導(dǎo)語：巖土工程邊坡治理技術(shù)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文針對(duì)邊坡治理工程，在介紹錨固技術(shù)基本作用機(jī)理的主要形式的基礎(chǔ)上，對(duì)其在邊坡治理中的應(yīng)用進(jìn)行深入分析，并提出可能對(duì)錨固效果造成影響的因素，旨在為實(shí)際的邊坡治理施工提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：邊坡治理；巖土錨固

近年來，在巖土工程領(lǐng)域中，巖土錨固為重要分支，巖土錨固的主要技術(shù)措施是錨噴支護(hù)，能在對(duì)巖土體進(jìn)行整治或改造過程中，對(duì)巖土體自身穩(wěn)定性進(jìn)行有效控制，同時(shí)，還能使巖土體具有一定服務(wù)功能。隨著我國工程建設(shè)日益發(fā)展，作為重要支護(hù)技術(shù)類型的巖土錨固，同樣得到了很快的發(fā)展，在很多工程領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，收獲了良好的效果。

1錨固技術(shù)概述

1.1作用機(jī)理。錨固技術(shù)是指借助錨桿或錨索和巖體之間密貼形成一定摩阻力，用于阻擋巖塊不斷向下滑動(dòng)，借助錨桿或錨索使軟弱的結(jié)構(gòu)面被切割成若干板狀巖體，進(jìn)而形成穩(wěn)定且安全的結(jié)合體。錨固原理為由設(shè)置錨桿后地層產(chǎn)生的抗剪強(qiáng)度對(duì)結(jié)構(gòu)物自身拉力進(jìn)行傳遞，同時(shí)，也能保證地層開挖面始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。通過對(duì)錨固技術(shù)的合理應(yīng)用，能使邊坡保持穩(wěn)定，主要體現(xiàn)在下列兩個(gè)方面：其一，通過對(duì)錨桿及錨索的設(shè)置，能有效減小下滑力；其二，通過對(duì)錨桿及錨索的設(shè)置，能使?jié)撛诨瑒?dòng)面產(chǎn)生一定法向力，增加滑動(dòng)摩阻力。在巖土體中按照一定密度與長度設(shè)置錨桿或錨索后，在與土體的協(xié)同作用情況下，能有效彌補(bǔ)強(qiáng)度不足。在錨桿或錨索形成復(fù)合體后，能主動(dòng)制約和避免巖土體發(fā)生破壞，除了能彌補(bǔ)巖土體自身抗拉與抗剪強(qiáng)度相對(duì)較低的問題，還能增加巖土體自身剛度，并且能充分發(fā)揮出巖土體強(qiáng)度，使邊坡變形及破壞均得到有效的改變，進(jìn)而從整體上增加巖土體的穩(wěn)定性。1.2錨固力。針對(duì)錨固力，在相關(guān)技術(shù)規(guī)范中，將其定義成錨桿和地層之間的約束力，地層受錨桿的力可分成兩個(gè)方向，即徑向與切向，其中，徑向的錨固力主要包括托錨力與黏錨力。對(duì)于托錨力，是指托板產(chǎn)生的擠壓力，其大小主要由預(yù)應(yīng)力與錨桿實(shí)際工作狀態(tài)決定，在對(duì)錨桿進(jìn)行拉拔試驗(yàn)的過程中，其最大拉拔力即為最大托錨力。