巖土工程邊坡治理中的預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)

關(guān)世超

摘?要：中國是世界大國，幅員遼闊，地形復(fù)雜，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。在工程建設(shè)過程中，不可避免地會出現(xiàn)大量的邊坡工程。預(yù)應(yīng)力錨索施工速度快、擾動小、加固效果顯著，已成為邊坡工程的主要處理方法。

關(guān)鍵詞：巖土工程;邊坡治理;預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)

預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)作為一種新型邊坡加固技術(shù)，在巖土工程邊坡治理中具有施工便捷、經(jīng)濟合理、安全可靠的特點。預(yù)應(yīng)力錨索通過預(yù)應(yīng)力的作用，能夠控制邊坡的下滑作用力，同時能夠使邊坡巖土體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成完整的整體，發(fā)揮出自身的承載能力。

1?錨固作用原理

預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)作為巖土工程的加固措施中較為常見的一種方法，其主要的作用是防止巖塊或者是土體下滑，通過錨索對巖土部位產(chǎn)生較大的預(yù)應(yīng)壓力和張力，邊坡巖體或者是土體在下滑過程中的摩擦力，降低邊坡巖體下滑的出現(xiàn)頻率，從而對巖土工程的邊坡達到防護的作用。此外，通過錨索預(yù)應(yīng)力技術(shù)將斜坡軟弱結(jié)構(gòu)面進行分割以后，在邊坡的巖體部位會出現(xiàn)一塊一塊相互連接的板狀巖體，此時各板狀巖體互相連接成了一個整體，有效地增強了巖土工程的邊坡穩(wěn)定性，達到了錨固作用，實現(xiàn)了邊坡固定。綜合分析采用錨固技術(shù)進行巖土工程的邊坡治理，其主要作用反映在以下3個方面。（1）通過錨索的預(yù)應(yīng)力減輕下滑巖體自身的重量，降低巖體發(fā)生下滑的現(xiàn)象，同時也降低了巖體下滑過程中的下滑力，對巖體下滑起到了有效的防護作用。（2）通過錨索，使得巖土工程邊坡下滑巖體部位的附著力得到了增加，從而使巖體在下滑過程中的摩擦力得到了提升，減小了巖體下滑的頻率。（3）通過錨索的固定，將巖土工程邊坡部位的巖體通過分隔與連接，使所有的巖體部分成為了一個整體，邊坡部位的巖體抗拉抗剪強度和整體剛度都得到了增加，因此對巖體下滑的現(xiàn)象得到了抑制。

2?影響預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的主要因素

在處理邊坡巖土工程治理問題時，我們主要是通過預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)與支護結(jié)構(gòu)的配合來加固邊坡，這樣做不僅可以有效控制巖土結(jié)構(gòu)的形態(tài)和裂紋擴張，還可以限制巖土結(jié)構(gòu)的位移，將巖土結(jié)構(gòu)固定在指定的位置，從而有效地加強巖土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。但是，在施工過程中，施工人員應(yīng)當明確影響預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的因素，從而根據(jù)實際情況來進行操作。影響預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)運用的因素主要表現(xiàn)為以下幾種：（1）巖體自身的強度。巖體自身的強度直接影響到預(yù)應(yīng)力錨索的施工工作。當巖體強度較大時，就意味著巖體的承載力較強，因此預(yù)應(yīng)力錨索的作用就較為明顯，邊坡巖土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性就越好;當巖體強度較小時，巖體所能承載的力就較小，因此預(yù)應(yīng)力錨索的作用就不明顯，難以保證邊坡巖土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。（2）邊坡工程安全等級。在邊坡巖土工程治理過程中，邊坡工程安全等級直接影響施工人員對邊坡穩(wěn)定性的判斷，間接地影響施工人員開展預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計工作。當邊坡工程安全等級較高時，就意味著邊坡的破壞程度較低，因此施工人員可以設(shè)置少量的預(yù)應(yīng)力錨索，以便于更好地保障邊坡的穩(wěn)定性;當邊坡工程安全等級較低時，就意味著邊坡的破壞程度較高，因此施工人員應(yīng)設(shè)置大量的預(yù)應(yīng)力錨索。（3）結(jié)構(gòu)面特征。邊坡結(jié)構(gòu)面的調(diào)查工作對于預(yù)應(yīng)力錨索的布置具有重要意義。一般而言，當結(jié)構(gòu)面較為平緩時，能夠更好地明確預(yù)應(yīng)力錨索的方向和長度，因此預(yù)應(yīng)力錨索的布置就較為常規(guī)化;當結(jié)構(gòu)面凹凸不平時，必須要先對結(jié)構(gòu)面進行深入調(diào)查才能確定預(yù)應(yīng)力錨索的方向和長度，相應(yīng)地加大了施工難度。

