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试析岩土工程中边坡治理的锚固技术

发表时间：2020/10/16 来源：《基层建设》2020年第19期作者：徐清清戚鹏英

[导读] 摘要：以岩土工程作为研究对象，探究岩土锚固技术在边坡治理中的具体应用情况，旨在发挥岩土锚固技术在边坡加固方面的重要作用，以期为同类型岩土工程提供重要的参考与借鉴。

        核工业湖州工程勘察院有限公司浙江省湖州市 313000
        摘要：以岩土工程作为研究对象，探究岩土锚固技术在边坡治理中的具体应用情况，旨在发挥岩土锚固技术在边坡加固方面的重要作用，以期为同类型岩土工程提供重要的参考与借鉴。利用几种岩土锚固技术来对岩土工程实施边坡治理。综合来看，岩土锚固技术在边坡治理方面的效果明显，不仅可以提高边坡结构的稳定性与安全性，还能够避免岩土工程建设中的各种边坡失稳问题。由于岩土锚固技术的应用能够大大提高边坡的稳定性，保障岩土工程的质量，需在工程建设中加强各种岩土锚固技术的应用。
        关键词：岩土工程；边坡治理；岩土锚固技术
        引言
        近年来，在岩土工程领域中，岩土锚固为重要分支，岩土锚固的主要技术措施是锚喷支护，能在对岩土体进行整治或改造过程中，对岩土体自身稳定性进行有效控制，同时，还能使岩土体具有一定服务功能。随着我国工程建设日益发展，作为重要支护技术类型的岩土锚固，同样得到了很快的发展，在很多工程领域都得到了应用，收获了良好的效果。
        1岩土锚固技术的基本概述
        1.1岩土锚固技术的机理
        岩土锚固技术的应用，主要是通过锚杆与锚索的应用来对周边岩体实现加固处理，通过锚杆与锚索附近岩体抗剪力传递结构物的拉力，有效保障了岩土的稳定性。其作用机理主要包含了以下内容：（1）锚杆与锚索的使用减小了岩块的下滑力，由于锚杆与锚索本身具有一定的预应力，其应用能够发挥其自身优势，达到增强岩体强度的作用，进一步实现边坡的加固处理。（2）锚杆与锚索的应用能够增强潜在的滑面法向力，使得潜在的滑面摩擦阻力进一步提高，边坡更为稳固。（3）锚杆变形可以对岩体施加一定的压力，使得岩土体的受力状态发生一定的变化，形成岩土体的三维应力状态，再加上承载环与承载拱作业的实施，能够对岩体变形起到一定的约束作用，避免岩体较大变形所引发的边坡失稳现象。（4）如果岩土工程现场为软弱岩层，利用锚杆能够在此岩层内部进行骨架的构建，进而实现岩体的整体性与强度更高。总之，岩土工程中，岩土锚固技术的应用实现了岩土体与锚杆、锚索的相互作用，岩土体的强度大大提升，原有的低抗拉与低抗剪强度的情况有所改变，边坡更为稳定。
        1.2锚固力
        针对锚固力，在相关技术规范中，将其定义成锚杆和地层之间的约束力，地层受锚杆的力可分成两个方向，即径向与切向，其中，径向的锚固力主要包括托锚力与黏锚力。对于托锚力，是指托板产生的挤压力，其大小主要由预应力与锚杆实际工作状态决定，在对锚杆进行拉拔试验的过程中，其最大拉拔力即为最大托锚力。而黏锚力是指地层深、浅处存在变形差异，采用黏结剂后产生的黏结力，属于剪切作用力范畴，在反作用力为锚杆轴力。针对抗拔力，锚杆作为一种受拉杆件，它可以承受的拉力，主要由以下两个方面决定：其一，预应力筋自身截面积与抗拉强度；其二，锚固体自身抗拔力。因抗拔力在之前很难准确得出，因为它和锚固体的传力方式、几何形状，以及与周边地层之间的黏结摩擦力和上覆层实际厚度等都有一定关系，所以抗拔力会对锚杆自身承载力造成很大的影响，是设计与施工中必须充分考虑的因素。
        2岩土工程中边坡治理的岩土锚固技术
        2.1锚固洞
        在岩土工程边坡治理中，为提高边坡的稳定性，可以通过对锚固洞的加固来实现。在锚固洞的加固过程中，切忌加固的盲目性与随意性，相关人员需结合相应的加固规范与要求，开展有效地加固。锚固洞加固中，总体需遵循从内到外、从上到下、循序渐进的加固原则，如果锚固洞位于同一个结构面上，在开挖过程中需跳动开挖，避免开挖不当对结构面产生的破坏。

