巖土錨固技術(shù)在巖土工程邊坡治理中的施工要點(diǎn)

趙紅兵

（重慶市勘測(cè)院，重慶 401121）

0 引言

巖土錨固技術(shù)是巖土工程邊坡治理中的常用技術(shù)，該技術(shù)能夠有效提升邊坡結(jié)構(gòu)的整體剛度和強(qiáng)度，從而發(fā)揮穩(wěn)定邊坡的作用，對(duì)工程施工的整體質(zhì)量和安全提供保障。

巖土錨固技術(shù)實(shí)質(zhì)上是將受拉桿向巖土底層埋入，在錨索或是錨桿抗剪作用下，對(duì)巖土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的拉力向外傳遞，并且將下滑推力向更深層巖土體進(jìn)行傳遞，從而使錨桿、巖土邊坡以及底層形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，提升巖土的剛度及強(qiáng)度，達(dá)到穩(wěn)固邊坡巖土的目的[1]。在地層開挖后會(huì)立即形成支護(hù)抗力，避免底層受到擾動(dòng)，保護(hù)地層強(qiáng)度。巖土錨固技術(shù)能夠依照工程實(shí)際情況對(duì)錨桿方向、位置和參數(shù)進(jìn)行靈活設(shè)定，可在一定程度上節(jié)約施工材料，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提升。本文結(jié)合某邊坡工程項(xiàng)目實(shí)際狀況，對(duì)錨固施工技術(shù)的施工要點(diǎn)進(jìn)行深入分析，并闡明施工效果。

1 工程概況

針對(duì)某邊坡工程項(xiàng)目的治理，首先對(duì)地形結(jié)構(gòu)進(jìn)行巖土勘察，發(fā)現(xiàn)該邊坡開挖后存在少量滲水，邊坡土體還出現(xiàn)了滑動(dòng)現(xiàn)象，預(yù)計(jì)正常施工條件下極有可能會(huì)出現(xiàn)滑坡災(zāi)害。該邊坡土體滑動(dòng)的方向?yàn)槟媳毕颍磸哪舷虮被瑒?dòng)，滑動(dòng)的水平距離約為4.6m，滑動(dòng)土體的成分主要包括次黏土、次生紅黏土，并且該邊坡的整體穩(wěn)定性較差。結(jié)合該邊坡勘察數(shù)據(jù)可以了解到，邊坡土層吸水時(shí)會(huì)出現(xiàn)膨脹，失水時(shí)會(huì)出現(xiàn)收縮，收縮和膨脹反反復(fù)復(fù)導(dǎo)致該邊坡土層結(jié)構(gòu)被軟化，土質(zhì)過(guò)于疏松，從而造成該施工地易出現(xiàn)滑坡災(zāi)害。該邊坡的地質(zhì)剖面情況見圖1。

圖1 邊坡地質(zhì)剖面圖

2 邊坡治理施工方案的確定

根據(jù)該邊坡的計(jì)算機(jī)仿真邊坡測(cè)試得知，該邊坡受自然環(huán)境以及該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造所影響，容易出現(xiàn)滑坡災(zāi)害。結(jié)合本次地質(zhì)勘查結(jié)果，發(fā)現(xiàn)邊坡土質(zhì)疏松，且易受周邊自然環(huán)境的影響，一旦出現(xiàn)滑坡將會(huì)對(duì)該工程施工安全造成嚴(yán)重的破壞，還會(huì)對(duì)邊坡治理效果產(chǎn)生較大影響。工程技術(shù)人員提出邊坡處理的技術(shù)方案，經(jīng)可行性分析以及反復(fù)驗(yàn)證評(píng)估，最終選擇了巖土錨固技術(shù)。從技術(shù)可行性來(lái)講，該技術(shù)是專門用于邊坡處理的一項(xiàng)技術(shù)，其應(yīng)用穩(wěn)定性較高，并且處理效果較好，在當(dāng)前各類邊坡處理工程技術(shù)中，其處理效果已經(jīng)得到印證；在經(jīng)濟(jì)可行性方面，基于巖土錨固技術(shù)的特點(diǎn)，能夠有效節(jié)約施工材料，可提升工程的經(jīng)濟(jì)效益。因此，基于技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)可行性分析，決定采用巖土錨固技術(shù)開展邊坡處理。

