錨固技術在巖土工程中的應用

劉德良

（山西冶金巖土工程勘察有限公司　太原）

引言

隨著城市化的不斷推進，越來越多的人口涌入到城市，人地之間的矛盾逐漸緊張，制約了我國經濟的進步發展。為了緩解這一矛盾，城市建筑物越來越高，同時對基坑邊坡的穩定性要求也要隨之提高，因此基坑邊坡錨固技術普遍應用于建筑工程中。錨固處理技術是巖土工程中的基礎，該項技術經過不斷的發展，已經逐漸趨于完善，對于不同土質的邊坡，可以采用不同的技術原理，從而增加邊坡的穩定性。

1　錨固技術工程特性

在工程設計中，經常會遇到建筑的高差較大、施工場地不平的狀況，在這種較難進行施工作業的情況下，既要考慮到最大限度地減少平整土方的工作量，又要兼顧建筑場地的整體美觀性和實用性，從而降低工程總造價和縮短施工工期。基于以上問題，我國建筑從業者在巖土工程施工過程中，對擋土結構進行了一系列較為科學系統的研究，研究成果也取得了極大的進展，錨桿作為一種新型支擋結構，具有體積小、施工簡單、牢固性好及安全度較高等特點，在深基坑支護工程中的應用極為廣泛。錨固是將新型的錨桿工程技術轉化為一種實用性的擋土結構物體。錨桿技術是新型受拉桿件的一種，錨桿結構物的一端與工程主體結構相連接，另外一端則通過鉆孔作業，插入錨桿結構物，經過注漿作業，后期養護等一系列工序，將錨桿結構物固定在穩定的地層之中，使之能夠承受住土壓力對錨桿結構物所施加的推力，進而利用錨桿結構物與地層間設定的錨固力來維持錨桿結構物的穩定性。

2　錨桿支護技術在巖土工程中的應用要點

2.1　基坑土方開挖及邊坡修整

深基坑應以分層開挖為宜，每層深度不能太大，深度過大會造成支護前深基坑邊坡失穩，開挖深度一定要綜合考慮暴露坡面的直立能力，每層開挖深度小于土的天然自立高度，并且應以錨桿周圍水泥漿液凝固前不造成錨桿受力為限，這樣才能使得錨桿的錨固力不會降低。為錨噴網的施工提供良好的工作條件，每層土層挖深2.0～2.5m，沙層1.0～1.5m，嚴禁超深開挖。開挖長度的確定要考慮到交叉施工期間能保持坡面穩定，一般同一軸線的開挖長度為15～20m。邊坡開挖應最大限度地減少對支護土層的擾動并嚴格按規定修坡，防止分層開挖的誤差引起最終基坑外形尺寸不足。

2.2　鉆孔技術

鉆孔的孔徑的大小和孔深都是按照工勘資料經過計算設計的，在明確錨固的拉力和其他的參數設計的前提下，鉆孔前應按照設計的孔位測量放線，確定孔位做好標記，并且要按設計要求的孔深、角度進行成孔。根據具體的地質情況采用人工成孔或機械成孔，機械成孔應選擇質量較好的設備和機具，尋求最佳的技術控制鉆孔的設計口徑，在遇到較軟的土層和復雜的地質時，特別是當遇到泥沙質土時，鉆孔要配備必要的套管跟進，極力避免出現塌孔或者是涌水的情況出現。

2.3　錨桿桿體的放置

錨桿桿體的合理放置是錨固支護的關鍵性步驟。在錨固支護過程中，為了使其技術運用效果發揮到最佳，需要充分考慮錨桿的長度、數量及粗細等多種要素的綜合影響。出于人員及工程安全性考慮，需要結合當前技術條件，設計不同的錨桿位置方案，同時從錨桿選取、固定多方面入手，提高安全性，盡量避免坍塌、土裂等安全事故的發生。①要選擇符合標準規范的高質量、完整性強、抗腐蝕、防老化的錨桿，這樣能夠承受結構物的上托力、水壓、土壤壓力及抗拔力，并且根據錨桿的設計要求對長度、直徑進行合理加工，在1.5～2m處焊接支架，并放置錨桿于孔內。②對巖土工程進行鉆孔，檢查錨桿質量，接著把錨桿的一端錨固于地基巖層中，另一端連接上支護鋼筋網片和加強筋，為了確保錨固的長久性和穩定性，要把注漿管和錨桿同時放入鉆孔里。

2.4　注漿

注漿是保證錨桿與周圍土體緊密粘和的關鍵，通常要在安好錨桿的孔內注入水泥漿，控制好壓力，一般為0.4～0.6MPa以確保錨桿與孔壁之間注滿漿，注漿由里向外注，一般應在孔口封堵止漿，防止漿液流出，注滿為止，水泥漿距孔口30～40cm時用水泥砂漿填實。注漿的水泥要符合錨桿的相關技術參數，不可偏離，也要注意相關的環境和設計要求，實時的進行二次高壓注漿施工。

錨索施工完成并張拉結束后，對孔口進行二次注漿，漿液采用水泥-水玻璃雙漿液，漿液粘度較低，可灌性較好，在水中可以迅速凝固，凝結時間在幾秒到幾分鐘內準確控制，結石率可高達98%以上，結石強度較高，且漿液本身無毒，對下游居民用水無污染。

2.5　控制鋼絞線張力

錨墊板選擇同一廠家定做，強度達到要求，墊板按照圍護樁設置弧度與形狀，使其與圍護樁貼合緊密，安裝在圍護樁正中的位置，圍護樁樁間錨索鋼絞線穿過雙向支座上預留的孔，采用錨具進行鎖定。且訂做專用的、與雙向支座配套的方形振弦式錨索測力計，張拉應力會逐漸均勻，數據更加的真實準確。對于孔口摩擦應力的損失采用二次張拉（相隔48h），消除鋼絞線不順直、鋼絞線上次應力等不良因素。錨索正式張拉前，取20%的設計張拉荷載，對其預張拉1～2次，使其與錨具接觸緊密，鋼絞線完全平直。張拉、卸載過程中，嚴格按照規范執行，分級加載，待數據穩定后再進行下一級加載。

3　結束語

錨固技術廣泛應用于深基坑巖土工程領域。堅持錨固技術應用的實踐性原則、經濟性原則和適用性原則，在錨固技術運用到巖土工程技術時，充分關注其技術使用要點，避免坍塌等安全穩定事故的發生，探討運用錨固技術在巖土工程技術中的運用，以促進巖土工程技術研究的進步和實踐水平的提高，更大程度上推動我國的建筑事業的進步和發展。

[1]程良奎，張培文，王帆.巖土錨固工程的若干力學概念問題[J].巖石力學與工程學報，2015（4）：668～682.

[2]徐禎祥.巖土錨固工程技術發展之回顧與展望[J].市政技術，2009（2）：136～140+185.

[3]陳國周.巖土錨固工程中若干問題的研究[D].大連理工大學，2008.

[4]王闖，梁曉丹，宋宏偉.錨桿支護在土木工程中應用的現狀與發展[J].安徽建筑，2002（1）：71～73.