摘要:在国内的岩土工程领域公路边坡治理之中,岩土锚固技术已经得到广泛应用,并且在现阶段技术与经济高速发展的基本前提下,岩土锚固技术显得格外重要。因此,该文将从锚固技术的作用原理入手,分析岩土工程中边坡治理的锚固技术要点,并探讨其实际应用,希望能对今后的岩土工程边坡治理作业起到一定的参考作用。
关键词:岩土工程;边坡;治理;锚固
对于岩土工程而言,锚固处理技术作为基础,在其不断发展与完善中,能够针对不同的土质边坡,采取合理的技术原理,这样就可以提升边坡稳定性。锚固技术主要是利用锚固支护方式,在岩土体的整治、利用、改造的过程中保持较高的稳定性,并且将岩土体优势克服不足的情况发挥出来。在边坡的有效治理中,岩体锚固技术的作用尤其明显,并且在实际的使用中也能取得了明显效果。
1锚固技术作用机理
锚固作用的原理就是凭借锚杆周围地层的抗剪能力来传递结构的拉应力或保持地层的稳定性。具体的锚杆技术可以从两个方面来保证边坡的稳定性:一方面锚杆或者预应力锚索可以在一定程度上减少下滑力;另一方面是锚杆或预应力锚索能够增加潜在滑面上的法向力,加大潜在滑面的摩擦阻力。在岩土体内部放入一定长度和一定密度的锚杆或者预应力锚索,当岩土体发生作用时,他们会和岩土体一起作用,弥补岩土体强度的不足,增强岩土体自身的强度。将锚杆和预应力锚索构成的复合体打入岩土中,能够主动地阻碍岩土体的破坏,这样不仅能够在一定程度上提高岩土体的抗拉强度和抗剪强度,而且还能够有效提高岩土体的整体性和刚度,充分发挥岩土体自身的强度能力,制约边坡的变形和破坏,提高岩土边坡的稳定性。
2岩土工程中边坡治理的岩土锚固技术分析
2.1锚固洞
锚固洞加固,是治理边坡稳定的一种有效措施,在锚固洞加固的过程中应遵循由内向外、自上而下、循序渐进、逐层加固等原则,同一搞成结构面的锚固洞应跳洞开挖施工,避免不利结构面上已有抗滑力的削弱,从而影响边坡的稳定。
2.2喷混凝土护坡
喷混凝土护坡是一种生产效率高,施工速度快,不用模板,并把混凝土运输、浇筑、搗固结合在一起,实现机械化连续施工的新型混凝土施工工艺。因其是依靠一定的冲击速度喷射而成的,因而其作为临时支撑比木结构强度高,比钢结构经济。作为永久支护时,比现浇混凝土衬砌的早期强度高。配合使用锚杆。可以减少洞室开挖量,减薄衬砌厚度,节约水泥用量。特别是喷混凝土施工时,可以不用模板,不立拱架,加大了洞内的有效空间,施工时能紧跟开挖面进行喷射,减少岩石暴露风化的时间,及时控制围岩的变形。
2.3预应力锚固(锚索)
预应力锚索加固是通过锚固在坡体深部稳定岩体上的锚索将力传给混凝土框架,由框架对不稳定坡体施加一个预应力,将不稳定松散岩体挤压,是岩体间的正压力和摩阻力大大提高,增大抗滑力,限制不稳定液体的发育,从而起到加固边坡、稳定坡体的作用。采用预应力锚索进行边坡加固,其优点有:在高边坡或隧洞洞口明挖中采用,可增加边坡稳定。从而减少开挖量,也为提前进洞创造条件;可在水库正常运行条件下用于混凝土坝体或坝基加固;用于修补混凝土裂缝或缺陷,可将集中荷载分散到较大范围内;加固洞室。改善洞室的受力条件等。这些优点使其在高边坡加固中得到广泛应用。其具体施工如下:
(1)锚杆杆体的制作和存储
锚杆杆体的制作、存储宜在工厂或施工现场专门作业棚内进行。锚杆(索)锚固段杆体上不得有可能影响与注浆体有效粘结和影响锚杆(索)使用寿命的有害物质,并应确保满足设计要求的注浆体保护层厚度。
