錨桿、錨索等錨固技術(shù)在巖土工程中的應用

何超宏

摘要：伴隨著城鎮(zhèn)化建設的不斷推進，更多的農(nóng)村人們涌入到城市，導致人力資源和土地資源的矛盾日益緊張，使經(jīng)濟發(fā)展受到影響。為了有效地緩解上述問題，要求基坑邊坡具有的穩(wěn)定性更高。將錨固技術(shù)運用到巖土工程中，需要對不同土質(zhì)不同環(huán)境的邊坡進行處理，靈活地運用錨固技術(shù)，從而促使邊坡更具穩(wěn)定性，保障巖土工程施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：錨固技術(shù)；錨桿；灌漿；張力鎖定；鉆孔

錨固技術(shù)是保障巖土工程深基坑邊坡支護施工順利開展的重要手段。巖土工程施工中運用錨桿、錨索等技術(shù)，可以降低復雜性巖土施工中，或是施工后期安全事故出現(xiàn)概率，保障巖土工程施工質(zhì)量和效率。

1.錨固技術(shù)概論

錨固技術(shù)最早是由美國在1911年首次使用，用以支護礦山巷道。由于施工技術(shù)先進且施工速度快、效果好，錨固技術(shù)慢慢傳到法國、瑞士、澳大利亞等國。到了20世紀90年代，錨固技術(shù)進一步發(fā)展成熟，尤其是在1995年奧地利舉辦的地層錨固和錨固結(jié)構(gòu)的國際會議上，各國相關(guān)人士對錨固技術(shù)進行了深入的溝通和交流。尤其是在理論、設計、材料、施工、腐蝕、防護、試驗、負載等多方面取得了巨大的進展。我國在錨固技術(shù)應用方面，也是在其他國家錨固技術(shù)基礎上進行創(chuàng)新和鉆研，最終獲得適用于我國巖土工程施工的錨固技術(shù)專利。

錨固技術(shù)是地下工程施工中十分重要的技術(shù)，其核心是應運錨桿支護開挖的地下工程周壁，它是利用土體或巖體的錨固力維持地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。尤其是在巖土工程施工和開挖過程中，隨著工程施工進展的推進，施工場地的應力場會隨著發(fā)生變化。為了使內(nèi)應力重新達到平衡，卸載土體內(nèi)在應力會重新進行分配。在應力場的反復變化中，土體會慢慢發(fā)生變形，如果是應力場受到外力作用過大的話，會出現(xiàn)土體崩塌現(xiàn)象。在先前的巖土工程施工過程中，由于土體應力場變化而導致的滑坡、巖崩、地面沉降等地質(zhì)災害時有發(fā)生。為避免地質(zhì)災害對施工人員的人身傷害，人們對錨固技術(shù)的應用范圍進行了規(guī)范。舉例來講，施工人員可以利用鋼筋或者鋼絞線作為抗拉材料，對巖土工程土體變形進行加固；或者將錨一端固定在巖體表面，一端固定在巖體深部，以此來抵抗土體變形，保持巖土工程土體的穩(wěn)定性。

尤其是近些年來，隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展需要，各種工程項目比如礦業(yè)工程、巖土工程、土木建筑工程等蓬勃發(fā)展，錨固技術(shù)在廣大的礦業(yè)工程中得到了廣泛的應用。像常見的礦山采場、井巷工程、鐵路公路隧道、水利水電工程等，錨固技術(shù)都有著廣泛的應用。舉例來講，水利水電工程中，施工單位利用錨固技術(shù)，可以使得主壩和副壩之間，尤其是壩基基礎和基巖之間進行錨固，包括水庫岸墻體和邊坡穩(wěn)定性錨固，大大提升了水利水電工程穩(wěn)固性。再比如，在隧道及地下洞室工程中，利用錨噴支護技術(shù)，使得隧道及地下洞室兩側(cè)的圍巖更加牢固，在建設小浪底、龍灘、彭水等水電站中，基本上也會用到錨噴支護技術(shù)，極大地解決了圍巖損害和破裂風險，增強了隧道及地下洞室牢固性。

2.錨固技術(shù)的應用

2.1錨固技術(shù)特性

巖土工程施工會由于施工場地不平，建筑高度相差較大等情況，影響到施工的質(zhì)量和效率。施工時不僅需要將如何降低平整土方所需要投入的工作量進行考慮，還需要保障建筑場地具有較強的實用性和美觀性，對工程總造價以及工程工期進行控制。由于存在上述的問題，我國的建筑工作人員在對巖土工程進行施工的時候，對擋土結(jié)構(gòu)進行了細致地研究，研發(fā)出錨桿。錨桿是新型的支擋結(jié)構(gòu)，施工過程中較為簡單，體積相對較小，牢固性和安全性較高，在開展深基坑支護過程中運用較為廣泛。錨固作為新型錨桿工程技術(shù)應用的具有實用性質(zhì)擋土結(jié)構(gòu)物體【3】。錨桿作為新型受拉桿件異種錨桿結(jié)構(gòu)物，一端和工程的主體結(jié)構(gòu)聯(lián)系在一起，另外一端可以運用鉆孔作業(yè)插入到錨桿結(jié)構(gòu)物中，經(jīng)過灌漿技術(shù)和后期養(yǎng)護之后，把錨桿結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的固定在地層之中，從而承受巖土壓力，使巖土體和建筑物更具穩(wěn)定性與安全性。

2.2技術(shù)要點

2.2.1鉆孔技術(shù)

