巖土錨固工程技術(shù)的發(fā)展和存在的問題

【摘 要】巖石錨固技術(shù)是一項(xiàng)非常實(shí)用的工程技術(shù)，也是目前最為常見的基礎(chǔ)工程處理技術(shù)。隨著近年來國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，這種施工技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在各類工程項(xiàng)目中。本文就巖土錨固工程技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及存在問題進(jìn)行探討與分析，以供同行工作參考借閱。

【關(guān)鍵詞】巖土錨固；基礎(chǔ)工程；發(fā)展

盡管在現(xiàn)代化建筑工程項(xiàng)目中，巖土工程類技術(shù)已經(jīng)成為一門國際公認(rèn)的基礎(chǔ)施工技術(shù)，其從誕生截至當(dāng)前僅僅只有五十多年的歷史，在這五十多年中，其廣泛的應(yīng)用在各類建筑工程項(xiàng)目中，毫不夸張地說，目前我國的巖土工程實(shí)踐技術(shù)和發(fā)展水平在整個世界都是名列前茅的，其應(yīng)用之廣泛可以說是空前絕后。無論是在各種大規(guī)模的水利工程，還是小型的建筑工程都有所涉及。就目前的建筑工程項(xiàng)目分析，巖土錨固工程施工技術(shù)已成為國內(nèi)外專家學(xué)者研究的主要話題之一，其施工項(xiàng)目和結(jié)構(gòu)措施也逐步受到人們的關(guān)注。正因?yàn)榇?，對于各?xiàng)大型建筑工程中存在的高邊坡、大跨度和深基坑工程來說，巖土錨固已成為一項(xiàng)具有著重要意義的關(guān)鍵技術(shù)。

一、巖土錨固技術(shù)與特點(diǎn)

巖土錨固技術(shù)是埋置于巖石土體中的一種受力拉桿件，從而具備良好的拉應(yīng)力，使得建筑物結(jié)構(gòu)拉應(yīng)力能夠良好的傳遞給深部的穩(wěn)定土層，從而加固不穩(wěn)定的巖土體。這種錨固技術(shù)和加固措施主要是利用欄桿與巖土體之間的相互作用，進(jìn)而共同完成相應(yīng)的工作結(jié)構(gòu)體系。巖石錨固工程技術(shù)的發(fā)展與我們現(xiàn)階段的生活緊密相關(guān)，它可以追溯至上個世紀(jì)初期。而我國的巖石錨固技術(shù)則應(yīng)用較晚，主要用于上個世紀(jì)五十年代后期，然而就在這幾十年間的社會發(fā)展中，其被廣泛的應(yīng)用在各建筑工程項(xiàng)目中，成為主要的基礎(chǔ)工程施工技術(shù)。

這種工程項(xiàng)目在施工的過程中由于錨固工程技術(shù)的新發(fā)展使得其被大量的應(yīng)用在邊坡治理、隧道、重力墻結(jié)構(gòu)之中，在相當(dāng)數(shù)量的基坑工程中也被廣泛的使用。巖土錨固技術(shù)的應(yīng)用對于提高巖層整體性和穩(wěn)定性有著重要意義，其施工優(yōu)勢也得到了充分發(fā)揮。

1、在地層開挖之后，可以立即提供主動支護(hù)抗力，從而有效的控制地層與錨固結(jié)構(gòu)之間的變形發(fā)展關(guān)系，呈現(xiàn)出改善土體應(yīng)力的狀態(tài)和結(jié)構(gòu)關(guān)系。

2、在施工的過程中，巖體錨固施工技術(shù)對于提高土層的軟弱結(jié)構(gòu)面、潛在滑移面的抗剪強(qiáng)度與力度有著重要作用，并且能夠有效地改善地層中的其他力學(xué)結(jié)構(gòu)和性能。

3、這種施工技術(shù)的應(yīng)用可以簡便的設(shè)定和調(diào)整錨桿與土體之間的作用部位、方向、密度以及相應(yīng)的施工時(shí)間，從而以最小的支護(hù)抗力來獲取最大的穩(wěn)定效果，從而提高巖體的整體性結(jié)構(gòu)，增加施工效益。

4、在施工的過程中具備著良好的延伸性和拉應(yīng)力性能，這對于提高錨固結(jié)構(gòu)的抗震性和動力作用有著重要意義，同時(shí)能夠有效的將結(jié)構(gòu)物與地層之間的拉應(yīng)力緊密聯(lián)系起來，形成一個復(fù)合的共同工作面和相應(yīng)結(jié)構(gòu)體系。

二、錨固技術(shù)的發(fā)展背景

1.國外發(fā)展歷程

由于近年來巖土工程施工技術(shù)呈現(xiàn)出高速發(fā)展趨勢，這項(xiàng)施工技術(shù)也得到了大力的開發(fā)與應(yīng)用，在當(dāng)前的邊坡加固和巖土整治工作中受到廣泛的應(yīng)用。在巖土工程施工項(xiàng)目中，這種施工技術(shù)的應(yīng)用早在上個世紀(jì)初期就被廣泛的應(yīng)用，最初只是利用在英國礦山工程中，而其后被美國人在工作中對于這一工程體系也提出了新的要求和發(fā)展前景，并且在施工的過程中被廣泛的應(yīng)用在礦井工程中，并得到了前所未有的應(yīng)用成果。基于這種情況，巖體錨固技術(shù)呈現(xiàn)出高速發(fā)展的趨勢。目前在各類礦山工程、隧道工程、地基工程中這種施工技術(shù)得到了廣泛的使用，并成為主要的施工方式和施工結(jié)構(gòu)方式。

