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摘要:随着日益的发展,矿山工程对于边坡稳定和安全性有着极高的要求,边坡的治理水平将起到比较大的影响,需要加强对边坡的治理研究,达到更高的治理质量和效率。岩土锚固技术是矿山工程边坡治理中常用的技术,能够达到较好的边坡治理效果。本文就将对当前边坡治理的岩土锚固技术进行深入分析,探讨岩土锚固技术的应用和发展,期望能够促进岩土锚固技术的水平提高,也促进矿山工程的发展。
关键词:矿山工程;边坡治理;岩土锚固技术
引言
在采用岩土锚固技术进行矿山工程边坡治理时,需要对锚杆的承载能力、施工工艺和锚固段传力机理等技术要点有所掌握,才能够对边坡的软土层和复杂土层等情况起到有效的治理作用。所以必须要加强对岩土锚固技术研究的重视,充分掌握矿山工程边坡治理的岩土锚固技术的要点,才能够使技术得到理想的发挥,做好矿山工程的边坡治理。
1岩土锚固技术的先进性及重要性
我国对于岩土锚固技术的应用较早,积累了大量的技术经验和研究,再经过不断的技术改善,已经能够达到较为先进的技术水平,尤其是我国研制出的新型扩体型锚杆的应用,能够具有重复性高压灌浆和旋喷灌浆的技术,在实际的边坡治理中,对于软土层和复杂土层的承载力低、蠕变量大等问题都能够进行有效的解决。在锚杆荷载机制方面,我国也进行了深入的研究,对粘结度和锚固定长度之间的关系进行了多次的科学验证,最终进行了最合理的划分,使锚杆长度保持在最佳范围内,起到最大的技术作用。在锚杆粘结应力方面,我国也研制出了荷载分散性锚固体系,能够使锚杆粘结应力达到更高的均匀分布水平,也能够使锚杆的承载能力和防腐性能得到更大的提高,在实际的边坡治理中达到更好的治理效果。在锚杆的长期性和安全性方面,我国也建立起了完善的技术标准体系,并且在工程领域中不断扩大应用范围,使岩土锚固技术能够更多的应用到适合的工程项目中,推动岩土锚固技术的不断发展。在工程领域中,岩土锚固技术的应用不仅能够加强岩土的稳定性和强度,还能够促进结构重量和体积的降低,有利于岩土工程在结构方面的稳定性,使变形量得到更好的控制。尤其是岩土锚固技术可控可测的技术优势,对于复杂土层环境也能够达到理想的技术效果。如今我国的岩土锚固技术随着快速发展的社会建设,技术水平的增加也极为快速,锚杆品种的研制也经达到了60多种,通过不同的承载力等性能,发挥出更加有力的技术作用,在多个工程领域中都具有极为重要的技术地位。
2岩土工程边坡治理的岩土锚固技术应用
以上针对岩土锚固技术的相关内容展开了系统分析与研究,并了解该施工技术的应用价值与优势。在岩土工程边坡治理工作开展的过程中,可有效引进岩土锚固技术,在发挥该施工技术作用的同时,也能够进一步提高岩土工程边坡治理工作的施工质量。
2.1施工控制管理
现阶段,针对岩土锚固技术现场施工实施控制管理,必须要结合边坡工程实际情况,合理化地编制施工方案,对施工建设进度加以控制,以免因混凝土搅拌等多种施工工艺影响引发严重的施工质量安全问题。在此基础上,需积极开展现场精细化管理工作,系统控制岩土锚固施工各项参数。特别是在钻孔过程中,孔洞直径不允许过大,很容易出现坍塌的问题。另外,岩土锚固技术现场工作人员必须具备较强的专业能力,在提升其职业道德素质水平的基础上,才能够使得施工现场工作遵循施工计划标准要求落实施工管理。施工作业人员也应结合自身实践经验,参考现场施工条件对工艺标准加以选择,并不断学习和掌握全新锚固技术与锚固新型工艺材料的相关知识。
2.2安装锚杆体制
第一,锚杆的制作。在此工程项目中,锚杆选择了螺纹钢筋,其直径在20mm。在实际制作的时候,应沿锚杆轴线的方向,每间隔1.5m对定位器进行布设。同时,针对锚杆体尾端应采取防腐和防锈处理方式,且端头和框架梁钢筋的焊接一定要牢固。第二,安装锚杆。
在安装锚杆之前要系统进行检查,查看杆体的顺直程度以及表面的锈迹、油污等,同时核对锚孔的编号,在确定没有错误的情况下,使用压缩空气吹扫孔内部,并安排施工作业人员向孔内部缓慢插入锚杆。随后,利用钢尺测量露于孔外的锚杆长度,进而对孔内下放长度进行计算,以确保锚杆入孔的深度满足设计要求。
2.3锚固注浆
在完成锚杆下放操作以后,需及时开展锚固注浆作业。在此工程项目中,以水泥净浆为主,在锚固段出现强风化岩层的情况下,应选择使用高压劈裂注浆方式,使得锚固力得以不断提高。而浆液必须遵循实验室确定的配合比加以制备,并且均匀搅拌,浆液强度不允许低于40兆帕。在注浆的过程中,应选择孔底返浆方法,尽量将注浆的压力控制在2兆帕。若孔口溢出新鲜浆液,即可停止注浆作业。
2.4锚杆的张拉
在完成锚孔注浆施工作业以后的7天,即可针对锚杆展开预应力张拉操作,一定要保证张拉力不超出设计数值30%。在此工程项目中,应分批次完成张拉,同时要根据具体的设计要求锁定。在注浆体强度达到设计强度不低于80%的情况下即可张拉锁定。
2.5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。
2.6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。根据原有的传力机制基础,我国又研制出了增加锚杆锚固段长度促进锚杆承载能力加强的技术,就是使锚杆的承载能力与其长度保持一定的线性关系,也就是荷载分散型锚杆,并完成了与其配套应用的综合配套技术设计。
结束语
近年来,岩土工程逐步成了各类工程建设的基础,通过对工程现场岩土体的分析与处理,能够为施工创造相对良好的条件。岩土锚固是边坡治理中极为有效地技术,通过此技术能够进一步保障边坡的稳定性,避免边坡失稳所造成的岩土工程质量、安全等问题。
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