巖土工程邊坡治理中預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的運(yùn)用

黃 濤

廣東省地質(zhì)局第十地質(zhì)大隊(duì) 廣東 中山 528427

預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在巖土工程邊坡治理中具有非常廣泛的應(yīng)用，其具有安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工較為便捷等優(yōu)點(diǎn)。利用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的方式可以有效控制邊坡的下滑作用力，讓邊坡的巖層內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成統(tǒng)一的整體，并發(fā)揮出較強(qiáng)的承載力。本文針對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在巖土工程邊坡治理中的應(yīng)用展開(kāi)研究，并對(duì)此技術(shù)進(jìn)行分析探討，希望能夠?qū)r土工程邊坡治理提供一定的幫助。

一、預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的技術(shù)原理及特征

預(yù)應(yīng)力錨索是一種能夠提供較強(qiáng)支撐力的系統(tǒng)，錨索連接穩(wěn)定的巖層以及被加固物，從而形成較為穩(wěn)定的復(fù)合體，并且可以承受住壓力，在對(duì)巖土施加壓力的過(guò)程中，必須要避免邊坡出現(xiàn)位移和變形。預(yù)應(yīng)力錨索主要包含錨固、錨頭以及錨索，錨索是主要的受力部件，預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)具有如下一些特點(diǎn)[1]：首先是具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在應(yīng)用以后，會(huì)產(chǎn)生出預(yù)應(yīng)力，本質(zhì)上是將地質(zhì)結(jié)構(gòu)上的力量傳遞給巖層，在預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的操作中，可以根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)確定錨索的方向、位置以及預(yù)應(yīng)力。其次是高效性，預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)應(yīng)用在巖土工程邊坡治理中，其施工周期較短，對(duì)于工程進(jìn)度沒(méi)有影響。所以在實(shí)際應(yīng)用中，只需要使用較少的材料就能夠得到較強(qiáng)的預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的破壞力較低，采用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)，不會(huì)污染周圍環(huán)境，也不會(huì)對(duì)外部環(huán)境產(chǎn)生影響，巖層的穩(wěn)定性不受破壞。預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的應(yīng)用范圍廣闊，可以在巖土工程邊坡治理、斜坡檔土、滑坡防治等工程中。

預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)主要基于錨固機(jī)制控制力度。首先是巖土工程在進(jìn)行邊坡治理時(shí)，利用錨索與巖層貼近，并產(chǎn)生摩擦力，在預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)施工中，會(huì)分隔斜坡上的軟弱結(jié)構(gòu)，形成不同板塊且又連接的巖層，在結(jié)構(gòu)上成為整體，有效的增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的機(jī)制主要體現(xiàn)在可以利用錨索控制住巖土，通過(guò)摩擦力抵消巖層的下滑。其次是增加作用力，增強(qiáng)滑面的助力[2]。巖土層上的錨索在受力以后，會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)性的阻力，能夠同時(shí)產(chǎn)生抗壓以及抗剪的效果，并降低和減少滑坡產(chǎn)生的破壞力。此外還能夠有效的增強(qiáng)巖層的強(qiáng)度，從而達(dá)到穩(wěn)定邊坡結(jié)構(gòu)的效果。

預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在施工結(jié)束以后，會(huì)產(chǎn)生一定的錨固長(zhǎng)度，與施工邊坡結(jié)構(gòu)共同構(gòu)建形成整體，另外錨索還可以利用分擔(dān)的方式將巖土的外部荷載和自重連接起來(lái)，特別是在當(dāng)巖土出現(xiàn)開(kāi)裂以后，會(huì)產(chǎn)生出更加顯著的分擔(dān)效果。預(yù)應(yīng)力錨索的變形也會(huì)對(duì)巖層的穩(wěn)定以及坍塌產(chǎn)生抑制。預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)和噴射混凝土技術(shù)以及鋼筋網(wǎng)片結(jié)合，一方面增強(qiáng)巖層的強(qiáng)度，另外還可以有效的降低外部對(duì)地面造成的沖刷和破壞。

二、在巖土工程邊坡治理中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索的優(yōu)勢(shì)

