巖土工程邊坡治理中預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)應(yīng)用研究

李晶

摘?要： 現(xiàn)階段，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量民生工程建設(shè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)建設(shè)以及綠色新型產(chǎn)業(yè)建設(shè)，必然會(huì)伴隨巖土工程邊坡的治理需要。在邊坡治理中錨固技術(shù)無疑是當(dāng)前邊坡加固技術(shù)中最成熟和經(jīng)濟(jì)可靠的一種，而伴隨預(yù)應(yīng)力材料發(fā)展、施工機(jī)具以及錨索防腐技術(shù)的提高，預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在巖土邊坡治理中優(yōu)勢越來越明顯。

關(guān)鍵詞： 巖土工程;邊坡治理;預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù);應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】TU476?????【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?????【文章編號(hào)】1674-3733（2020）01-0013-01

引言：在巖土工程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)滑坡、崩塌之類的地質(zhì)災(zāi)害。這類地質(zhì)災(zāi)害給工程質(zhì)量及安全帶來了嚴(yán)重的危害，因而必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施對(duì)這類災(zāi)害的綜合預(yù)防和治理。預(yù)應(yīng)力錨索這一施工技術(shù)依托其操作之便捷在治理邊坡問題中得到了廣泛的運(yùn)用。

1?巖土工程邊坡錨固技術(shù)作用機(jī)理

1.1?錨固機(jī)理

作為攔擋加固措施的一種，錨固技術(shù)的實(shí)施是以阻止巖塊或土體下滑為目的，利用錨索或錨桿在緊貼巖土體后產(chǎn)生的摩擦力來實(shí)現(xiàn)。在錨索或錨桿對(duì)斜坡軟弱結(jié)構(gòu)面實(shí)施分割后，會(huì)形成一塊塊互相聯(lián)結(jié)的板狀巖體，在結(jié)構(gòu)上成為一個(gè)整體，有效提升巖土的穩(wěn)定性。錨固技術(shù)對(duì)于邊坡穩(wěn)定性的提高，主要反映在以下兩個(gè)方面：第一，通過（預(yù)應(yīng)力）錨索或錨桿抑制和減小巖土體的下滑現(xiàn)象和下滑力。第二，通過利用（預(yù)應(yīng)力）錨索或錨桿對(duì)潛在滑面上的方向力的增加，可使作用于潛在滑面上的摩擦阻力得到有效提升。巖土體內(nèi)部經(jīng)（預(yù)應(yīng)力）錨索或錨桿作用后，會(huì)形成一個(gè)聯(lián)結(jié)的整體，可有效提高自身強(qiáng)度（抗拉抗剪強(qiáng)度和整體剛度），進(jìn)而抑制破壞現(xiàn)象。還可促使巖土體自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度潛力的發(fā)揮，達(dá)到穩(wěn)定邊坡的目的。

1.2?錨固形式

第一，通過滑架的約束，可使巖土體在結(jié)構(gòu)上形成一個(gè)整體。第二，（預(yù)應(yīng)力）錨索或錨桿通過分擔(dān)作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)巖土體自重和外部荷載的抵抗，特別是在巖土體發(fā)生開裂時(shí)，這種分擔(dān)作用表現(xiàn)得更為明顯，錨索屈服延遲復(fù)合體的變形，避免巖土體整體性破壞或大規(guī)模坍塌在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生。第三，錨固完成后通過對(duì)巖土邊坡實(shí)施鋼筋網(wǎng)片鋪設(shè)和混凝土噴射，可有效提高邊坡穩(wěn)定性、整體性及巖土體強(qiáng)度，以防巖土體表面因雨水沖刷而出現(xiàn)坡面變形破壞。

2?巖土工程治理中預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1?預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計(jì)

預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計(jì)包括重要部件錨索的設(shè)計(jì)和防腐措施的設(shè)計(jì)兩部分。錨索的設(shè)計(jì)就是依據(jù)邊坡加固環(huán)境，選擇適宜的繩索形式和布局，確定錨索的承載以及具體的錨固長度等結(jié)構(gòu)參數(shù)，確保錨索設(shè)計(jì)具有安全性和經(jīng)濟(jì)性。第一步是設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備，需要進(jìn)行實(shí)地查看特別是錨固區(qū)域、市場調(diào)研、相應(yīng)的工作介質(zhì)性質(zhì)試驗(yàn)、相關(guān)工程資料的收集、掌握相關(guān)的技術(shù)參數(shù)以及作必要的補(bǔ)充試驗(yàn)。第二部是具體設(shè)計(jì)計(jì)算，包括確定錨索內(nèi)鍛段與巖土層的固定方法以及錨索可能破壞形式和設(shè)計(jì)條件、計(jì)算錨索在不同的巖土層中的埋深深度、考慮群錨的相互作用關(guān)系、確定錨索加固的最優(yōu)錨固角度、計(jì)算錨固力和錨固長度。防腐措施的設(shè)計(jì)。由于錨索要埋深在巖土層中，且長期處于高應(yīng)力狀態(tài)并受到周圍巖土層中水、氣體、濕度和其中化學(xué)物質(zhì)的影響，所以，錨索很容易受到腐蝕而破壞。因此，需要做好錨索的防腐措施，延長錨索的使用壽命，提高錨索的使用強(qiáng)度。錨索防腐設(shè)計(jì)需要做好前期檢測工作，然后根據(jù)巖土層腐蝕性和巖土工程的重要性程度確定防腐等級(jí)。目前常用的防腐辦法有建立高堿性環(huán)境而使預(yù)應(yīng)力筋鈍化、建立非金屬覆蓋層或防護(hù)套、使用高強(qiáng)度的材料等。

