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格构锚固技术在滑坡治理中的应用初探

2014-07-07李鹏李波黄霞

地球 2014年7期
关键词:特点应用

李鹏 李波 黄霞

[摘要]格构锚固技术在滑坡的治理中具有诸多的优点,不仅能够适应地形的变化,加强受力的明确性,还能在很大程度上提高加固的效果,且具有维护方面和外观优美的特点。本文首先介绍了格构锚固技术的类型及其主要特点,然后重点分析了其在滑坡治理中的应用。

[关键词]格构锚固 滑坡治理 特点 应用

[中图分类号] U216.41+9. [文献码] B [文章编号]1000-405X(2014)-7-330-1

1格构锚固技术的类型及其特点

1.1浆砌块石格构锚固

该类型的格构锚固技术是采用浆砌块石格构作为山坡的护坡,再用锚杆进行固定,从而达到固定表层的目的。当山坡的整体稳定性能较好或是前缘的坡度较小使更适合采用该种类型的锚固技术。浆砌块石格构可以有许多形状,要依据山坡的具体情况进行选择,一般主要有方形、菱形和弧形,人字形也是较为常见的一种。

1.2现浇钢筋混凝土格构锚固

现浇钢筋混凝土格构锚固类型,顾名思义,是将现浇的钢筋混凝土格构作为护坡,附加锚杆穿过钢筋混凝土来阻滑。该类型的格构锚固技术具有很多很多的优势,不仅在布置上较为机动灵活,能够很好地贴合坡面,对环境的变化具有很强的适应性,而且整体的刚度较大,更加整齐结实。

现浇钢筋混凝土格构梁的结构形状与浆砌块石类似,也是有方形、菱形、人字形等几大类型。与浆砌块石不同的是,现浇钢筋混凝土格构锚固更加适用于整体稳定性较好、前缘出现坍塌的坡段,对于坡度较大的边坡能够很好地进行整治和治理。

当现浇钢筋混凝土格构同预定力锚索结合使用时,不仅能起到良好的护坡作用,还能起到传统意义上锚墩的作用,当地基的承载力较差时,很适合采用该种类型的格构锚固技术,因此,两者的结合能够提高山坡整体的稳定性,有效地治理疏松介质的边坡问题。该种支挡加固措施的受力十分明确,加固的效果也非常可观。钢筋混凝土材料尽管具有以上的诸多优点,但是其还是具有一些不可避免的缺点。

1.3预制预应力混凝土格构锚固

预制预应力混凝土格构梁主要是应用在锚固力的需要强度较大时,其有效的应用能够显著提高钢筋混凝土格构梁的刚度,大大降低了其断裂的可能性。预制的预应力混凝土构件与预应力锚索结合在一起便构成了预制预应力混凝土格构锚固类型。该种结构很好的将刚性和柔性结合为一体,能够显著增强整体的稳定性,减弱下滑的推力作用。其加固的主要机理是通过锚索产生锚固力,再通过预制预定力构建将固定力传递到坡面,进而稳固坡面。预制预应力混凝土构件不仅能够起到传统的锚墩作用,最主要的是能够传递更大的锚固力。这种预应力的钢筋混凝土相比普通的钢筋混凝土构件,能够承受更大的压力,尤其是在锚索张拉后能够形成全截面受压,使每个控制梁的应力不超过混凝土材料的整体抗拉强度,有效避免了梁体的开裂,提高整体的刚度。

2格构锚固技术在滑坡治理中的应用

2.1锚索设计预应力及锁定荷载的确定

锚索在其桩身和头部的位置安装了许多的抗滑装置,利用锚索与桩的共同作用来分担和抵抗滑坡的推动力,相比于普通的抗滑装置,该种类型的抗滑桩将被动的受力方式改为主动,使受力结构更加科学合理,根据山体的实际情况,使用该类型的抗滑桩能够在减小桩身截面的基础之上缩短桩长,从而有效地加快施工的进度,节约工程成本。这种措施特别适合于大型的滑坡治理,但是在锚索抗滑的设计过程中,仍存在许多缺陷,一些技术施工人员,仅仅是将一些固定的锚索拉力施加在抗滑桩上,再进行内力的计算,这种计算方法是及其不合理的。在桩受到滑坡的巨大推动力之后会发生位置的移动,从而带动锚索的拉长,锚索所承受的拉力进一步增大,拉力增大就会阻止桩的位移,这就是抗滑桩的整个受力与协调变化过程。要想对锚索抗滑桩进行计算,就要首先预估预应力的大小,通过不断地调整,才能算出最合适的预应力和锚索设计拉力。而采用最简单的加合法来计算锚索的设计拉力是极为不安全的。当抗滑桩的变位导致锚索变长时就会导致实际的锚索拉力大于预估的设计拉力,发生断裂,严重影响滑坡的治理效果。

锚索预应力的设计是通过锁定的荷载来实现的。在这个过程中会存在一些因素导致预应力的损失,例如锚具夹片的收缩、张拉系统的磨阻等,因此,在设计锁定荷载时一定要将这些有可能损失的预应力考虑进去,以免造成失误。

2.2温度应力的控制措施

在冬季寒冷的天气下进行工程的浇筑,一定要做好温度的控制,防止构件的开裂。温度控制的最主要方面是要降低早期工程中的拉应力峰值,主要的措施是降低混凝土的浇筑温度,而对于洞内的温度要使用合适的保温材料进行保温,还用使用保温材料覆盖在混凝土的表面。冬季保温工作的落实,可以在很大幅度上降低中后期的拉应力,尤其是在洞口进行浇筑的混凝土,在其上覆盖保温层是必不可少的。缩短砌段的长度并不能达到有效的温度控制,应力的大小也只会发生很微小的变化。将模型的保持适当延长,可以明显降低拆模后短期内的温度应力,但对以后的应力的影响也是微乎其微的。

3结语

格构锚固技术在滑坡治理中的应用是极其广泛的。但其要求的技术难度系数也是较高的。锚索抗滑桩的设计拉力和预应力的计算就是一项十分复杂且重要的工作。在计算的过程中要充分考虑锚索墩与地梁的设计拉力值,考虑到预应力的损失,才能最终确定锚索锁定荷载。通过对温度的研究表明,只有在对温度应力有了明确的认识之后才能根据施工的具体实际情况进行温度控制。在冬季浇筑尤其要重视温度的控制与把握。温控的重点是尽可能地降低早期混凝土的温度骤变所带来的温度应力的变化。基于嵌固板理论的研究分析表明,利用该理论并不能很详尽的解释混凝土的各个部位的温度应力的变化,但是该方法还是能够有效判断出开裂的与否以及开裂的时间,并推断出开裂的原因。因此,在制定温控措施时,可以参照该理论,有利于减少研究观测的工作量,节约试验费用。

参考文献

[1]格玛桑主.锚固技术在滑坡治理中几个问题的探讨. 《城市建设理论研究(电子版)》 .2013年22期.

[2]作者:徐莹.岩土预应力锚固工程注浆无损检测及其应用研究.道路与铁道工程.重庆交通大学.2012(学位年度).

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