在锚杆(索)自由段杆体上应设置有效的光滑套管隔离层。锚杆杆体(钢筋、钢绞线、钢丝等)应采用切割机切断,并按设计要求进行防腐处理。锚杆杆体制作完成后应尽早使用,不宜长期存放;制作完成的杆体不得露夭存放,宜存放在干燥清洁的场所;应避免机械损伤或油渍溅落在杆体上;当存放环境相对湿度超过85%时,杆体外露部分应进行防潮处理;对存放时间较长的杆体,在使用前必须进行严格检查。
(2)锚孔钻造
洞室开挖应按照设计桩号采用拉线尺量,结合水准测量进行放线,并用贴钎和油漆标记准确定位锚孔位置;钻机严格按照设计孔位、倾角和方位准确就位,锚孔下倾与水平面夹角为20度。倾角误差不超过11度,方位误差不超过12度;锚索钻孔要求干钻,禁止开水钻;在钻进过程中应对每个孔的地层情况、地下水情况等认真做好记录,如钻孔成径、孔深要求不得小于设计值,并超钻50cm,钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻3min-5min,同时应及时进行锚孔清理;钻造结束后,须用高压空气将孔中岩土粉及水全部清除出来,并经现场监理检验合格后,方可进行锚索(杆)安装。锚孔钻造完成后,应及时进行锚筋体安装和锚孔注浆,原则上不得超过24h,以避免长时间搁置造成塌孔。
(3)钻杆冲洗
钻孔使用的冲洗方法会对钻凿的速度及钻孔质量产生明显地影响。在冲击钻机及旋挖钻机施工中最常用的施工方法则是气洗法。在干燥岩层中对气洗法进行应用,存在较好的效果,若有足够的空气存在也能在湿岩层中得到使用。与水冲的效果相比,后一种的应用效果不会有较大区别存在。水洗方法通常在旋转式取芯钻凿或套管护壁钻孔中得到适用。水洗的应用能够对干净的钻孔及你选哪个获取,使灰浆和岩层间形成良好的粘结力,即使应用在潮湿岩层或饱和无粘聚力的土体中,冲击钻凿的效果也能得到展现若在粘性土及泥灰岩层中运用水洗的方式进行钻孔时,应极为慎重。
(4)锚孔注浆
锚杆注浆的注浆材料应严格按照经试验合格的配比备料,并应严格按照配合比搅拌均匀,浆体强度不低于40Mpa;应采用水灰比0.4:0.5的纯水泥浆。锚孔采用孔底返浆法进行注浆,并且注浆要一次完成,中间不得间断,待砂浆强度达到设计强度后,方可进行锚索张拉。注浆过程应认真做好现场注浆记录,每批次注浆都应进行浆体强度试验,试验不得小两组。当锚索张拉锁定后,应向锚头与自由段间的空隙实施充填灌浆。
2.4锚杆(索)的张拉锁定
对锚杆(索)张拉就是通过张拉设备使锚杆(索)预应力筋的自由段产生弹性变形,并将初始预应力通过锚固段传递给地层与被锚固的结构物,以加固地层的不稳定部位或利用地层承受结构物的拉力。锚杆(索)的张拉试验在某种程度上可以判定锚杆(索)的适用性,预测锚杆(索)的长期工作性能,揭示出锚杆(索)设计和施工中的缺陷。锚杆(索)张拉的最适当方法是直接拉拔,有时对低承载力的钢筋锚杆、自钻式锚杆也可采用扭力扳手拧紧螺母张拉,但这种张拉的方法存在许多不确定性。锚杆(索)张拉的方法取决于锚杆(索)的种类、锚具的类型和要施加的预应力的大小,其中最重要的是必须使拉力始终作用在锚杆(索)轴线方向且不得让预应力筋产生任何弯曲,为此可在锚固结构或岩土层表面设置承载板,使张拉荷载方向与锚杆(索)轴线方向保持一致。
3结语
总而言之,在岩土工程行业中,岩土锚固技术作为重要的分支领域,随着工程建设形势的逐步扩大,在基坑支挡、岩土边坡等多个领域之中都能得到广泛使用,尤其是在边坡治理之中的效果最佳。要想在岩土工程之中进一步提升对锚固技术的使用,就需要促进研究水平和实践水平的全面提升,最终推动其进步与发展。。
参考文献:
[1]郭琳.浅析岩土锚固技术在公路边坡治理中的应用[J].中华民居,2016(10).
[2]李盛斌.试论岩土锚固技术在公路边坡治理中的应用[J].科技创业家,2016(03).