而黏錨力是指地層深、淺處存在變形差異，采用黏結(jié)劑后產(chǎn)生的黏結(jié)力，屬于剪切作用力范疇，在反作用力為錨桿軸力。針對(duì)抗拔力，錨桿作為一種受拉桿件，它可以承受的拉力，主要由以下兩個(gè)方面決定：其一，預(yù)應(yīng)力筋自身截面積與抗拉強(qiáng)度；其二，錨固體自身抗拔力。因抗拔力在之前很難準(zhǔn)確得出，因?yàn)樗湾^固體的傳力方式、幾何形狀，以及與周邊地層之間的黏結(jié)摩擦力和上覆層實(shí)際厚度等都有一定關(guān)系，所以抗拔力會(huì)對(duì)錨桿自身承載力造成很大的影響，是設(shè)計(jì)與施工中必須充分考慮的因素。1.3錨固主要作用形式。完成錨固施工后，巖土體完成塑性變形以后，錨桿作用將顯著增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)巖土體自身變形及破壞的有效改善。錨固中，錨桿或錨索主要發(fā)揮以下四個(gè)方面的作用：第一，能對(duì)巖土體進(jìn)行約束，使其形成整體；第二，抵抗外部荷載，并承擔(dān)巖土體自身重量與產(chǎn)生的應(yīng)力。如果巖土體開裂，則錨桿或錨索將發(fā)揮出明顯的分擔(dān)作用，產(chǎn)生復(fù)合應(yīng)力，使膠結(jié)材料發(fā)生碎裂。另外，錨索的屈服還能延緩巖土體變形，防止巖土體在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生整體破壞，引起大規(guī)模滑坡災(zāi)害；第三，在相同荷載條件下發(fā)生應(yīng)力傳遞和擴(kuò)散，相比之下，錨固巖土體自身應(yīng)變水平較低，能有效延緩開裂的產(chǎn)生與發(fā)展；第四，能對(duì)坡面發(fā)生的變形予以有效約束。通過鋼筋網(wǎng)的布設(shè)與混凝土噴射，能起到良好保護(hù)作用，使巖土體保持穩(wěn)定，提高強(qiáng)度，避免被水流嚴(yán)重沖刷，同時(shí)還能遏制風(fēng)化，發(fā)揮出良好的約束作用效果。1.4預(yù)應(yīng)力錨固。預(yù)應(yīng)力錨固是指采用特殊技術(shù)手段使鋼絞線變?yōu)槭冀K處在高應(yīng)力狀態(tài)的受拉結(jié)構(gòu)，把穩(wěn)定的巖層和滑動(dòng)的巖土層相串聯(lián)，增強(qiáng)巖土層自身抗滑力與抗傾覆能力，確保邊坡保持穩(wěn)定。這項(xiàng)技術(shù)不僅安全可靠，而且成本較低，工期不長，在很多工程領(lǐng)域得到了應(yīng)用。通過對(duì)錨索自身受力過程的深入研究，能為施工提供合理化指導(dǎo)，這對(duì)提高這項(xiàng)技術(shù)的理論與實(shí)際操作水平有重要作用和意義。對(duì)于預(yù)應(yīng)力錨索，它主要由三個(gè)部分組成，分別為內(nèi)外錨頭與錨索體。其中，內(nèi)錨頭處在穩(wěn)定巖體中，利用水泥砂漿和巖體之間相連，由此產(chǎn)生錨固力；錨索體通常采用鋼絞線制成；外錨頭采用錨具與夾具兩部分組成，設(shè)置外錨頭后，能為巖體施加一定預(yù)應(yīng)力。