在巖土工程施工的過程中，錨固技術(shù)內(nèi)鉆孔孔徑大小將影響著巖土工程施工固定作用。保障錨固力符合標準，需要最大限度地降低鉆孔的周期，規(guī)避巖土工程會受到深部地層的應力，穩(wěn)定性出現(xiàn)偏頗。在施工的過程中，需要將質(zhì)量較優(yōu)的機具和懸空設備靈活地運用，在明確錨固拉力與其他類別參數(shù)設計之下對鉆孔直徑與深度進行選擇。巖土工程中介質(zhì)主要是水資源，空氣資源以及土壤資源等。該種介質(zhì)能夠迅速地通過地層在地表和固定工具之間形成一定的應力，所以需要尋求出最好的技術(shù)對其進行控制。若是在施工的過程中遇到復雜地表層時，需要降低單鎖錨固釘使用概率，或是直接運用端不擴大類錨固段措施，將鉆孔孔徑縮小【4】。尤其是在對泥沙質(zhì)土進行施工的過程中，孔鉆需要和配套的管套聯(lián)合作業(yè)，從而規(guī)避巖土工程出現(xiàn)涌水或坍塌的狀況。

1.2.2錨桿桿體

錨固技術(shù)內(nèi)最為關(guān)鍵和重要的設備隸屬于錨桿，錨孔長度、粗細以及管套的運用，都會在較大的程度上影響錨固技術(shù)應用效果。目前技術(shù)條件下，在對錨桿位置具體參數(shù)進行設置的過程中，有眾多不同方案，從而針對性的規(guī)避巖土工程出現(xiàn)土裂坍塌的狀況。所以，若是巖土工程中，將錨桿在工程四周挖出后，需要對桿體質(zhì)量進行全面的檢查，而后方可將錨桿安心放入，規(guī)避出現(xiàn)滑移狀況。在保障工程具有較高安全性的基礎上，不可以在錨桿上懸掛重物，亦不可以用力敲擊【5】。與此同時，更需要保障錨桿具有防腐蝕性，嚴格的依照規(guī)范和標準開展施工，不可以選取易腐蝕，易老化的材料。雖然目前巖土工程施工質(zhì)量和安全性有顯著提升，能夠保障錨桿較強的完整性，能夠承受住土壤壓力，水壓力抗拔力以及結(jié)構(gòu)物上托力。在對錨桿進行放置的過程中，需要將一端連接入擋土墻，或是其他的具有較強穩(wěn)定性的工程結(jié)構(gòu)中，另一端需要固定在巖層地基中，把注漿管和錨桿一同放進鉆孔內(nèi)，從而較好地保障錨固具有的長久性和穩(wěn)定性。

2.2.3灌漿施工

灌漿施工環(huán)節(jié)是錨固定技術(shù)實施的關(guān)鍵性階段，其直接關(guān)系到錨固件所具有的承載力。在灌漿時間選擇上，若是處于冬季，就需要對灌漿凝固時間進行規(guī)范，設置出適宜的彈性時間；若是在夏天，灌漿就需要重視對溫度的控制和調(diào)試【6】。在開展灌漿施工（圖2灌漿施工流程圖）的過程中，需要全面的一次性完成，不可以進行分步驟分階段實施。在實施灌漿操作的過程中，隨著泥漿流出，慢慢地將錨桿提出，規(guī)避快速取出時，錨桿出現(xiàn)斷裂或是損壞。灌漿水泥高度需要和錨桿技術(shù)參數(shù)有機結(jié)合在一起，更需要重視灌漿環(huán)境，適時開二次高壓灌漿操作。

2.2.4張力鎖定

操作技術(shù)工作人員以及施工技術(shù)人員，為了能夠保證錨固技術(shù)施工過程中滿足應有的應力值，一般都會運用張拉錨桿（圖3錨桿圖）體模式完成。使用張拉設備，促使錨桿自由段出現(xiàn)彈性和張力而拉長變形。在實際巖土工程施工的過程中，需要依照錨桿體的鎖定力和屬性對張拉設備進行選擇【7】。若錨固體和承載結(jié)構(gòu)混凝土強度符合施工標準，張拉力以及錨桿體軸的垂直度也符合標準，就可以開展錨固環(huán)節(jié)，但是需要注意對每個錨具的再安裝夾具進行檢查。避免出現(xiàn)一次性地對設備施加張力負載量，需要分級、分階段的開展。

2.2.5地質(zhì)災害防治技術(shù)

在巖土工程施工過程中，工程防治措施是非常重要的部分，在進行工程施工過程中可以使用一些防治措施來降低對于地質(zhì)情況的影響，從而降低地質(zhì)災害的發(fā)生率。例如在施工過程中，為了降低出現(xiàn)滑坡的可能，可以使用滑坡后緣地表排水，消防減災護坡，以及前緣支擋等等工程措施來降低出現(xiàn)滑坡的可能性。

2.2.6生物防治技術(shù)

在巖土工程的建設過程中，可以使用生物防治措施來降低地質(zhì)災害出現(xiàn)的可能性，而這種生物防治措施在實際建設施工過程中，主要的使用方式是植樹造林，種草護坡等等方式。生物防治措施不僅僅能在極大程度上降低出現(xiàn)地質(zhì)災害的可能性，還能在很大程度上幫助地址施工環(huán)境得到良好的改善與提升。同時生物防治措施對于地質(zhì)環(huán)境的良性改善屬于長久性質(zhì)的改善，因此在未來的施工過程中，生物防治措施將成為主要的防治措施之一【8】。

3.結(jié)語

綜上，錨固技術(shù)運用到巖土工程環(huán)節(jié)中，需要重視灌漿技術(shù)、鉆孔技術(shù)以及錨固桿定位和張力鎖定等技術(shù)綜合應用，規(guī)避巖土施工中出現(xiàn)坍塌等安全事故，從而顯著地提升巖土工程施工質(zhì)量和效率，促使建筑業(yè)長足發(fā)展。

參考文獻：

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