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        2.2喷混凝土护坡法
        目前喷混凝土护坡法已经成了使用比较广泛的施工方法，其效率也是相对较高的，加之具备耗时短等特点，能够解决传统锚固技术中存在的不足。在使用这一技术时需要做好混凝土的运输与浇筑处理，利用机械开展连续施工。因此在使用中需要依靠冲击速度来提升喷射效果。从临时性支撑效果角度来讲，在强度方面相对较高，能够节约成本，提升施工的实用性。从长久性支护来讲，其强度高于现浇混凝土衬砌。所以在使用中还要配合锚杆，在减少洞室开挖量的基础上缩小厚度，实现节约目标。在喷射中由于不需要搭设拱架等，不仅增加了内部空间，同时也可以满足开挖与喷射协同开展的需求，缩短了暴露风化的时间，控制了围岩变形。
        2.3预应力锚固
        预应力锚固是指采用特殊技术手段使钢绞线变为始终处在高应力状态的受拉结构，把稳定的岩层和滑动的岩土层相串联，增强岩土层自身抗滑力与抗倾覆能力，确保边坡保持稳定。这项技术不仅安全可靠，而且成本较低，工期不长，在很多工程领域得到了应用。通过对锚索自身受力过程的深入研究，能为施工提供合理化指导，这对提高这项技术的理论与实际操作水平有重要作用和意义。对于预应力锚索，它主要由三个部分组成，分别为内外锚头与锚索体。其中，内锚头处在稳定岩体中，利用水泥砂浆和岩体之间相连，由此产生锚固力；锚索体通常采用钢绞线制成；外锚头采用锚具与夹具两部分组成，设置外锚头后，能为岩体施加一定预应力。
        3边坡治理中应用岩土锚固技术时需要注意的问题
        3.1材料质量严格把关
        在岩土工程边坡治理过程中，如果要发挥岩土锚固技术应有的作用，在实际的操作过程中，相关人员必须要严格遵守相应的施工流程与计划，尤其是要对各种的工程材料质量加以严格控制，对于进场的材料，需进行科学、合理的安排，保障摆放的有序性，并对各种材料实施分类摆放。岩土锚固技术中，涉及了大量的钢材、水泥、锚索等材料，需严格控制这些材料的质量，避免劣质材料的使用。在锚杆、锚索的焊接处理上，需注意焊接方式的选择，保障焊接质量。
        3.2严控钻进施工过程
        钻进作为锚固技术应用的关键工序，在钻进的过程中，有关人员需严格进行钻进速度、质量的控制，尤其是要保障钻进作业过程中，相关的钻进参数符合工程的要求。钻进作业还需要结合工程现场的实际情况来进行，分析现场钻进中可能存在的问题，比如埋钻、塌孔、掉块等问题，并针对这些问题采取相应的预防与控制策略，最大程度上避免钻进过程中各种质量与安全问题的出现。
        3.3加强对锚杆以及锚索注浆的管控
        及时制定与完善施工方案，并严格把控施工需求，将水泥浆与水泥砂浆进行有机配合。只有做好上述事宜，方可实施注浆工作。在注浆之前应将浆液充分搅拌均匀，以便浆液能够很好地为工程为服务。除此之外，相关工作人员要对机械设备进行定期的检修及严格的把控。在注浆过程中还应该有效避免跑浆，一旦出现这种情况，要及时分析原因，进而采取有效的措施加以解决，确保施工流程的正常运行。
        结语
        综上所述，在工程建设不断发展的局势下，岩体边坡数量越来越多，边坡稳定性和综合治理引起了社会的广泛关注。通过对锚固技术的合理应用，能有效提高岩土强度与稳定性，减小结构自身重量，减少工程材料的投入，表现出良好的经济效益与社会效益。
        参考文献：
        [1]毛晓光，王红梅.岩土工程边坡治理的岩土锚固技术分析[J].江西建材，2020，10（04）：150-151.
        [2]刘同合.岩土工程中边坡治理的岩土锚固技术探讨[J].建材与装饰，2020，11（02）：219-220.
        [3]张佳良.岩土工程中边坡治理的岩土锚固技术探讨[J].西部资源，2019，12（06）：95-96.