2巖土錨固技術(shù)應(yīng)用

邊坡治理工程中，巖土錨固可以將滑動(dòng)體錨固于處在穩(wěn)定狀態(tài)的巖體上，提高滑動(dòng)體和處在穩(wěn)定狀態(tài)下巖體之間的摩阻力，作用效果十分顯著。邊坡防護(hù)工程中，大多采用圬工，缺點(diǎn)很多，比如，成型后結(jié)構(gòu)強(qiáng)度并不高，而且僅僅可以作用在坡面上，在地質(zhì)缺陷較發(fā)育的地區(qū)，該方法的防護(hù)效果很一般。而通過對(duì)錨固技術(shù)的應(yīng)用，如錨桿結(jié)合掛網(wǎng)噴漿技術(shù)，則能大幅提高巖土體整體強(qiáng)度，使邊坡保持穩(wěn)定。在支擋工程中，因石料的來源比較豐富，而且施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低，所以大多采用重力擋墻的方法。然而，由于重力擋墻主要由自身重力起到支撐作用，所以必須有足夠的體積，否則，無法滿足實(shí)際要求。對(duì)此，在地質(zhì)與地形地勢(shì)相對(duì)較差的情況下，采用重力擋墻難以發(fā)揮應(yīng)有的效果，和周圍環(huán)境無法良好的適應(yīng)。而如果采用以錨固技術(shù)為核心的擋墻，如錨桿擋墻、錨定板擋墻等，則能有效處理以上實(shí)際問題。采用錨固技術(shù)的擋墻，其不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便，而且具有很高的穩(wěn)定性，對(duì)地基承載力沒有很高的要求。錨固效果會(huì)受到以下幾個(gè)方面因素的影響：巖體的類型與結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力損失產(chǎn)生原因以巖體蠕變?yōu)橹鳎瑢?duì)于不同巖體類型，其預(yù)應(yīng)力損失嚴(yán)重程度也不同，當(dāng)巖體較為完整而且堅(jiān)硬時(shí)，其預(yù)應(yīng)力損失相對(duì)較小，而當(dāng)巖體較為軟弱時(shí)，預(yù)應(yīng)力損失相對(duì)較大，變形不會(huì)減小或減小得很慢。錨固的時(shí)機(jī)在一定程度上直接影響錨固效果。對(duì)于錨固時(shí)機(jī)，主要指的是在完成對(duì)邊坡的開挖施工后，和錨固施工之間的時(shí)間間隔?？紤]到邊坡工程大多采取分步的方法，錨固過程也要伴隨開挖。開挖時(shí)，巖體自身應(yīng)力狀態(tài)將被破壞，不僅產(chǎn)生臨空面，而且還會(huì)發(fā)生一定的卸荷松動(dòng)現(xiàn)象。對(duì)于不穩(wěn)定的巖體，在此時(shí)很有可能發(fā)生滑動(dòng)，當(dāng)巖體發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生一定滑動(dòng)能。此時(shí)，錨固力為了克服這一滑動(dòng)能必須得到相應(yīng)的增加?？梢?，確定適宜的錨固時(shí)機(jī)十分重要，決定了最終的錨固效果。對(duì)外錨段進(jìn)行的封孔灌漿施工會(huì)對(duì)預(yù)應(yīng)力造成一定影響。對(duì)外錨段進(jìn)行封孔灌漿施工時(shí)，因水泥發(fā)生水化反應(yīng)會(huì)放出一定熱量，這些熱量會(huì)使鋼索產(chǎn)生膨脹，致使預(yù)應(yīng)力明顯減小，對(duì)于3000kN的錨索，其預(yù)應(yīng)力損失在33.7～48.8kN范圍內(nèi)；而對(duì)于1000kN的錨索，其預(yù)應(yīng)力損失在15.6～27.6kN范圍內(nèi)。由此可見，預(yù)應(yīng)力損失和錨索的等級(jí)存在一定關(guān)聯(lián)。另外，還和巖體自身裂隙率存在一定關(guān)聯(lián)，如果巖體中的裂隙較大，則灌漿后能使巖體的裂隙被填充，促使巖體產(chǎn)生一定程度的膨脹變形，使預(yù)應(yīng)力增加。惡劣的環(huán)境也會(huì)對(duì)預(yù)應(yīng)力造成一定影響，比如，溫度變化和降雨都會(huì)影響實(shí)際的錨固效果。其中，溫度變化會(huì)使巖體溫度產(chǎn)生變化，對(duì)錨固力造成影響，在氣溫相對(duì)較高的情況下，會(huì)使預(yù)應(yīng)力明顯增加，而氣溫較低時(shí)，則會(huì)使預(yù)應(yīng)力明顯減小。降雨因素對(duì)錨固效果造成的影響體現(xiàn)為錨固力不同程度的增加，這是因?yàn)閹r體中裂隙如果被水充填會(huì)產(chǎn)生膨脹，使錨索處于拉伸的狀態(tài)，進(jìn)而使預(yù)應(yīng)力增加。

3結(jié)語

綜上所述，在工程建設(shè)不斷發(fā)展的局勢(shì)下，巖體邊坡數(shù)量越來越多，邊坡穩(wěn)定性和綜合治理引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。通過對(duì)錨固技術(shù)的合理應(yīng)用，能有效提高巖土強(qiáng)度與穩(wěn)定性，減小結(jié)構(gòu)自身重量，減少工程材料的投入，表現(xiàn)出良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]毛曉光,王紅梅.巖土工程邊坡治理的巖土錨固技術(shù)分析[J].江西建材,2020,10(04):150-151.

[2]劉同合.巖土工程中邊坡治理的巖土錨固技術(shù)探討[J].建材與裝飾,2020,11(02):219-220.

[3]張佳良.巖土工程中邊坡治理的巖土錨固技術(shù)探討[J].西部資源,2019,12(06):95-96.

[4]張玉忠.邊坡治理工作中巖土錨固技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技,2019,42(02):24-25.

[5]陳慈航.巖土工程中邊坡治理的巖土錨技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2019,14(02):99.

[6]黃主揚(yáng).巖土工程邊坡治理錨固技術(shù)探析[J].科技資訊,2019,17(01):82-83.

[7]王洪波.基坑支護(hù)中巖土錨固技術(shù)的應(yīng)用分析[J].住宅與房地產(chǎn),2018,11(34):203.

作者:白俊本 單位:中冶地勘巖土工程有限責(zé)任公司