3 錨固技術(shù)應(yīng)用控制要點(diǎn)

錨固技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)主要包括錨固洞強(qiáng)化處理、混凝土噴射、預(yù)應(yīng)力錨固、錨桿的制作、錨孔標(biāo)記和鉆造以及注漿6個(gè)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)。

3.1 錨固洞強(qiáng)化處理

為了提升巖土錨固技術(shù)的應(yīng)用效果，應(yīng)先進(jìn)行錨固洞的強(qiáng)化處理，采用跳洞開挖的方法[2]，使低邊坡的滑動(dòng)力得以降低，進(jìn)而使整體邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固程度得以提升，在開展強(qiáng)化加固過(guò)程中，應(yīng)按照由上至下、由內(nèi)至外的順序施工，此外，還要求錨固洞處于同一結(jié)構(gòu)面，要避免出現(xiàn)錯(cuò)位問題。

3.2 混凝土噴射

在巖土錨固技術(shù)中，混凝土噴射是關(guān)鍵技術(shù)之一。通過(guò)混凝土噴射施工可將邊坡土體結(jié)構(gòu)與混凝土實(shí)現(xiàn)有效地結(jié)合，從而起到加固邊坡的作用。在混凝土噴射施工時(shí)，應(yīng)注重混凝土噴射的連續(xù)性和完整性；混凝土噴射時(shí)，無(wú)需使用拱架或者模板等支撐體系，可節(jié)約洞內(nèi)空間，又可在開挖的同時(shí)進(jìn)行混凝土的噴射施工，使巖土暴露時(shí)間縮短，使風(fēng)化變形問題得以規(guī)避，同時(shí)又能夠加快施工進(jìn)度，縮短工期。如果在混凝土噴射施工的同時(shí)充分利用制作好的錨桿，可將混凝土噴射的厚度降低，減少混凝土用量，從而降低成本。

3.3 預(yù)應(yīng)力錨固

完成混凝土噴射后，便可形成混凝土框架，在此框架支撐條件下，可將作用力向錨桿、錨索上面?zhèn)魉?，從而形成預(yù)應(yīng)力，在預(yù)應(yīng)力作用下，邊坡巖體會(huì)產(chǎn)生擠壓作用，使土體之間產(chǎn)生較強(qiáng)的摩擦力，實(shí)現(xiàn)邊坡抗滑力的提升，并使邊坡得以加固強(qiáng)化。預(yù)應(yīng)力錨固的作用在于提升邊坡穩(wěn)固性，使邊坡加固時(shí)還可將邊坡土體結(jié)構(gòu)受到的破壞降至最低程度，使挖掘量得以減少，從而為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。此外，還可應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)對(duì)混凝土出現(xiàn)的裂縫問題進(jìn)行處理，發(fā)揮荷載分散作用。在開展邊坡支護(hù)時(shí)，預(yù)應(yīng)力錨固施工還可提升邊坡的可靠性和穩(wěn)定性。

3.4 錨桿的制作

錨桿是巖土錨固技術(shù)的主體部分，對(duì)錨固效果有直接的影響。錨桿的類型豐富多樣，不同類型的錨桿，其錨筋選料、承載力、長(zhǎng)度、預(yù)應(yīng)力狀態(tài)、注漿方式以及錨固體形式等方面均存在差異，具體見表1[3]。

