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摘要:近年来,随着经济水平的提高,在岩土工程边坡治理时,应当对岩土边坡土体构造进行勘察分析,选择合适的治理方案,若选择锚固技术进行边坡治理,则需对锚固技术的施工要点进行有效管理,充分发挥该技术的应用价值,提高岩土边坡的整体稳定性。
关键词:岩土工程;边坡治理;岩土锚固技术
引言
年来,随着经济社会的快速发展,各类工程项目的建设过程中,人们对岩土工程提出了更高的要求,一些工程项目中,常常存在边坡失稳的情况,造成了严重的工程质量与安全问题。岩土锚固技术是岩土工程边坡治理方面的有效技术,通过该技术能够增强边坡岩土的结构强度与抗变形刚度,从而使得边坡具有更高的稳定性与安全性。由于岩土锚固技术包含了多种的技术类型,其在工程实践的过程中,需结合现场的具体情况,选择加固效果最好的锚固技术。
1技术特点
①综合性。边坡治理是在土力学和岩石力学上延伸并发展出来的特殊工程,并朝着多学科综合发展的方向演进,与现代数学力学融合成为现代的边坡工程学。现在,边坡工程学中还加入了信息科学、突变理论等新理论,综合性极高,而且对边坡工程学的研究也形成了非常庞大的规模。②复杂性。边坡治理技术的复杂性,具体体现在地质、设计以及施工的复杂性上。地质复杂性主要表现为边坡的成因多种多样,判断是否会发生滑坡、坍塌、崩塌等病害,需要通过勘察手段彻底调查清楚边坡的地形地貌、地质、性质、成因类型、规模等,以分析评价滑坡稳定状况、发展趋势及对未来周边建筑或场地的危害程度等,进而为确定治理方案提供基础资料。设计的复杂性包括对勘察资料的数据分析、治理方案的选择、施工方案的确定,不仅要安全也要经济,同时还要考虑施工的可行性、便捷性。施工的复杂性主要涉及大型机械进场施工工艺控制,如何准确按设计施工,同时还要密切关注地质是否存在突变等。
2岩土工程边坡治理的岩土锚固技术解析
2.1钻进成孔
安全防护及钻机就位。利用型钢搭建脚手架,形成平台主体结构后在其外侧增设护栏。根据设计要求于坡面测放孔位,以此为参照确定钻机的安装位置,将钻机安装区域清理干净并整平,确保钻机安装后可维持稳定,要求锚孔开钻时纵横误差均≥150mm。钻进要点:钻进期间应根据所遇地层情况灵活调整钻进工艺参数,包含钻速、钻压等,完整记录各项数据。通过实际情况与预设要求的对比分析,若发现误差则及时告知设计单位,采取调整措施。锚索钻孔采取的是干钻的方法,若湿钻则容易影响孔壁的黏结性能。钻进期间遇松散或破碎状地层时,可采取跟管钻进的方式,由此避免坍孔;若因特殊情况而坍孔,需随即暂停钻孔作业,灌注水泥砂浆以达到固壁的效果。相比于设计深度,实际钻孔深度应在此基础上增加0.5m。
2.2混凝土喷射工艺管理
岩土边坡进行锚固技术处理时,需对喷混凝土护坡工艺进行重点管理,在正式作业前确保各项准备工作就绪,保证混凝土喷射的连续性与完整性。通过对该技术进行分析可知,主要利用喷出的混凝土与土体进行结合,以快速对边坡进行加固处理,有利于工程的整体施工进度。在混凝土喷射作业时,采用合适的锚杆进行加固施工,不仅有效降低了洞室的开挖量,且衬砌的厚度得到一定控制,有效节约了边坡治理成本,提高整体工程施工质量与进度。由于喷混凝土作业时,不需要模板进行处理,可依据实际施工要求进行动态施工,高效对围岩进行加固处理,提高边坡的整体治理效果。
2.3载荷传递机制和载荷分散型锚固体系
