié)的板狀巖體，進(jìn)而在結(jié)構(gòu)上成為一個(gè)整體，有效提升巖土的穩(wěn)定性。錨固技術(shù)對(duì)于邊坡穩(wěn)定性的提高，其主要反映在以下兩個(gè)方面：①通過（預(yù)應(yīng)力）錨索或錨桿來抑制和減小巖土體的下滑現(xiàn)象和下滑力；②通過利用（預(yù)應(yīng)力）錨索或錨桿對(duì)潛在滑面上的方向力的增加，便可將作用于潛在滑面上的摩擦阻力得到有效提升。巖土體內(nèi)部經(jīng)（預(yù)應(yīng)力）錨索或錨桿作用后，便會(huì)形成一個(gè)聯(lián)結(jié)的整體，可對(duì)自身強(qiáng)度（抗拉抗剪強(qiáng)度和整體剛度）得到有效提高，進(jìn)而抑制破壞現(xiàn)象的產(chǎn)生。與此同時(shí)，還可促使巖土體自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度潛力的發(fā)揮，進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)定邊坡的目的。

1.2錨固形式。在對(duì)巖土體實(shí)施錨固技術(shù)后，可促使其變形進(jìn)入塑性階段，同時(shí)（預(yù)應(yīng)力）錨索或錨桿自身作用逐漸增強(qiáng)，便實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)合巖土體破壞性狀與塑性變形在極大程度上得到改善。（預(yù)應(yīng)力）錨索或錨桿錨固的體現(xiàn)，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①通過滑架的約束，可促使巖土體在結(jié)構(gòu)上形成一個(gè)整體；②（預(yù)應(yīng)力）錨索或錨桿通過分擔(dān)作用實(shí)現(xiàn)對(duì)巖土體自重和外部荷載的抵抗，特別是在巖土體發(fā)生開裂時(shí)，這種分擔(dān)作用表現(xiàn)更為明顯，此時(shí)會(huì)在（預(yù)應(yīng)力）錨索或錨桿拉剪與彎剪兩種復(fù)合應(yīng)力作用下促使膠結(jié)材料出現(xiàn)碎裂現(xiàn)象。錨索屈服延遲復(fù)合體的變形，避免巖土體整體性破壞或大規(guī)模坍塌在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生；③錨固完成后通過對(duì)巖土邊坡實(shí)施鋼筋網(wǎng)片鋪設(shè)和混凝土噴射，可對(duì)邊坡穩(wěn)定性、整體性以及巖土體強(qiáng)度得到有效提高，以防巖土體表面因雨水沖刷而出現(xiàn)坡面變形破壞。

2.巖土錨固技術(shù)施工要點(diǎn)分析

（1）施工工藝：施工準(zhǔn)備→腳手架搭設(shè)→第一次噴射混凝土→錨桿及泄水管鉆孔→清孔、驗(yàn)孔→錨桿制作、安放→水泥砂漿灌注→錨桿拔啦試驗(yàn)→鋼絲網(wǎng)安放→第二次噴射混凝土→養(yǎng)護(hù)

（2）施工要點(diǎn)：①錨固鉆孔時(shí)，需通過固結(jié)灌漿法實(shí)施地層改良，或采用無水鉆孔方式；②下錨前利用清孔處理來達(dá)到提升錨桿固力的效果；③施工過程中若鉆孔中有地下水流出時(shí)，必須采用灌漿法進(jìn)行堵水處理，以防錨固過程中因漿液流出而影響錨固力與錨固效果；④嚴(yán)格控制鉆孔直線度，鉆孔過程中應(yīng)對(duì)其實(shí)施定期檢查，一般情況下，應(yīng)控制鉆孔軸線的偏離不大于鉆孔深度的2%；⑤錨桿間距的確定，根據(jù)《巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定以>1.5m為宜，根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定上下垂直排距應(yīng)2.5m，水平間距應(yīng)2.0m。對(duì)于巖石錨噴支護(hù)；錨桿間距以控制在1.25～3.0m為宜，且不能超過錨桿長度的1/2。

