錨固技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用

劉德良

（山西冶金巖土工程勘察有限公司　太原）

引言

隨著城市化的不斷推進(jìn)，越來(lái)越多的人口涌入到城市，人地之間的矛盾逐漸緊張，制約了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步發(fā)展。為了緩解這一矛盾，城市建筑物越來(lái)越高，同時(shí)對(duì)基坑邊坡的穩(wěn)定性要求也要隨之提高，因此基坑邊坡錨固技術(shù)普遍應(yīng)用于建筑工程中。錨固處理技術(shù)是巖土工程中的基礎(chǔ)，該項(xiàng)技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展，已經(jīng)逐漸趨于完善，對(duì)于不同土質(zhì)的邊坡，可以采用不同的技術(shù)原理，從而增加邊坡的穩(wěn)定性。

1　錨固技術(shù)工程特性

在工程設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)遇到建筑的高差較大、施工場(chǎng)地不平的狀況，在這種較難進(jìn)行施工作業(yè)的情況下，既要考慮到最大限度地減少平整土方的工作量，又要兼顧建筑場(chǎng)地的整體美觀性和實(shí)用性，從而降低工程總造價(jià)和縮短施工工期?；谝陨蠁?wèn)題，我國(guó)建筑從業(yè)者在巖土工程施工過(guò)程中，對(duì)擋土結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一系列較為科學(xué)系統(tǒng)的研究，研究成果也取得了極大的進(jìn)展，錨桿作為一種新型支擋結(jié)構(gòu)，具有體積小、施工簡(jiǎn)單、牢固性好及安全度較高等特點(diǎn)，在深基坑支護(hù)工程中的應(yīng)用極為廣泛。錨固是將新型的錨桿工程技術(shù)轉(zhuǎn)化為一種實(shí)用性的擋土結(jié)構(gòu)物體。錨桿技術(shù)是新型受拉桿件的一種，錨桿結(jié)構(gòu)物的一端與工程主體結(jié)構(gòu)相連接，另外一端則通過(guò)鉆孔作業(yè)，插入錨桿結(jié)構(gòu)物，經(jīng)過(guò)注漿作業(yè)，后期養(yǎng)護(hù)等一系列工序，將錨桿結(jié)構(gòu)物固定在穩(wěn)定的地層之中，使之能夠承受住土壓力對(duì)錨桿結(jié)構(gòu)物所施加的推力，進(jìn)而利用錨桿結(jié)構(gòu)物與地層間設(shè)定的錨固力來(lái)維持錨桿結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性。

2　錨桿支護(hù)技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1　基坑土方開(kāi)挖及邊坡修整

深基坑應(yīng)以分層開(kāi)挖為宜，每層深度不能太大，深度過(guò)大會(huì)造成支護(hù)前深基坑邊坡失穩(wěn)，開(kāi)挖深度一定要綜合考慮暴露坡面的直立能力，每層開(kāi)挖深度小于土的天然自立高度，并且應(yīng)以錨桿周圍水泥漿液凝固前不造成錨桿受力為限，這樣才能使得錨桿的錨固力不會(huì)降低。為錨噴網(wǎng)的施工提供良好的工作條件，每層土層挖深2.0～2.5m，沙層1.0～1.5m，嚴(yán)禁超深開(kāi)挖。開(kāi)挖長(zhǎng)度的確定要考慮到交叉施工期間能保持坡面穩(wěn)定，一般同一軸線的開(kāi)挖長(zhǎng)度為15～20m。邊坡開(kāi)挖應(yīng)最大限度地減少對(duì)支護(hù)土層的擾動(dòng)并嚴(yán)格按規(guī)定修坡，防止分層開(kāi)挖的誤差引起最終基坑外形尺寸不足。

2.2　鉆孔技術(shù)

鉆孔的孔徑的大小和孔深都是按照工勘資料經(jīng)過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)的，在明確錨固的拉力和其他的參數(shù)設(shè)計(jì)的前提下，鉆孔前應(yīng)按照設(shè)計(jì)的孔位測(cè)量放線，確定孔位做好標(biāo)記，并且要按設(shè)計(jì)要求的孔深、角度進(jìn)行成孔。根據(jù)具體的地質(zhì)情況采用人工成孔或機(jī)械成孔，機(jī)械成孔應(yīng)選擇質(zhì)量較好的設(shè)備和機(jī)具，尋求最佳的技術(shù)控制鉆孔的設(shè)計(jì)口徑，在遇到較軟的土層和復(fù)雜的地質(zhì)時(shí)，特別是當(dāng)遇到泥沙質(zhì)土?xí)r，鉆孔要配備必要的套管跟進(jìn)，極力避免出現(xiàn)塌孔或者是涌水的情況出現(xiàn)。