在锚固体系中,需要采用不同的材料进行不同部位的制定,在弹性力学参数和接触面粘结强度方面就会表现出一定的差异性,会造成锚杆在载荷分布方面的不均匀现象,尤其是部分部位的应力会过于集中,当粘结应力超过承受范围就会造成粘结效应的降低和脱开,残余强度将无法保持锚杆的有效作用。
这种不良影响还具有渐进性,产生的破坏程度也会逐渐加强,长期影响会导致锚杆蠕变的加剧,当锚固段加长时,也无法促进锚杆承载能力的比例增长。针对这种情况,通过在锚杆承载能力设计中引入锚固长度对粘结强度影响因子的方式,进行有限元分析和现场测试的优化,经过多次试验后发现,在岩锚锚固长度达到6m以上、土锚锚固长度达到10m以上的时候,影响因子的取值保持在0.6-1.0之间,而岩锚锚固长度在6m以下、土锚锚固长度在10m以下的时候,影响因子的取值保持在1.0-1.6之间,最终得到了锚杆锚固长度的合理范围。
2.4预应力锚固
预应力锚索加固是边坡治理中一种极为有效地技术,将合金锚索锚固于坡体与岩土体中,能够发挥锚索的结构加固作用。具体来说,锚固在坡体与稳定在岩土体中的合金锚索能够进行应力的传输,其可以将应力传输于混凝土框架中,针对边坡工程中的不稳定坡体,可以对该混凝土框架施加一定的预应力,使得其可以对岩土体中的不稳定岩体、松散岩土起到一定的挤压作用,使得岩体之间的正压力、摩阻力、抗滑力都大大提升,实现对不稳定岩体的科学控制,达到稳固边坡、加固坡体的作用。在边坡治理方面,应用预应力锚索技术的优势十分明显,在高陡边坡、隧道洞口的明挖施工中,这种加固技术的应用效果极为理想,不仅实现了边坡加固,还使得开挖作业量大大减少,为提前进洞创造了相对良好的条件。在一些水利工程项目中,应用预应力锚固技术能够起到对坝基的加固作用;在混凝土裂缝的修复方面,利用此加固技术能够实现荷载力的分散处理;洞室加固中预应力锚固技术的应用改善了洞室的受力条件。
2.5锚索张拉及锁定
定期检测浆体、台座及地梁钢筋混凝土的强度,若实测值提升至设计值的80%或更高,可组织锚索张拉和锁定作业。锚斜托台座设置承压面,其应当具有平整且稳定的特点,与锚索的轴线呈垂直的空间关系。千斤顶和锚索体两者的轴线应重合,以达到承载均匀的效果。张拉机具是保质保量完成张拉作业的关键装置,因此在施工前需标定,全面检查锚具、夹片等装置,若无误则预张拉(可取设计拉力的10%-20%),通过此举可使锚固体紧密接触,并确保锚索维持平直的状态。锚索张拉环节以超张拉的方式为宜,具体取设计拉力值的1.1倍,分阶段依次张拉。首次张拉为设计值的1/2,第二次张拉应达到超张拉值。每次张拉又可细分为5级,采取双控标准,以实测荷载为主要判断指标,再利用伸长量辅助检验。
2.6锚孔注浆施工技术管理
锚杆安装施工完成后,则进行锚孔注浆施工,为保证锚孔注浆施工质量与安全,必须对锚杆的注浆材料质量进行严格管,对注浆料进行性能测试,确保注浆料满足工程边坡治理技术要求。工程岩土边坡治理进行锚孔注浆作业时,采取孔底返浆作业法,且在锚孔注浆时必须一次性完成注浆工序,不能进行间断注浆作业,避免影响到锚固施工整体质量。在锚固注浆的强度达到设计要求后,则工作人员进行预应力锚索张拉作业,严格执行张拉技术要求,确保锚固预应力张拉效果,有效提升岩体边坡的稳定性。在预应力张拉处理后,则对锚头与自由端的孔隙进行灌浆充填,以确保锚固技术得到有效应用,实现岩土边坡治理的预期工作目标。
结语
岩土边坡治理工作开展时,为确保锚固技术的应用可靠性,应当依循边坡土体构造的实际情况,对锚固技术施工方案进行合理优化,并对其施工技术进行有效控制,实现预期岩土边坡治理技术要求。
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