2.巖土錨固工程技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展歷史概況

我國對于巖土錨固技術(shù)的應(yīng)用始于上個世紀(jì)五十年代，在當(dāng)時(shí)只是在各種小工程項(xiàng)目中得到了試用，而無法進(jìn)行重點(diǎn)推廣和大范圍使用。直到改革開放以來，這種施工技術(shù)才得到大力的推廣與重視，尤其是在各種航道、隧道、地基以及礦山礦井工程中更是取得了前所未有的工程效益和成績。

三、錨固工程技術(shù)存在的問題和發(fā)展趨勢

1.錨固機(jī)理的認(rèn)識亟待提高

錨固技術(shù)的關(guān)鍵首先是對錨固機(jī)理的認(rèn)識。它包括兩部分，即錨固對巖土體的加固作用和單根錨桿本身的受力問題。盡管現(xiàn)在有許多對錨固作用的解釋 ，但這些解釋多半是表面的和牽強(qiáng)的，或者只適用于一些特殊條件。因此，目前的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要是經(jīng)驗(yàn)性的，設(shè)計(jì)和施工中還有許多盲目性；應(yīng)該說，這是妨礙錨固技術(shù)向科學(xué)化發(fā)展的主要原因，也是錨固技術(shù)需要解決的重要問題。

2.錨固理論的研究應(yīng)充分強(qiáng)調(diào)與實(shí)踐相結(jié)合

錨固技術(shù)和其他巖土工程技術(shù)一樣，不僅施工設(shè)計(jì)，而且施工過程對施工效果也有重要影響。因此，這些方面的研究也顯得特別重要。但是，有關(guān)這一領(lǐng)域的研究幾乎空白。這也是一項(xiàng)要求通過對錨固理論的深入認(rèn)識去解決的關(guān)鍵問題。

3.應(yīng)充分保證施工質(zhì)量

錨固工程是一項(xiàng)隱蔽工程。在施工質(zhì)量上一方面設(shè)計(jì)工程事故問題，另一方面當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)甚至還難以分清是質(zhì)量問題還是設(shè)計(jì)問題。因此，保證施工質(zhì)量是發(fā)揮錨桿支護(hù)功能、提高錨固技術(shù)整體水平的重要因素。除人為因素之外，保證施工質(zhì)量主要有兩條途徑，即配套性能良好的機(jī)械設(shè)備和機(jī)械化施工手段，以及科學(xué)的驗(yàn)收規(guī)程和相應(yīng)的試驗(yàn)方法和要求。但目前對施工質(zhì)量的重要意義認(rèn)識不夠。

4.加強(qiáng)監(jiān)測反饋技術(shù)的發(fā)揮

巖土工程一方面在施工前有許多未知因素；另一方面，巖土材料破壞過程具有漸進(jìn)性特點(diǎn)。因此，監(jiān)測一方面可以確定這種“黑箱”或“灰箱”的內(nèi)在狀況；另一方面，即使巖土工程發(fā)展到較先進(jìn)的水平，要預(yù)測后續(xù)情況仍不可缺少必要的檢測手段。目前，盡管監(jiān)測工作已有所進(jìn)展，但其所起的反饋?zhàn)饔煤椭笇?dǎo)作用卻較難發(fā)揮。

四、發(fā)展進(jìn)展

1、科學(xué)性、先進(jìn)學(xué)

經(jīng)過大量的科學(xué)實(shí)踐和施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得出，巖土錨固施工技術(shù)在施工的過程中對于傳統(tǒng)的拉力集中型或者壓力集中型結(jié)構(gòu)受力的時(shí)候，其錨固的長度隨著粘接應(yīng)力的變化而變動，其應(yīng)力分布并不均勻，但是當(dāng)采用長錨固段的時(shí)候，粘結(jié)應(yīng)力則顯得十分有限，粘接效應(yīng)也得到明顯的突破。

2、地下工程施工應(yīng)用

2.1、明挖施工

目前全國各大城市的地下工程施工中明挖法施工的地下空間及區(qū)間占很大比例。明挖法的施工主要是采取樁+支撐樁+錨索、土釘墻以及地下連續(xù)墻等作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在維護(hù)結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行基坑內(nèi)的土方開挖及結(jié)構(gòu)施工。具有施工簡單、造價(jià)相對較低等優(yōu)點(diǎn)，但對地面工程的影響較大。

2.2、暗挖施工

暗挖法的施工特點(diǎn)是在地質(zhì)條件的情況下，采用超前支護(hù)體系對地層改善、加固。在超前支護(hù)的保護(hù)下采用復(fù)合式襯砌方法進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)的初期支護(hù)及二襯施工。施工中遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤測量”的十八字方針。

五、結(jié)束語

在巖土錨固法在屋頂施工中，要求能夠有效地進(jìn)行施工成本的控制，通過各種手段進(jìn)行施工質(zhì)量的控制與施工效率的提高，增加施工過程中的各種效果。其施工過程中要結(jié)合各種實(shí)際情況嚴(yán)格把握每一道施工工序，通過嚴(yán)格把關(guān)來做好每一步施工過程與前提，進(jìn)而有效的提高工程的施工質(zhì)量與效益。