试析岩土工程中边坡治理的锚固技术
2018-11-03赵峰
赵峰
(晋城市建筑设计院,山西晋城048000)
随着科技领域的创新,锚固处理技术作为岩土工程中最基础且最重要的工艺已逐步趋于完善,针对不同土质结构类型的边坡,可以采取合理的技术,进而提高边坡的安全稳定性。锚固技术的核心是锚喷支护作用,其能够有效弥补岩土体的缺陷,提高工程安全稳定性。
1 岩土工程中边坡实际特征
岩土工程的起源可追溯到20世纪60年代,在土木工程中,地基基础、岩石土层及部分地下工程等均被划分为岩土工程范畴。随着时间段推移,在优化调整经济结构、大力扶持创新型产业的影响下,我国建筑行业的发展突飞猛进,逐步成为稳定国民经济、促进民生建设的关键性项目。其中在岩土工程中,边坡治理与工程施工质量和安全稳定性息息相关。根据使用时限可以将边坡划分为临时性边坡和长久性边坡两种。而影响边坡安全稳定性的因素也是多样化的,如地下水位增长情况、地质结构条件及外界环境因素等。总的来说,一旦边坡稳定性变弱,在恶劣天气的影响下,极易引发山体滑坡、泥石流等自然灾害。尤其是对于部分坡度较大的边坡来说,发生山体崩塌的概率要更高。为了从根本上强化工程质量,避免安全事故危害公众财产安全,应当结合实际,采取恰当的边坡加固技术。
2 岩土工程边坡锚固技术分类
2.1 技术主体类别
现阶段,在诸多建筑工程领域内,应用岩土锚固技术深受业内人士的推崇,并取得了良好的实际效果。通过合理应用岩土锚固技术,可以有序控制工期,节约资金投入,并降低后期维护成本。除此之外,岩土锚固技术还能提高边坡工程的安全稳定性。当下,随着岩土锚固技术的日益深化,创新型工艺逐步呈现多样化,应用较为普遍的技术主要包括短锚杆、加固等技术,这些技术都具有各自的优势特征。
2.2 各项技术的作用机理和优势特征
锚固技术的基本原理在于合理应用锚杆周围地层的抗剪能力,高效传递结构拉应力,进而提高底层安全稳定性。应用锚杆技术提高边坡稳定性主要体现在如下两方面:
1)利用预应力锚杆增大潜在滑面的摩擦阻力,进而确保法向力的最大化。
2)借助锚杆,减小下滑力,提高稳定性。在实际操作环节,应当初步确定预应力锚杆的长度值和密度条件,并以此为基础,顺应岩土体的变化趋势,增强其自身的强度标准,进而有效弥补岩土体缺陷。另外,还可将预应力锚杆嵌入岩土,以此加大其抗拉强度和抗剪强度,避免其发生结构损坏。
3 深度剖析岩土工程中边坡治理的锚固技术
3.1 跳动开挖统一结构面锚固洞
在强化边坡安全稳定性的诸多措施中,实际效果最好的技术当属锚固洞法,在此过程中,要遵守施工标准规范,采取循序渐进的策略进行逐步加固,针对同一结构面的锚固洞应用跳动开挖措施,以此有效增强结构面抗滑力,提高边坡安全稳定性。
3.2 合理应用混凝土护坡法的实际价值
在诸多创新型边坡处理技术中,混凝土护坡法具有施工效率高、工期短、不需要应用模板护坡锚固技术等特征。此技术的工作原理是结合混凝土运输、浇筑等工艺,提升整个施工过程的机械化水平。此技术的核心在于借助冲击速率达到标准要求的喷射效应,提高临时支撑的强度标准。相比之下,该技术适用性更强,且节约成本。如果将其作为长久性支护,则能够进一步提高现浇混凝土衬砌的强度指标。尤其是在锚杆的配合作用下,能够有效控制洞室开挖量,减小衬砌厚度,节约水泥,降低成本。
3.3 预应力锚索加固基本原理
预应力锚索加固的基本原理是借助锚固在坡体上的合金锚索,将预应力高效传导至混凝土框架,从而稳固坡体,增大岩体的摩擦阻力,彻底解决岩体发育不良问题。在实际施工中应用预应力锚索能够取得良好的成效,该技术在隧洞开挖工程中,能够最大限度的增强边坡的安全稳定性,削减开挖量,为后续施工提供便利条件。在水利工程正常运转的情况下,应用该技术可以起到稳固堤坝地基的作用。此外,在混凝土裂缝修复环节应用预应力锚固,可以有效分散结构荷载力。综上所述,预应力锚固加固技术的优势在高边坡加固过程中体现的淋漓尽致。其具体表现如下所述。
