徐婧
佛山市岭南建筑设计咨询有限公司 广东佛山 528200
摘要:工程施工中土体开挖、爆破、堆放等会在施工现场形成人工岩土边坡,与自然堆积形成的边坡相比,人工边坡的稳定性较差,对施工场地的受力、承载等产生不利作用,严重影响施工现场的安全和施工质量。因此,在岩土工程施工中,需要对边坡进行处理,增强其稳定性,保证在施工过程中不会因为外力、天气、积水等因素影响出现滑坡、沉陷等问题。岩土锚固技术是边坡治理中应用最为广泛的方法之一,本文通过分析岩土锚固技术的技术原理、类型以及施工技术要求,对岩土锚固技术在边坡处理中的有效性进行思考、研究,为保障边坡工程的高效、安全、高质量施工提供帮助。
关键词:工程施工;边坡治理;岩土锚固
随着现代社会的发展和施工技术进步,建筑工程施工的规模不断扩大,其中地下工程尤为突出。地下工程在开挖、填方等施工过程中形成的边坡容易发生崩塌、滑坡、沉陷等破坏,对施工现场、地质稳定性存在一定安全隐患,因此对边坡采取有效措施进行加固处理尤为重要。岩土锚固技术是地下施工中应用最广泛的边坡加固技术之一,在保证施工安全和施工质量上有较好的效果。
一、岩土锚固技术
1.技术原理
岩土锚固技术是通过在边坡表面钻孔打下锚杆,并使用预应力锚索在边坡表面形成网状保护层,对岩体进行稳定化处理,并利用网状保护层,稳固岩体功能的一种加固方法。其原理是锚杆与地层之间的抗剪力形成较为稳固的锚杆固定位置,并使用锚索的连接使不同锚杆之间形成锚索的拉力,并用此拉力来分担边坡应力,改善应力的状态,使锚杆、锚索与岩土体能够保持较高的稳定性,从而有效防御地质条件改变带来的边坡安全隐患。同时锚杆在进行固定时,产生的预应力能够增加锚杆与岩土层之间的摩擦力,使锚杆与岩土层固定为一体,并在锚索的拉力影响下,使不同的结构体能融为一体,提升边坡的强度。
2.技术类型
(1)锚固洞法
锚固洞法在岩土工程中应用较为广泛,既可以降低抗滑力还能有效提升边坡的稳定性。在进行施工时,需要由内至外、由上到下地展开分阶段、层级的加固处理,若在同一结构面上需要挖多个锚固洞,则必须选择跳动开挖的方式,降低对结构面上抗滑力的影响,从而保证边坡抗滑力的稳定,保证边坡的稳定。
(2)混凝土喷射法
混凝土喷射施工法因其较为简便的施工方式和施工效率,使用混凝土喷射到结构体表面,并在结构体表面形成稳固的保护层,结合机械化的捣固施工,可以减少模板护坡锚固技术的使用。同时混凝土喷射施工将混凝土固定在结构体的表面,能够长久起到边坡的支护效果,并比现浇混凝土支护施工的强度要高。其次,混凝土喷射技术在搭配锚杆进行施工时,可以减少锚杆洞的开挖量,缩小混凝土衬砌的厚度,从而减少锚杆、混凝土等材料的使用。此外混凝土喷射施工直接在结构体表面形成混凝土层,需要使用模板、拱架来辅助施工,在开挖锚洞时可以通过开挖 – 喷射的循环,减少锚洞的暴露时间避免风化的现象。混凝土喷射施工还能够对围岩表面进行应力保护,减少围岩的应力,增加施工的安全性。
(3)预应力锚固
预应力锚固一般使用在不稳定的边坡上,通过使用合金锚索进行预应力加固,使结构体应力通过合金锚索与锚杆传递至混凝土支护框架中,从而对结构体施加预应力,改善不稳定边坡的摩阻力、抗滑力等应力要素。预应力锚固技术,能够稳定岩体的应力发展、变化,从而达到锚固边坡的效果。在高边坡以及明挖施工中的应用较多,能够有效锚固边坡,使其具有较高的稳定性,并减少土方开挖施工的工程量。
二、岩土工程边坡治理的岩土锚固技术
1.边坡开挖处理
施工开始前需要根据治理边坡的实际需求进行开挖处理,遵循由上至下的开挖方式。
当初次开挖后,开挖深度应当在5m附近,而第二次开挖使用也需要保持在5米附近,然后展开边坡治理的施工。