3?巖土工程邊坡治理中預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的應(yīng)用

3.1?巖土工程邊坡治理中預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計

預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計需要根據(jù)加固邊坡的環(huán)境來進行考慮，一般宜選擇繩索形式和布局，確定錨索的承載以及錨固長度等基本參數(shù)。首先需要開展的工作是實地踏勘，尤其是錨固區(qū)域，要進行工作介質(zhì)性質(zhì)實驗及收集相關(guān)工程資料，掌握錨索設(shè)計的相關(guān)參數(shù)。其次要進行具體的設(shè)計計算，其中包含了錨索與巖土層的固定方法，以及錨索可能會出現(xiàn)的破壞形式，計算錨索在巖土層中的埋深，同時還要兼顧到群錨的相互作用關(guān)系，計算出合理的錨固力和錨固長度。在完成預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計之后，還需要進行防腐措施的設(shè)計，預(yù)應(yīng)力錨索埋深在巖土層之中，長期受到高應(yīng)力的影響，加上巖土體中的水、氣體、濕度以及其他化學(xué)物質(zhì)的相互影響，很容易出現(xiàn)腐蝕破壞，必須要對其進行防腐措施，以延長錨索的使用壽命，提高錨索的使用強度。在進行預(yù)應(yīng)力錨索防腐設(shè)計之前，需要做好檢測工作，即根據(jù)治理邊坡的巖土層腐蝕性以及巖土工程的重要性來確定防腐等級，工程實踐中常采用構(gòu)建高堿性環(huán)境來使得預(yù)應(yīng)力錨索鋼絞線鈍化或采用覆蓋層或防腐套來進行防腐處理。

3.2?預(yù)應(yīng)力錨索的施工工藝設(shè)計

巖土工程邊坡治理中預(yù)應(yīng)力錨索施工，是指將錨索全部構(gòu)架與邊坡巖體組成一個整體，再具體施工環(huán)節(jié)涉及了鉆孔、制作束體并將束體放入到錨固孔中，固定束體下端、制作外錨頭，然后施加預(yù)應(yīng)力來完成剩余的施工工作。對于施工工藝的設(shè)計，應(yīng)該充分考慮設(shè)計的要求和調(diào)查實驗數(shù)據(jù)，架設(shè)施工平臺，施工平臺的架設(shè)需要注意施工平臺和承載的大小、數(shù)量是否滿足施工的要求，在鉆孔的過程中，潛孔鉆機鉆孔的過程中可能會引起孔內(nèi)坍塌導(dǎo)致埋鉆和卡鉆的問題，要額外注意這些情況的發(fā)生，選擇合理的鉆孔參數(shù)。錨索的編制應(yīng)該做好檢查和表示工作，尤其是要注意擠壓頭的檢驗和防護，做好安全準備工作，根據(jù)施工所在的地質(zhì)環(huán)境，宜優(yōu)先采用束體放孔的方式，并進行注漿固定;在進行張拉鎖定時，需要提前做好張拉的準備，選擇合理的張拉方法，并注重補償工作。

3.3?預(yù)應(yīng)力錨索施工完畢的動態(tài)監(jiān)測

對于預(yù)應(yīng)力錨索加固工程的監(jiān)測包含了諸多內(nèi)容，如預(yù)應(yīng)力錨索試驗、預(yù)應(yīng)力錨索加固工程檢測及定期的檢測和維護。根據(jù)施工流程的時間來看，首先進行預(yù)應(yīng)力錨索試驗，其中包含了驗證性試驗、適應(yīng)性試驗和驗收試驗，這一系列的流程操作主要目的是驗證是否能夠滿足設(shè)計的要求，以確保達到邊坡治理加固的目的;其次進行的預(yù)應(yīng)力錨索加固工程檢測，主要對所采用的原材料、工序記錄、性能實驗報告、施工異常等問題的處理的檢測，確保預(yù)應(yīng)力錨索是按圖施工、按標準施工，以確保工程質(zhì)量。最后進行的定期檢測維護，也就是對整體完工后的定期檢測與維護，需要應(yīng)用現(xiàn)代監(jiān)測設(shè)備，對巖土工程邊坡的位移情況進行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時進行處理，以提高預(yù)應(yīng)力錨索發(fā)揮作用的時間，確保邊坡治理安全可靠。

4?結(jié)語

針對巖土工程的邊坡護理時，采用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)作為支護結(jié)構(gòu)進行固定，使得邊坡工程較為簡單。通過上述分析知道，邊坡治理的過程中其錨索設(shè)計較為簡單易行，而且所取得的治理狀態(tài)較為良好。而且預(yù)應(yīng)力錨索借助于特殊的手段將鋼絞線變成錨索，使得錨固狀態(tài)得到了有效的提高，同時也改變了土地的應(yīng)力狀態(tài)，使得邊坡防治工程中巖體的穩(wěn)定性能得到了有效的增強。

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