2.2?錨孔清理

鉆孔是實(shí)施錨索施工的主要構(gòu)成部分，也是施工流程中的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)施工到一定深度后，不能立即停止鉆孔，要保證鉆孔操作的穩(wěn)定性，一般穩(wěn)鉆1～2min后，可逐漸停止作業(yè)。這樣能有效保證施工效果，避免出現(xiàn)施工質(zhì)量不良的問題。若施工人員在孔壁周圍發(fā)現(xiàn)沉渣，或出現(xiàn)水體黏滯現(xiàn)象，要及時(shí)組織人員對(duì)其進(jìn)行清理。鉆孔完成后，利用高壓空氣作用，清理孔中的水體，有效清除巖粉結(jié)構(gòu)。對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行全面觀察，要掌握施工設(shè)備、材料使用情況，做好復(fù)查工作。結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)理人員要求，對(duì)錨孔施工開展質(zhì)量控制。開展分項(xiàng)檢查，確定無質(zhì)量問題后，開展施工。

2.3?對(duì)邊坡防護(hù)穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算

對(duì)錨索防護(hù)的穩(wěn)定性進(jìn)行運(yùn)算時(shí)采用公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范，通常在驗(yàn)算的過程中將邊坡穩(wěn)定性計(jì)算分為兩大類工況進(jìn)行區(qū)分。（1）常規(guī)工況情況下，主要是對(duì)巖土工程的邊坡所處地段的天然狀態(tài)進(jìn)行分析，驗(yàn)算和分析邊坡防護(hù)穩(wěn)定性的實(shí)際效果。（2）非常規(guī)的工況下，此類工況又分為強(qiáng)風(fēng)暴雨情況下或者是持續(xù)降雨時(shí)期的具體工況以及地震荷載作用狀態(tài)下的工況，此時(shí)再進(jìn)行驗(yàn)算的過程中需要充分的結(jié)合邊坡的穩(wěn)定性及安全系數(shù)和土層參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算。

2.4?預(yù)應(yīng)力錨索加固工程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測

預(yù)應(yīng)力錨索加固工程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測包括預(yù)應(yīng)力錨索試驗(yàn)、預(yù)應(yīng)力錨索加固工程檢測和后期的定期檢測維護(hù)。預(yù)應(yīng)力錨索試驗(yàn)包含驗(yàn)證性試驗(yàn)、適應(yīng)性試驗(yàn)和驗(yàn)收試驗(yàn)，驗(yàn)證試驗(yàn)是為了驗(yàn)證預(yù)應(yīng)力錨索的部件、材料、施工方法以及施工水平能否滿足要求，重點(diǎn)是驗(yàn)證錨索的承載力、變形、松弛和蠕變等能否滿足條件。適應(yīng)性試驗(yàn)是為檢查錨索在特定的現(xiàn)場條件下的適應(yīng)性，要注意實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)在與錨索工作的巖土層和施工工藝相同的條件下進(jìn)行。驗(yàn)收試驗(yàn)的目的是驗(yàn)證錨索滿足設(shè)計(jì)條件后錨索承載性能和安全系數(shù)。預(yù)應(yīng)力錨索加固工程檢測就是檢驗(yàn)預(yù)應(yīng)力錨索施工質(zhì)量以及預(yù)應(yīng)力錨索的實(shí)際參數(shù)是否達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，包括檢驗(yàn)原材料的合格性、施工儀器的達(dá)標(biāo)性、工序記錄、性能實(shí)驗(yàn)報(bào)告、設(shè)計(jì)圖紙、施工異常處理措施等內(nèi)容。后期的定期檢測維護(hù)，也即工程的維護(hù)，應(yīng)當(dāng)配備專業(yè)人員進(jìn)行定期檢測維護(hù)才能延長工程的壽命，保證工程安全可靠。

結(jié)語：針對(duì)邊坡樁錨結(jié)合的支護(hù)結(jié)構(gòu)，錨索設(shè)計(jì)采用上述方法更為簡便、實(shí)用。預(yù)應(yīng)力錨索借助特殊手段將鋼絞線變成錨索能改變巖土體的應(yīng)力狀態(tài)，并提升巖土體的穩(wěn)定性能。

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