3.3.1提高锚杆杆体制作质量,合理存放
首先,高边坡加固工程对锚杆杆体的质量有较高的标准要求,其制作与储存都应当在工厂指定作业区间或施工现场特定位置进行。而且锚杆锚固段杆体上不能出现任何有害物质,以避免注浆体因粘结效应受到不利影响,降低锚杆使用寿命。另外,注浆体保护层厚度也要满足实际设计要求。在锚杆自由端杆体上,应当设置有效的光滑套管隔离层,严格遵守设计标准规范,选择最合理的处理工艺。在锚杆杆体制作完成后,则需提高应用效率,切勿存放时间过长。之后再针对制作完成的杆体,采取必要的防护遮挡措施,避免其长期暴露在外界环境中,同时保持干燥,以免其发生质量变化。再者,在机械运行过程中,应尽量避免外力对其造成不可逆的损伤。动态控制存放环境温湿度,对外露部分进行必要的防潮防湿处理。
3.3.2采取恰当的工艺进行锚索钻孔
在洞室开挖作业过程中,要根据预先设计的桩号,执行水准测量标准,有序开展放线工作,且及时准确的判定毛孔的位置。之后,使用贴钎与油漆进行标记。之后还要严格遵照设计方位和倾斜角度来确定钻机型号。在开展锚索钻孔过程中,需避免使用水钻工艺。且在钻进过程中,实时记录钻孔所在岩层的地质结构条件,及时处理锚孔。待钻孔结束后,借助高压空气冲击清除孔内的岩土粉质和多余的水,通过检验后,方可安装锚杆,见图1。
3.4 对锚孔灌浆
锚杆注浆材料要严格按照配合比例进行调制,且需搅拌均匀。在开展锚孔注浆的过程中,采取孔底注浆法,务必要一次性完成,切勿中途间断,直到砂浆强度标准符合要求才能张拉锚索。注浆时,应时刻记录实际情况,对不同批次浆体进行强度试验,对不同组别的试验结果采取综合对比。待锚索张拉完全确定后,再对锚头与自由段间的孔隙进行充分灌注。
4 应用岩土锚固技术的关键要素
4.1 严格控制施工材料质量
1)施工技术人员必须严格遵守行业标准规范和施工条例,在施工材料运输到现场后,对其进行必要的质检和合理的保管。
2)区域划分施工材料,并明确材料存放注意事项,切勿将不同性质材料存放在一起。
3)制定切实可行的施工材料质量审查机制,如检查钢材、水泥材料等的出厂合格证明,然后根据施工设计图纸,核对材料参数和型号,杜绝偷工减料、以次充好的现象,或者将不同规格施工材料应用到实际工程建设中,最大限度的保证施工质量和效果。
4)在对锚杆、锚索等实施焊接工艺时,要格外重视焊接头部位,在正式施工前,落实一系列相关试验,根据实际情况,采取最恰当的焊接工艺。
4.2 加大对锚杆注浆工艺的重视程度
严格遵守施工规划设计方案和标准规范,在施工环节,准确计算水泥砂浆配合比例,之后再开始锚杆的注浆施工。在正式开展注浆施工前,应均匀搅拌浆液,对注浆设备和管路进行全面且细致的检查,确保其性能稳定,满足实际施工需求。在注浆施工过程中,则需时刻注意跑浆问题,应尽量做到具体问题具体分析,合理解决发生的问题,并检查注浆孔内注浆是否饱满,是否符合标准规范。只有确保上一环节工序达标才能开展后续环节。
4.3 严格遵守标准规范落实工程质量验收
在正式施工过程中,要严格把控工程质量,在各阶段支护施工结束后,务必高质量落实工程检验工作。通常来说,具体的检查内容有:
1)检查坡顶位移幅度及坡面位移情况,从根本上规避质量缺陷。
2)充分重视坡顶沉降及工程所在区域的环境特征,尽量做到:保证第一时间发现问题、采取切实可行的应急预案和补救措施及高效解决问题,进而开展后续施工。
3)工程监管人员与一线作业人员要加大对工程质量的重视,全面贯彻落实规章制度,对不符合工程规范的行为进行指正和监督。进而有效的解决质量安全问题,维护公众财产安全。只有这样,才能切实发挥边坡护理中岩土锚固技术的实际效应。
5 结语
当下,锚固技术已被广泛应用到岩土工程中的边坡治理中,并取得了显著的成效。也由此可见,该技术对强化工程质量具有实际意义。工程监管人员需严格把控施工材料质量,重视锚杆和锚索的注浆工艺,并落实质量监督检查工作,进而从根本上提高工程的安全稳定性。