岩土工程边坡治理的岩土锚固技术研究

2020-12-10韩海涛

中国金属通报 2020年13期

韩海涛

（西北有色勘测工程公司，陕西西安 710000）

边坡治理始终是岩土工程研究的重点，而可以使用的技术措施也很多，尤其是岩土锚固技术，其具有良好的加固性能，而且施工简单，质量控制也更容易。为此，岩土锚固技术被广泛应用于岩土工程的边坡治理中。由此可见，深入研究并分析岩土工程边坡治理的岩土锚固技术具有一定的现实意义。

1 岩土锚固技术概述

1.1 基本原理

岩土锚固在岩土工程中的作用不容小觑，其最明显的技术特点就是便捷，而且具有广泛的适用范围，可将岩土能力与强度、稳定性等多种优势发挥出来，所以被广泛应用在岩土工程施工建设中。另外，岩土锚固技术的防水效果明显，所以在边坡治理的过程中，锚固技术防护的功能也备受关注[1]。一般情况下，岩土锚固会将锚杆布置在边坡内部，在结构物和地层充分连接的情况下，通过对锚杆和地层抗剪强度的合理运用，即可实现结构物拉力输送目的，加固效果明显，也使得岩层土强度不断增强，岩土体应力状态也随之改善，增进了结构物和岩土体稳定性，进而更好地防御和治理地质灾害。

1.2 应用价值

应用岩土锚固技术的主要目的就是确保边坡的稳固性。通过对锚杆和预应力锚索的使用，可使得下滑力下降，岩体的抗滑性能也显著提高，更好地实现了岩体稳固的目的。另外，锚杆和预应力锚索可使滑动力方向应力明显增加，摩擦力也随之加大。与此同时，在岩土内部的固定可以和滑动面融为一体，使得岩土体的强度明显提高。

1.3 应用优势

目前阶段，基础设施施工比重明显提高，而边坡在建筑工程施工建设中也占据重要地位，是主要的结构组成[2]。而岩土工程的岩土锚固技术应用，能够全面分析边坡岩土环境，并借助防腐保护方式重点治理边坡。将岩土锚固技术应用于岩土工程的边坡治理中，优势集中体现在以下几个方面：

其一，岩土锚固技术可以将受拉杆件埋入到地层内，使岩土强度和自稳能力不断提高，这一工程技术功能诸多，可系统治理边坡容易发生的病害，并且借助现代化勘察方式，系统掌握边坡地质信息以及设计要素，强化了边坡的治理效果。

其二，岩土锚固技术的应用能够结合边坡病害类型的差异确定锚固材料。如果边坡坡体出现破碎亦或是地层相对软弱，即可将类型不同的锚索亦或是锚杆打入其中，系统加固边坡土体，向地层下层传递下滑推力，使得土体更加稳定，通过构建稳定结构增强边坡结构的稳定程度。另外，岩土锚固技术的施工效率高，施工成本较少，所以应用于边坡治理中的优势十分显著。

2 岩土工程边坡治理的岩土锚固技术应用

以上针对岩土锚固技术的相关内容展开了系统分析与研究，并了解该施工技术的应用价值与优势。在岩土工程边坡治理工作开展的过程中，可有效引进岩土锚固技术，在发挥该施工技术作用的同时，也能够进一步提高岩土工程边坡治理工作的施工质量。

2.1 工程概况

此工程项目地处中低山区，沿线地层岩性简单，然而岩层产状相对复杂，形成顺层边坡的几率较高。开展道路施工建设期间，开挖深路堑会直接影响坡体自然平衡的状态，甚至还会出现逐层塌落和变形的问题。为此，应科学合理地采取相应措施治理边坡。在研究的基础上，选择岩土锚固技术加固边坡。此工程项目中，一级与二级边坡均选择锚固技术中效果理想的锚杆加固，其直径在20mm，是高强度精轧螺纹钢筋预应力锚杆框架护坡[3]。

2.2 岩土锚固技术的应用要点

2.2.1 锚杆孔位的测量放线

结合设计图纸提出的具体要求，于锚杆施工范围之内，安排专业测量工作人员于起止点的位置，利用仪器设备测设固定桩，并且根据现场实际情况确定加密布设的可行性。其中，固定桩需要使用保护措施，避免施工期间受损。另外，将固定桩当做基准，使用钢尺丈量手段统一放样其他的孔位，确保全部孔位偏差均处于标准范围内。

2.2.2 锚杆孔的钻进

第一，钻进进场。在此工程项目中，选择使用了锚杆专用钻机，并借助跟管钻进技术钻设孔位。使用脚手架对钻孔平台进行搭设，并利用锚杆与边坡坡面固定平台，使用三角支架提高钻机且与平台高度一致，进而完成钻机就位工作。随后，应合理调整钻机，保证钻机和孔位中心误差在-50～50mm 之间，且钻孔倾斜角最大的偏差应控制在-1～1°之间，锚杆和水平面交角处于10～30°范围内。