2.3　錨桿桿體的放置

錨桿桿體的合理放置是錨固支護(hù)的關(guān)鍵性步驟。在錨固支護(hù)過(guò)程中，為了使其技術(shù)運(yùn)用效果發(fā)揮到最佳，需要充分考慮錨桿的長(zhǎng)度、數(shù)量及粗細(xì)等多種要素的綜合影響。出于人員及工程安全性考慮，需要結(jié)合當(dāng)前技術(shù)條件，設(shè)計(jì)不同的錨桿位置方案，同時(shí)從錨桿選取、固定多方面入手，提高安全性，盡量避免坍塌、土裂等安全事故的發(fā)生。①要選擇符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的高質(zhì)量、完整性強(qiáng)、抗腐蝕、防老化的錨桿，這樣能夠承受結(jié)構(gòu)物的上托力、水壓、土壤壓力及抗拔力，并且根據(jù)錨桿的設(shè)計(jì)要求對(duì)長(zhǎng)度、直徑進(jìn)行合理加工，在1.5～2m處焊接支架，并放置錨桿于孔內(nèi)。②對(duì)巖土工程進(jìn)行鉆孔，檢查錨桿質(zhì)量，接著把錨桿的一端錨固于地基巖層中，另一端連接上支護(hù)鋼筋網(wǎng)片和加強(qiáng)筋，為了確保錨固的長(zhǎng)久性和穩(wěn)定性，要把注漿管和錨桿同時(shí)放入鉆孔里。

2.4　注漿

注漿是保證錨桿與周圍土體緊密粘和的關(guān)鍵，通常要在安好錨桿的孔內(nèi)注入水泥漿，控制好壓力，一般為0.4～0.6MPa以確保錨桿與孔壁之間注滿漿，注漿由里向外注，一般應(yīng)在孔口封堵止?jié){，防止?jié){液流出，注滿為止，水泥漿距孔口30～40cm時(shí)用水泥砂漿填實(shí)。注漿的水泥要符合錨桿的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，不可偏離，也要注意相關(guān)的環(huán)境和設(shè)計(jì)要求，實(shí)時(shí)的進(jìn)行二次高壓注漿施工。

錨索施工完成并張拉結(jié)束后，對(duì)孔口進(jìn)行二次注漿，漿液采用水泥-水玻璃雙漿液，漿液粘度較低，可灌性較好，在水中可以迅速凝固，凝結(jié)時(shí)間在幾秒到幾分鐘內(nèi)準(zhǔn)確控制，結(jié)石率可高達(dá)98%以上，結(jié)石強(qiáng)度較高，且漿液本身無(wú)毒，對(duì)下游居民用水無(wú)污染。

2.5　控制鋼絞線張力

錨墊板選擇同一廠家定做，強(qiáng)度達(dá)到要求，墊板按照圍護(hù)樁設(shè)置弧度與形狀，使其與圍護(hù)樁貼合緊密，安裝在圍護(hù)樁正中的位置，圍護(hù)樁樁間錨索鋼絞線穿過(guò)雙向支座上預(yù)留的孔，采用錨具進(jìn)行鎖定。且訂做專用的、與雙向支座配套的方形振弦式錨索測(cè)力計(jì)，張拉應(yīng)力會(huì)逐漸均勻，數(shù)據(jù)更加的真實(shí)準(zhǔn)確。對(duì)于孔口摩擦應(yīng)力的損失采用二次張拉（相隔48h），消除鋼絞線不順直、鋼絞線上次應(yīng)力等不良因素。錨索正式張拉前，取20%的設(shè)計(jì)張拉荷載，對(duì)其預(yù)張拉1～2次，使其與錨具接觸緊密，鋼絞線完全平直。張拉、卸載過(guò)程中，嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行，分級(jí)加載，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后再進(jìn)行下一級(jí)加載。

3　結(jié)束語(yǔ)

錨固技術(shù)廣泛應(yīng)用于深基坑巖土工程領(lǐng)域。堅(jiān)持錨固技術(shù)應(yīng)用的實(shí)踐性原則、經(jīng)濟(jì)性原則和適用性原則，在錨固技術(shù)運(yùn)用到巖土工程技術(shù)時(shí)，充分關(guān)注其技術(shù)使用要點(diǎn)，避免坍塌等安全穩(wěn)定事故的發(fā)生，探討運(yùn)用錨固技術(shù)在巖土工程技術(shù)中的運(yùn)用，以促進(jìn)巖土工程技術(shù)研究的進(jìn)步和實(shí)踐水平的提高，更大程度上推動(dòng)我國(guó)的建筑事業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。

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