2.锚杆的制作存放
为了保证锚杆的质量,锚杆需要从厂家直接采购,若需要现场制作,需要在专门的作业棚内展开制作,减少杂物、有害物质导致的锚杆氧化、脆化等现象。为了延长锚杆的使用寿命,在进行注浆时需要注意注浆的厚度,根据设计标准或规定,严格控制注浆厚度。同时为了保证锚杆能够顺利嵌入结构体中需要使用光滑套管或者隔离层进行保护。在锚杆制作或者验收之后,将其直接应用到锚固施工中,避免长时间存放导致的表面氧化、质变情况。若有需要短期保存的情况,须保持保存环境的干燥清洁,并避免暴露在露天环境中。
3.岩土锚杆技术流程
在岩土锚杆施工开始前,需要充分了解岩土锚杆的技术流程。首先,准备好施工需要的材料。准备好钻进工具,并将其固定在锚洞处。其次,采购、制作锚杆,并准备将其安装至锚洞中。然后,安装锚杆(注锚)并使用锚索进行锚杆张拉。最后,锁定锚杆确认锚固施工的质量。施工过程中,需要注意:①锚洞位置的选择;②当地层、边坡稳定性较差的情况下,需要选择适当锚固技术;③钻孔开始前对岩土情况进行调查分析、计算,并确定钻孔的直径及锚固长度;④锚杆安装时需要平稳推进锚杆,避免抖动、扭曲操作。
4.施工质量控制
施工材料进场后需要按照相关的存放规定严格分开,并做好暴晒、大雨等因素的防护措施。施工开始之前需要再次检查施工材料,确保施工材料的质量能够满足现场施工的需求。如在使用混凝土、钢材、锚杆之前检查材料的参数,并在有条件的情况下,对其进行试验检测,确保其参数、规格是设计要求的标准。在焊接过程中,需要重视连接处的处理,避免空焊等现象。同时对施工现场未来的天气展开有效研究,并制定汛期的排水、防水方案。
5.锚洞钻孔施工
为了保证锚洞钻孔施工的质量,在施工过程中需要严格遵守设计规定的钻孔施工标准,严格控制钻孔施工的速率,并在施工开前检查钻机的固定、稳定情况。由于岩土工程中的钻孔施工往往会出现特殊情况如渗水等,需要现场施工人员具有良好的应变能力。在发现问题时需要及时对问题进行分析,若能在现场进行实时处理的需要及时采取应对措施,若无法解决的需要及时联系现场技术指导人员,并制定应急预案。如在钻进过程中出现塌孔、掉块等现象时,可以缓慢提起钻机进行检查、处理。或在钻进过程中,使用泥浆润滑、加固钻孔壁,避免、减少相应的现象。
6.重视锚杆锚索注浆施工
展开锚杆、锚索安装作业前,需要对灌注的水泥浆进行配比设计,明确水泥浆中泥、沙、水等材料的比例。在施工过程中,需要严格按照设计人员交底的施工安装方案推进锚杆、锚索安装作业。在注浆开始前,需要检查注浆导管、设备的状态,并检查锚洞是否完好。在注浆过程中,需要匀速、平稳、持续地进行施工,避免跑浆等现象,在遇到类似问题时,需要及时采取应急预案,来有效解决问题。同时在注浆施工时,每一阶段的注浆施工都需要检查上次注浆的效果,并检查锚洞质量。
7.实时检查边坡状态
为了保证边坡锚固施工的质量,首先需要做好对各个环节中施工质量的检查,并在每次施工后检查边坡的坡顶、坡面,确定边坡状态若出现位移、沉陷等情况需要及时进行处理。其次,在检查边坡状态时,应当注意周围环境的情况,如围岩结构、岩体完整度等,遇到可能的隐患、异常时,应当及时上报,并做好相关的调查记录。
结语:现代岩土工程中开挖、回填等施工较为常见,边坡作为岩土工程中影响施工质量、安全的重点,需要得到相关人员的充分重视。现代岩土锚固技术通过结构体中的锚杆和锚索的固定来增加结构体表面的稳定性,使边坡表面的应力能够有效的传导至混凝土支护中,从而达到稳定边坡的目的,进而提升施工的质量和安全性。
参考文献:
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