第二，钻进方式的确定。根据锚杆孔的要求，需选择干钻方式完成钻进。若选择水钻，很容易使边坡岩土体工程项目的地质条件恶化。因为采用的是干钻，所以要科学确定钻孔的速度，根据钻机性能以及锚固地层状况，合理控制钻孔的速度，以免孔位发生变形或者是扭曲的问题，最终对锚杆下放带来影响[4]。

第三，孔位钻进。在钻进锚杆孔的时候，应安排专业工作人员对各孔地层的变化、钻速以及钻压等进行详细地记录。如果在钻进的过程中出现缩孔或者是塌孔的情况，需马上停止钻进操作，并利用固壁灌浆形式加以处理。当砂浆初凝以后，即可重新扫孔并钻进。需要注意的是，锚杆孔孔径与孔深必须比设计数值小，且孔径容许的误差应控制在-50～50mm 之间，而孔深最大的偏差则是20cm。

第四，清孔。在锚杆孔钻进到设计深度的情况下，钻速要保持1-2 分钟，且孔壁不允许出现水体粘滞以及沉渣的情况，清孔工作要及时。一般情况下，应利用压缩空气清除孔内岩石粉末以及水体，避免影响砂浆与孔壁粘结的强度。在清孔的过程中，尽量不使用高压水进行冲洗。如果孔内部流出了承压水，应选择灌浆封堵手段加以处理。

2.3 安装锚杆体制

第一，锚杆的制作。在此工程项目中，锚杆选择了螺纹钢筋，其直径在20mm。在实际制作的时候，应沿锚杆轴线的方向，每间隔1.5m 对定位器进行布设。同时，针对锚杆体尾端应采取防腐和防锈处理方式，且端头和框架梁钢筋的焊接一定要牢固。

第二，安装锚杆。在安装锚杆之前要系统进行检查，查看杆体的顺直程度以及表面的锈迹、油污等，同时核对锚孔的编号，在确定没有错误的情况下，使用压缩空气吹扫孔内部，并安排施工作业人员向孔内部缓慢插入锚杆。随后，利用钢尺测量露于孔外的锚杆长度，进而对孔内下放长度进行计算，以确保锚杆入孔的深度满足设计要求[5]。

2.4 锚固注浆

在完成锚杆下放操作以后，需及时开展锚固注浆作业。在此工程项目中，以水泥净浆为主，在锚固段出现强风化岩层的情况下，应选择使用高压劈裂注浆方式，使得锚固力得以不断提高。而浆液必须遵循实验室确定的配合比加以制备，并且均匀搅拌，浆液强度不允许低于40 兆帕。在注浆的过程中，应选择孔底返浆方法，尽量将注浆的压力控制在2 兆帕。若孔口溢出新鲜浆液，即可停止注浆作业。

2.5 锚杆的张拉

在完成锚孔注浆施工作业以后的7 天，即可针对锚杆展开预应力张拉操作，一定要保证张拉力不超出设计数值30%。在此工程项目中，应分批次完成张拉，同时要根据具体的设计要求锁定。在注浆体强度达到设计强度不低于80% 的情况下即可张拉锁定。在安装锚具的时候，一定要和锚垫板以及千斤顶轴线一致，使得承载力更加均匀。

3 岩土锚固技术应用于岩土工程边坡治理中的要点

3.1 严格控制施工材料

开展岩土工程边坡加固支护施工建设期间，原材料质量会对工程项目整体质量产生影响。为此，开展工程管理工作的时候，应确保原材料质量达标。最重要的就是积极落实施工材料招投标管理工作，使得原材料供应商具备生产资质。另外，积极开展原材料进厂质量抽检工作，对其生产日期与生产资质状况等进行严格检查[6]。除此之外，需要科学存储并管理原材料，以免受自然因素影响而引发原材料的质量问题。

3.2 施工控制管理

现阶段，针对岩土锚固技术现场施工实施控制管理，必须要结合边坡工程实际情况，合理化地编制施工方案，对施工建设进度加以控制，以免因混凝土搅拌等多种施工工艺影响引发严重的施工质量安全问题。在此基础上，需积极开展现场精细化管理工作，系统控制岩土锚固施工各项参数。特别是在钻孔过程中，孔洞直径不允许过大，很容易出现坍塌的问题。另外，岩土锚固技术现场工作人员必须具备较强的专业能力，在提升其职业道德素质水平的基础上，才能够使得施工现场工作遵循施工计划标准要求落实施工管理。施工作业人员也应结合自身实践经验，参考现场施工条件对工艺标准加以选择，并不断学习和掌握全新锚固技术与锚固新型工艺材料的相关知识。