巖土錨固技術在公路邊坡治理中的應用研究

謝麟

（福建海峽科化股份有限公司龍巖分公司，福建 龍巖 364000）

引言

在公路工程的建設過程中，邊坡治理所用的巖土錨固技術是通過支護技術，把受力桿固定在邊坡的土層當中，提高邊坡的穩定性。此技術施工方式簡單，且利于后期維護，因此被廣泛應用在道路工程當中。為高效利用此技術，探索出技術的應用方式具有重要意義。

一、巖土錨固技術的原理

巖土錨固指把錨桿設置在土層當中，通過其和巖土間產生的摩擦力，防止巖土發生滑落，而實現對其加固。此技術主要利用錨桿周圍土抗剪力傳遞對結構產生的拉應力，提高巖土的穩定性。使用復合錨桿不但能將土體抗拉、抗剪能力改變，還能提高土體強度。

二、巖土錨固技術在公路邊坡治理當中的應用

（一）準備階段應用

在治理公路邊坡時，應用巖土錨固技術前，相關設計人員應展開科學的設計，對施工過程所用的材料、工藝以及設備等進行合理選擇。與此同時，將開工報告以及設備準備報告提交給審核部門申請開工許可。通過審核之后，技術員要按照設計方案，并結合施工現場條件對錨桿進行抗拉試驗，保證錨桿強度符合工程施工要求。此過程需要注意的是應等到水泥漿強度＞85%時才可展開抗拉試驗，提高試驗過程中的安全性。

（二）穩定邊坡應用

在治理邊坡時，應用錨桿能阻擋土體向下滑動，同時增大土體內部摩擦，因此具有較為良好的穩定邊坡的效果。當前，在公路邊坡處理過程，部分工程采取圬工加固技術，但是使用此技術時，由于圬工強度較低，同時只能作用于坡面，不能修護土體中的結構以及防止土體風化等，所以難以更好地防護公路邊坡。但是，使用錨固技術時，因為錨固自身存在懸吊和組合梁，能夠通過加固或者擠壓等原理，有效提高邊坡土的強度，保障邊坡的穩固。

（三）支擋公路應用

在公路建設過程中，支擋過程會應用到大量的石料，因為其需要的施工技術較為簡便，同時材料的價格低廉，主要使用石料當作支擋墻。支擋墻是利用本身產生的重力來保障公路路基的穩定。為保障邊坡的穩固，應保證支擋墻的面積盡量最大，才能達到工程要求標準。但是，在實際的施工過程中，由于受到地質、地形等自然條件限制，導致重力型支擋墻難以適應環境，從而對公路邊坡產生良好的穩固作用。所以，應利用錨固技術加強支擋墻的強度。當前，在公路支擋過程中應用的錨固技術類型主要有：錨板、錨桿、加筋、錨桿樁等支擋墻類型，這些錨固技術的應用技能避免地質環境對支擋墻穩定性的影響，同時錨固技術使用的各類結構質量輕，同時具有的穩定性能較高，此外，對地基的承載能力要求不高，由于以上技術優勢被廣泛應用在公路支擋施工當中[1]。

（四）加固高邊坡應用

在公路的邊坡加固過程中，應用錨固技術之前，應對施工現場展開檢測，具體包括邊坡高、地下水、土質等，并根據檢測結果采取相應的防護措施。如：采用錨桿鐵網以及土釘墻等。在使用錨固技術對較高的邊坡保護和加固時，可使用土工格替換鐵網，這樣既能提高公路邊坡表面的柔性，還能降低大量的成本投入。如果邊坡表面風化面與地基方向相同時，就非常容易引發各種坍塌事故，對此，應使用錨索、錨桿等對高邊坡進行保護。具體的施工方式是從上至下逐層加固，全方位提高公路邊坡的穩定性能。如果公路處于山區，為避免地質勘察不充足而引發坍塌、滑坡等事故，可使用錨索防滑樁，利用預應力對公路邊坡進行處理，提高公路邊坡穩固性。