預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)對(duì)于施工場(chǎng)地的影響較小。和傳統(tǒng)的邊坡治理技術(shù)比較而言，預(yù)應(yīng)力錨索能夠產(chǎn)生理想的效果，在治理邊坡的過(guò)程中可以產(chǎn)生較好的生態(tài)效益，對(duì)環(huán)境的影響很小。施工人員利用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)不需要削除邊坡，一方面降低了土方開(kāi)挖量，另外還能夠降低施工者的任務(wù)量，保護(hù)邊坡周圍的植物，防止周圍的植物被施工破壞，提升生態(tài)保護(hù)的效果，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)還能夠有效的控制巖土產(chǎn)生形變。在施工實(shí)踐中利用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)控制巖土邊坡，有效的控制巖土形變，應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，可以提升支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并確保支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生最為理想的效果，防止巖土出現(xiàn)形變，并降低安全事故產(chǎn)生，保障施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，提升巖土工程邊坡的穩(wěn)定性[3]。預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)降低巖土層受到錨桿后的變形，提升巖土邊坡的穩(wěn)定性。在實(shí)際的施工中，還可以利用擋土墻或者抗滑樁等結(jié)構(gòu)，與預(yù)應(yīng)力錨索共同發(fā)揮出作用，產(chǎn)生理想的治理效果，提升邊坡支護(hù)的穩(wěn)定性。

三、在巖土工程邊坡治理中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的具體方法

（一）搭建預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)

在治理巖土工程邊坡的過(guò)程中，搭建預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)主要有三個(gè)部分組成，分別是錨頭、自由段以及錨固段。預(yù)應(yīng)力錨索的結(jié)構(gòu)需要使用到支架、承載板以及錨具、鋼絞線以及注漿版等。在施工開(kāi)始之前，管理部門需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的巖土性質(zhì)進(jìn)行深入分析，并確保預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)能夠滿足地址要點(diǎn)，防止由于地址問(wèn)題對(duì)于預(yù)應(yīng)力錨索的應(yīng)用產(chǎn)生影響，并對(duì)施工的安全性造成影響。

首先施工人員需要把錨固端插入到穩(wěn)定的巖層中，錨固的長(zhǎng)度要和錨固端連接，并且進(jìn)入到滑動(dòng)面的下方，對(duì)于一些穩(wěn)定土層以外的滑動(dòng)面，可以利用自由錨索以及錨固進(jìn)行拉張，確保巖土的穩(wěn)定性能夠滿足安全要求?，F(xiàn)場(chǎng)施工人員可以利用錨固體錨固地層，增強(qiáng)地層的抗剪程度，并確保錨索能夠?qū)⒗鬟f出去。

其次施工人員需要對(duì)錨固段灌漿，灌漿這一步驟需要使用二次注漿的模式。首先是注漿必須要保證壓力合理設(shè)置，確保漿液能夠灌滿孔內(nèi)，并且自動(dòng)從孔口溢出，其次是注漿的過(guò)程需要施工人員利用高壓的手段對(duì)其中注漿，根據(jù)錨固段錨固的土壤類別，合理設(shè)置注漿壓力。針對(duì)一些軟土層的錨固，施工人員可以二次劈裂和注漿[4]。在巖土工程邊坡施工中，要合理選擇恰當(dāng)?shù)匿摻g線。鋼絞線的選擇需要選擇無(wú)粘接鋼絞線，滿足土壤和巖層的力學(xué)要求。這種鋼絞線在應(yīng)用的過(guò)程中，可以將預(yù)應(yīng)力傳遞到錨固段，并且對(duì)構(gòu)件進(jìn)行固定，錨固作為整個(gè)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的核心，施工人員必須要關(guān)注其匹配特性，并且確保錨固能夠鎖定于外錨之上，讓注漿包裹錨固，起到防腐的作用，防止周圍對(duì)鋼絞線腐蝕。

（二）巖土工程的邊坡開(kāi)挖

在巖土工程邊坡治理中，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的前提是做好邊坡開(kāi)挖工作，這也是預(yù)應(yīng)力錨索非常重要的環(huán)節(jié)，在開(kāi)挖邊坡之前需要施工人員到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)巖層進(jìn)行分析，確保能夠滿足工程開(kāi)挖和預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)用的需求，為后續(xù)的預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)用以及施工提供數(shù)據(jù)，確保工程能夠穩(wěn)定，提升邊坡施工的進(jìn)度[5]。此外施工人員還要根據(jù)施工的方案進(jìn)行規(guī)范化操作，引導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)施工人員將對(duì)邊坡進(jìn)行處理和調(diào)整以后，維持邊坡的平衡狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)避免凹凸不平的狀態(tài)，確保邊坡的開(kāi)挖能夠產(chǎn)生理想的效果。施工人員在挖好邊坡以后，還需要施工人員對(duì)邊坡進(jìn)行修正和控制，確保邊坡的平整，邊坡上松軟土層需要及時(shí)處理，防止土層對(duì)工程施工產(chǎn)生影響。