表1 邊坡錨桿的常見形式

由表1可知，由于該項(xiàng)目邊坡為土層結(jié)構(gòu)，所以在土層錨桿中選擇錨桿類型；又因?yàn)樵擁?xiàng)目實(shí)施了預(yù)應(yīng)力錨固，所以可選擇Φ25～32螺紋鋼筋為錨筋的錨桿或者是鋼絞線錨桿。兩種錨桿的差異主要在于承載力不同，鋼絞線錨桿的承載力比較大，為了保證該項(xiàng)目的施工質(zhì)量，故選擇鋼絞線錨桿。鋼絞線錨桿存放時(shí)應(yīng)保證錨桿表面不會(huì)出現(xiàn)雜質(zhì)，為避免注漿過(guò)程中發(fā)生漿液黏結(jié)的情況；在注漿設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合實(shí)際工況和項(xiàng)目要求對(duì)注漿體保護(hù)層的厚度進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，從而保護(hù)注漿體；為確保錨桿性能優(yōu)良，錨桿制作后應(yīng)盡快使用，以免因存儲(chǔ)不當(dāng)導(dǎo)致錨桿性能受到影響，在錨桿存儲(chǔ)時(shí)，要保證環(huán)境清潔、干燥，并有效控制空氣濕度使錨桿質(zhì)量和性能得到保證。

3.5 錨孔標(biāo)記和鉆造

錨孔鉆造前應(yīng)先開展測(cè)量放樣，準(zhǔn)確標(biāo)記錨孔位置，在錨孔鉆造時(shí)必須使用專業(yè)鉆造設(shè)備，并對(duì)設(shè)備參數(shù)、性能進(jìn)行調(diào)整和檢查，確保專用鉆機(jī)得以正常運(yùn)行。錨孔鉆造時(shí)，根據(jù)施工條件對(duì)錨桿的傾斜角度進(jìn)行確定，也可以根據(jù)計(jì)算的方法以及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定最優(yōu)的傾角，傾角計(jì)算公式[4]為：

式中：β——錨桿（索）傾角，°；

θ——滑面傾角，°；

φ——滑面內(nèi)摩擦角，°。

在確定傾角時(shí)，自由注漿錨桿（索）的情況下，錨固傾角應(yīng)該在11°以上，否則需要設(shè)置止?jié){環(huán)，然后開展壓力注漿。此外，為了避免邊坡穩(wěn)定性受到影響，在鉆孔時(shí)不應(yīng)向孔中加水，鉆孔時(shí)還要將相關(guān)數(shù)據(jù)記錄，為后續(xù)鉆孔質(zhì)量分析提供依據(jù)。

3.6 注漿控制要點(diǎn)

完成錨桿安裝后，便進(jìn)行錨孔注漿，注漿環(huán)節(jié)是錨固的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)施工的整體可靠性、穩(wěn)固性會(huì)產(chǎn)生直接影響，因此，需對(duì)注漿環(huán)節(jié)加強(qiáng)管理，對(duì)注漿質(zhì)量適時(shí)檢查，要保證漿料性能質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。該項(xiàng)目選擇的注漿方式為壓力注漿，注漿操作要求一氣呵成，不可間斷，完成注漿后，還應(yīng)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉操作，完成張拉操作后還需對(duì)孔隙灌漿，確保施工的整體效果。

4 錨固技術(shù)實(shí)施效果

通過(guò)該技術(shù)的實(shí)施，保證了邊坡的穩(wěn)固性，在工程施工中未出現(xiàn)任何異常情況，未發(fā)生滑坡災(zāi)害，并且該技術(shù)的實(shí)施使施工成本得到了一定程度的節(jié)約，提升了項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。從技術(shù)可行性及經(jīng)濟(jì)可行性方面來(lái)說(shuō)，巖土錨固技術(shù)在巖土工程邊坡治理工作中應(yīng)用效果良好。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，巖土錨固技術(shù)是邊坡治理的有效技術(shù)，為邊坡的穩(wěn)定性和安全性提供保障。但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，不僅要抓住施工控制要點(diǎn)，而且還要保證每一環(huán)節(jié)的操作均應(yīng)滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，并根據(jù)工程實(shí)況合理選擇施工材料和設(shè)備，在具體施工方法及技術(shù)細(xì)節(jié)方面需進(jìn)行仔細(xì)斟酌，以確保整體施工效果。