巖土工程邊坡治理中預應力錨索技術的運用

黃 濤

廣東省地質局第十地質大隊 廣東 中山 528427

預應力錨索技術在巖土工程邊坡治理中具有非常廣泛的應用，其具有安全可靠、經濟合理、施工較為便捷等優點。利用預應力錨索技術的方式可以有效控制邊坡的下滑作用力，讓邊坡的巖層內部結構形成統一的整體，并發揮出較強的承載力。本文針對預應力錨索技術在巖土工程邊坡治理中的應用展開研究，并對此技術進行分析探討，希望能夠對巖土工程邊坡治理提供一定的幫助。

一、預應力錨索技術的技術原理及特征

預應力錨索是一種能夠提供較強支撐力的系統，錨索連接穩定的巖層以及被加固物，從而形成較為穩定的復合體，并且可以承受住壓力，在對巖土施加壓力的過程中，必須要避免邊坡出現位移和變形。預應力錨索主要包含錨固、錨頭以及錨索，錨索是主要的受力部件，預應力錨索技術具有如下一些特點[1]：首先是具有較強的穩定性，預應力錨索技術在應用以后，會產生出預應力，本質上是將地質結構上的力量傳遞給巖層，在預應力錨索技術實際應用的操作中，可以根據施工現場確定錨索的方向、位置以及預應力。其次是高效性，預應力錨索技術應用在巖土工程邊坡治理中，其施工周期較短，對于工程進度沒有影響。所以在實際應用中，只需要使用較少的材料就能夠得到較強的預應力。預應力錨索技術的破壞力較低，采用預應力錨索技術，不會污染周圍環境，也不會對外部環境產生影響，巖層的穩定性不受破壞。預應力錨索技術的應用范圍廣闊，可以在巖土工程邊坡治理、斜坡檔土、滑坡防治等工程中。

預應力錨索技術主要基于錨固機制控制力度。首先是巖土工程在進行邊坡治理時，利用錨索與巖層貼近，并產生摩擦力，在預應力錨索技術施工中，會分隔斜坡上的軟弱結構，形成不同板塊且又連接的巖層，在結構上成為整體，有效的增強邊坡穩定性。預應力錨索技術的機制主要體現在可以利用錨索控制住巖土，通過摩擦力抵消巖層的下滑。其次是增加作用力，增強滑面的助力[2]。巖土層上的錨索在受力以后，會產生系統性的阻力，能夠同時產生抗壓以及抗剪的效果，并降低和減少滑坡產生的破壞力。此外還能夠有效的增強巖層的強度，從而達到穩定邊坡結構的效果。

預應力錨索技術在施工結束以后，會產生一定的錨固長度，與施工邊坡結構共同構建形成整體，另外錨索還可以利用分擔的方式將巖土的外部荷載和自重連接起來，特別是在當巖土出現開裂以后，會產生出更加顯著的分擔效果。預應力錨索的變形也會對巖層的穩定以及坍塌產生抑制。預應力錨索技術和噴射混凝土技術以及鋼筋網片結合，一方面增強巖層的強度，另外還可以有效的降低外部對地面造成的沖刷和破壞。

二、在巖土工程邊坡治理中應用預應力錨索的優勢

預應力錨索技術對于施工場地的影響較小。和傳統的邊坡治理技術比較而言，預應力錨索能夠產生理想的效果，在治理邊坡的過程中可以產生較好的生態效益，對環境的影響很小。施工人員利用預應力錨索技術不需要削除邊坡，一方面降低了土方開挖量，另外還能夠降低施工者的任務量，保護邊坡周圍的植物，防止周圍的植物被施工破壞，提升生態保護的效果，符合可持續發展的要求。

預應力錨索技術還能夠有效的控制巖土產生形變。在施工實踐中利用預應力錨索技術控制巖土邊坡，有效的控制巖土形變，應用這項技術，可以提升支護結構的穩定性，并確保支護結構能夠產生最為理想的效果，防止巖土出現形變，并降低安全事故產生，保障施工人員的生命財產安全，提升巖土工程邊坡的穩定性[3]。預應力錨索技術降低巖土層受到錨桿后的變形，提升巖土邊坡的穩定性。在實際的施工中，還可以利用擋土墻或者抗滑樁等結構，與預應力錨索共同發揮出作用，產生理想的治理效果，提升邊坡支護的穩定性。

三、在巖土工程邊坡治理中應用預應力錨索技術的具體方法

（一）搭建預應力錨索結構

在治理巖土工程邊坡的過程中，搭建預應力錨索結構主要有三個部分組成，分別是錨頭、自由段以及錨固段。預應力錨索的結構需要使用到支架、承載板以及錨具、鋼絞線以及注漿版等。在施工開始之前，管理部門需要對現場的巖土性質進行深入分析，并確保預應力錨索結構能夠滿足地址要點，防止由于地址問題對于預應力錨索的應用產生影響，并對施工的安全性造成影響。