（三）清理預(yù)應(yīng)力錨索錨孔和檢驗(yàn)錨孔

首先施工人員需要明確施工地段的土層質(zhì)量以及厚度，并且根據(jù)現(xiàn)實(shí)調(diào)整錨固段的位置，增加錨索長(zhǎng)度，并針對(duì)錨固的深度進(jìn)行調(diào)整，施工人員需要做好記錄，并留下鉆孔的數(shù)據(jù)和信息。其次是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的土層情況，選擇合適的鉆孔設(shè)備與技術(shù)，滿足預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)施工的要求。在實(shí)際鉆孔中，需要確保錨索安裝以及鉆孔和注漿的連續(xù)性，在完成鉆孔工作以后，及時(shí)的跟上錨索安裝，并且做好注漿工作。處理好鉆孔過(guò)程中留在鉆孔內(nèi)的污染物，可以暫時(shí)封堵住孔口，防止外部的異物進(jìn)入孔中，對(duì)后續(xù)的灌漿產(chǎn)生影響[6]。在鉆孔的過(guò)程中，需要控制好鉆孔的速度，并記錄好鉆孔物資的數(shù)量與質(zhì)量，記錄鉆孔達(dá)到的地下水文資料，如果鉆孔中出現(xiàn)了一些異常的情況，需要及時(shí)匯報(bào)，并引導(dǎo)設(shè)計(jì)工作者修改施工的方案。在清理錨孔的階段，施工人員需要將孔洞內(nèi)的石渣土、渣子等清理干凈?？梢岳酶邏嚎諝獾姆椒?，清理孔內(nèi)殘留的水體與沉渣，增強(qiáng)孔壁與后期灌漿之間的粘結(jié)強(qiáng)度。如果施工過(guò)程中需要處理錨索的積水，就必然需要施工人員合理的灌漿和封堵，通過(guò)這種手段處理。

在鉆孔和清理工作結(jié)束以后，還需要對(duì)錨孔進(jìn)行檢驗(yàn)。在結(jié)束了錨孔作業(yè)工作后，現(xiàn)場(chǎng)管理和施工部門需要做好錨孔的質(zhì)量檢驗(yàn)，確保錨孔合格，然后才能開(kāi)展施工作業(yè)。在檢驗(yàn)錨孔的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)確保鉆孔的穩(wěn)定推進(jìn)，防止出現(xiàn)抖動(dòng)或者沖擊的現(xiàn)象。在鉆孔長(zhǎng)度達(dá)到設(shè)計(jì)深度以后，檢驗(yàn)錨孔的傾角、方位以及空位是否滿足技術(shù)要求，只有確定了錨孔的工程滿足要求后，才能確定合格驗(yàn)收錨孔。

在施工結(jié)束以后還要對(duì)巖土工程邊坡治理進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)。施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)完成邊坡治理以后，需要做好對(duì)邊坡支護(hù)工程的后期檢測(cè)，確保能夠長(zhǎng)期的應(yīng)用和了解錨索應(yīng)用效果，確保工程的穩(wěn)定性，并提升預(yù)應(yīng)力錨索的使用壽命。

總結(jié)：綜上所述，在巖土工程邊坡治理過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)施工單位必須要熟練應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)，加強(qiáng)施工人員的監(jiān)督管理，確?，F(xiàn)場(chǎng)工作人員能夠按規(guī)范操作，合理應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)，提升巖土工程邊坡治理的效果。巖土工程邊坡治理中受到多方面因素的影響，施工人員必須要不斷的優(yōu)化和調(diào)整施工方案，加強(qiáng)對(duì)于施工質(zhì)量的控制，嚴(yán)格根據(jù)施工流程進(jìn)行施工，只有這樣才能確保巖土工程邊坡治理項(xiàng)目的安全性以及質(zhì)量。