一般情況下，常用錨桿材質(zhì)有鋼絞線、螺紋鋼筋與高強(qiáng)螺絲等，其推送過程應(yīng)確保平順緩慢，以防桿體發(fā)生抖動(dòng)與扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，同時(shí)將注漿管隨錨桿一同放入鉆孔，并控制其距離孔底5～10cm，且插入深度不應(yīng)小于桿長的95%；錨桿注漿任務(wù)的實(shí)施，其灌注材料一般為水泥砂漿或水泥凈漿，如為泵送灌入，應(yīng)確保漿液具有足夠的流動(dòng)性，當(dāng)為采用水泥砂漿時(shí)，其灰砂比需控制在1∶1～1∶2之間，并須采用一次性注漿方式完成灌漿任務(wù)；為改善水泥漿體的工作性能，可在施工過程中摻入適量（具體用量需經(jīng)試驗(yàn)確定）的外加劑，一般常見的有減水劑、抗泌水劑、緩凝減水劑、膨脹劑及早強(qiáng)劑等。注漿任務(wù)的實(shí)施，其一般選用內(nèi)徑為Ф12～Ф25的PVD塑料管，與錨桿同時(shí)如孔時(shí)控制與孔底距離在10cm左右，完成后采用泵入方式注漿，注漿壓力一般選為0.1～0.8MPa之間，具有由管路流動(dòng)阻力和對(duì)漿柱的上托力所決定的。

3.巖土工程中邊坡錨固效果影響因素分析

3.1 巖土體的類型與性能。巖體類型的不同所造成的預(yù)應(yīng)力損失也不同，例如堅(jiān)硬且完整性良好的巖體結(jié)構(gòu)面的分布比較少，因此由結(jié)構(gòu)面引起的蠕變相對(duì)來說也比較小。而軟弱的巖石由于預(yù)應(yīng)力對(duì)巖層的壓縮作用，巖層可能產(chǎn)生較大的變形，且變形在短時(shí)間內(nèi)很難大幅度減小，巖體蠕變引起的預(yù)應(yīng)力損失就比較大。

3.2 錨固時(shí)機(jī)。本文所說的錨固時(shí)機(jī)是指邊坡開挖后到進(jìn)行錨固之間的時(shí)間間隔。以公路工程邊坡為例，其施工過程一般采取至上而下分段開挖的方式，因此邊坡加固措施也應(yīng)分段錨固。由于邊坡開挖過程當(dāng)中會(huì)破壞巖土原有的應(yīng)力狀態(tài)，巖體會(huì)產(chǎn)生卸荷松動(dòng)，不穩(wěn)定的巖體便有可能產(chǎn)生滑動(dòng)，滑動(dòng)一旦產(chǎn)生就會(huì)增加所需的錨固力。因此，選擇合適的錨固時(shí)間對(duì)于加固效果具有十分重要的影響。

3.3 外錨段封孔灌漿對(duì)預(yù)應(yīng)力的影響。外錨段封孔灌漿時(shí)，水化熱會(huì)導(dǎo)致鋼索的預(yù)應(yīng)力減少，具體減少量與錨索噸位和巖體的裂隙率有關(guān)。

3.4 環(huán)境對(duì)預(yù)應(yīng)力的影響。巖體溫度直接受環(huán)境溫度影響而變化，進(jìn)而會(huì)對(duì)錨固力造成影響，一般情況下，溫度升高會(huì)促使預(yù)應(yīng)力增加，溫度降低會(huì)造成預(yù)應(yīng)力減小。除此之外，降雨會(huì)導(dǎo)致巖體中的裂縫被水填充，產(chǎn)生濕脹現(xiàn)象，拉伸鋼索，增加錨固的預(yù)應(yīng)力。

結(jié)語：綜上所述，現(xiàn)代巖土工程邊坡治理錨固技術(shù)的研究是為一項(xiàng)精細(xì)而復(fù)雜任務(wù)，通過本文的論述，對(duì)于該技術(shù)施工要點(diǎn)進(jìn)行了技術(shù)性分析，并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)探究了該技術(shù)應(yīng)用過程的影響因素，以此為錨固技術(shù)的發(fā)展做好技術(shù)保障，進(jìn)而促進(jìn)我國工程建設(shè)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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