首先施工人員需要把錨固端插入到穩定的巖層中，錨固的長度要和錨固端連接，并且進入到滑動面的下方，對于一些穩定土層以外的滑動面，可以利用自由錨索以及錨固進行拉張，確保巖土的穩定性能夠滿足安全要求。現場施工人員可以利用錨固體錨固地層，增強地層的抗剪程度，并確保錨索能夠將拉力傳遞出去。

其次施工人員需要對錨固段灌漿，灌漿這一步驟需要使用二次注漿的模式。首先是注漿必須要保證壓力合理設置，確保漿液能夠灌滿孔內，并且自動從孔口溢出，其次是注漿的過程需要施工人員利用高壓的手段對其中注漿，根據錨固段錨固的土壤類別，合理設置注漿壓力。針對一些軟土層的錨固，施工人員可以二次劈裂和注漿[4]。在巖土工程邊坡施工中，要合理選擇恰當的鋼絞線。鋼絞線的選擇需要選擇無粘接鋼絞線，滿足土壤和巖層的力學要求。這種鋼絞線在應用的過程中，可以將預應力傳遞到錨固段，并且對構件進行固定，錨固作為整個預應力結構的核心，施工人員必須要關注其匹配特性，并且確保錨固能夠鎖定于外錨之上，讓注漿包裹錨固，起到防腐的作用，防止周圍對鋼絞線腐蝕。

（二）巖土工程的邊坡開挖

在巖土工程邊坡治理中，應用預應力錨索技術的前提是做好邊坡開挖工作，這也是預應力錨索非常重要的環節，在開挖邊坡之前需要施工人員到現場對現場巖層進行分析，確保能夠滿足工程開挖和預應力錨索應用的需求，為后續的預應力錨索應用以及施工提供數據，確保工程能夠穩定，提升邊坡施工的進度[5]。此外施工人員還要根據施工的方案進行規范化操作，引導現場機械設備進行處理，經過現場施工人員將對邊坡進行處理和調整以后，維持邊坡的平衡狀態，應當避免凹凸不平的狀態，確保邊坡的開挖能夠產生理想的效果。施工人員在挖好邊坡以后，還需要施工人員對邊坡進行修正和控制，確保邊坡的平整，邊坡上松軟土層需要及時處理，防止土層對工程施工產生影響。

（三）清理預應力錨索錨孔和檢驗錨孔

首先施工人員需要明確施工地段的土層質量以及厚度，并且根據現實調整錨固段的位置，增加錨索長度，并針對錨固的深度進行調整，施工人員需要做好記錄，并留下鉆孔的數據和信息。其次是根據現場的土層情況，選擇合適的鉆孔設備與技術，滿足預應力錨索技術施工的要求。在實際鉆孔中，需要確保錨索安裝以及鉆孔和注漿的連續性，在完成鉆孔工作以后，及時的跟上錨索安裝，并且做好注漿工作。處理好鉆孔過程中留在鉆孔內的污染物，可以暫時封堵住孔口，防止外部的異物進入孔中，對后續的灌漿產生影響[6]。在鉆孔的過程中，需要控制好鉆孔的速度，并記錄好鉆孔物資的數量與質量，記錄鉆孔達到的地下水文資料，如果鉆孔中出現了一些異常的情況，需要及時匯報，并引導設計工作者修改施工的方案。在清理錨孔的階段，施工人員需要將孔洞內的石渣土、渣子等清理干凈。可以利用高壓空氣的方法，清理孔內殘留的水體與沉渣，增強孔壁與后期灌漿之間的粘結強度。如果施工過程中需要處理錨索的積水，就必然需要施工人員合理的灌漿和封堵，通過這種手段處理。

在鉆孔和清理工作結束以后，還需要對錨孔進行檢驗。在結束了錨孔作業工作后，現場管理和施工部門需要做好錨孔的質量檢驗，確保錨孔合格，然后才能開展施工作業。在檢驗錨孔的過程中，應當確保鉆孔的穩定推進，防止出現抖動或者沖擊的現象。在鉆孔長度達到設計深度以后，檢驗錨孔的傾角、方位以及空位是否滿足技術要求，只有確定了錨孔的工程滿足要求后，才能確定合格驗收錨孔。

在施工結束以后還要對巖土工程邊坡治理進行長期的監測。施工團隊應用預應力錨索技術完成邊坡治理以后，需要做好對邊坡支護工程的后期檢測，確保能夠長期的應用和了解錨索應用效果，確保工程的穩定性，并提升預應力錨索的使用壽命。

總結：綜上所述，在巖土工程邊坡治理過程中，預應力錨索技術具有廣泛的應用，現場施工單位必須要熟練應用預應力錨索技術，加強施工人員的監督管理，確保現場工作人員能夠按規范操作，合理應用預應力錨索技術，提升巖土工程邊坡治理的效果。巖土工程邊坡治理中受到多方面因素的影響，施工人員必須要不斷的優化和調整施工方案，加強對于施工質量的控制，嚴格根據施工流程進行施工，只有這樣才能確保巖土工程邊坡治理項目的安全性以及質量。