（五）錨固技術在具體工程中的應用

此工程公路邊坡高在60cm左右，傾斜角為45°到50°之間，公路邊坡的頂部有鐵路，邊坡底部為公路。此路段邊坡為西北走向，并且在斜向上趨近軸部方位，在公路的西側有一斜向逆行斷層，并且公路路基穩定性相對較高。具體的施工流程如表1所示。

表1 公路邊坡治理流程表

針對此工程的邊坡現狀，可使用錨固技術對邊坡進行治理。此公路在路基部分雖然穩固，但是其邊坡的表面相對松散，所以，應使用錨固技術對其邊坡的表層進行加固。在錨固技術應用時，可選用22號帶有螺紋鋼筋的錨桿，并使用砂漿進行錨固。錨桿的長度設置在2.2m，在排列間距上使用橫向1.5m，縱向1.5m的距離.錨桿安裝的過程中，應確保其與坡面互相垂直。在邊坡噴射泥漿厚85mm左右，并且在10m左右的距離設置一個滑移面，及時將地下水進行排除，防止其威脅邊皮的安全。根據施工前對邊坡的檢測，對其穩定性能展開分析，及時清除路塹上方邊坡的削坡物質，將邊坡頂部重力減小。使用地梁錨索通過預應力將深層巖體進行加固，并且使用錨桿和鐵網，通過向邊坡噴射混凝土漿液對其加固。以上施工結束后，將公路右側斷裂的路塹進行修復，同時將其下方的浮土及時清除，最后使用自鉆錨桿加固下方的公路邊坡。通過以上錨固技術對公路的邊坡進行了處理，大大增加了其穩定性能，保障公路的安全使用，同時延長了其使用期限。此外，還直接保護了上方鐵路安全，避免由于邊坡破損而帶來的不利影響，提高了公路的安全性。

三、錨固技術在處理公路邊坡應用過程中的影響因素

影響錨固技術應用因素如表2所示。

表2 巖土錨固技術影響因素表

第一，錨固時機的掌握。錨固時機指邊坡挖掘之后和其錨固之前的時間差。公路邊坡常使用從上向下的挖掘方案，因此，應一邊開挖一邊錨固。在挖掘時，由于對巖土本身的應力造成破壞，導致巖體松動，當其受力不平衡時就會產生向下滑動脫落的現象。因此，應控制好錨固時機，及時加固防止巖土滑落。第二，巖土類型。不同的巖土具有不同的性能，在挖掘過程中，導致應力損耗程度也不一致。當巖土質軟時，因為壓縮應力的作用下，會使巖層發生較大變化，因此，其形變速度慢，巖土應力損耗較快；相反，當巖土質量較硬時，應力損耗慢。第三，環境因素對應力的影響。在應用錨固技術時，降雨天氣、溫度變化都能影響錨固力產生的變化值。溫度較高時，應力增加；相反，溫度較低時，應力減小。錨索應力和溫度改變之間，具有相應時間間隔。此外，降雨時，應增大錨固力，由于雨水滲透到巖體當中時，會造成其膨脹，對錨索進行拉伸，增加其錨固應力。第四，封孔灌漿對應力的影響。當封孔灌漿時，由于水化放熱使錨索產生膨脹，使預應力值減少，一般情況1000KN的錨索在應力損失在16KN至28KN；3000KN的錨索，應力損失在34KN至49KN之間。由此可以看出預應力的損耗和錨索質量有直接關系。此外，還與巖體產生的裂縫有直接關聯，當裂縫增加時，灌漿量也相應增大，導致巖體發生形變，此時應將預應力增大[2]。

四、結論

綜上所述，在公路的建設過程中，應在準備階段、穩定邊坡、支擋公路、加固高邊坡等過程應用錨固技術，做好公路邊坡的治理工作，提高工程質量，提高公路的使用性能，進而促進公路建設行業的不斷發展。