錨桿、錨索等錨固技術在巖土工程中的應用

何超宏

摘要：伴隨著城鎮化建設的不斷推進，更多的農村人們涌入到城市，導致人力資源和土地資源的矛盾日益緊張，使經濟發展受到影響。為了有效地緩解上述問題，要求基坑邊坡具有的穩定性更高。將錨固技術運用到巖土工程中，需要對不同土質不同環境的邊坡進行處理，靈活地運用錨固技術，從而促使邊坡更具穩定性，保障巖土工程施工質量。

關鍵詞：錨固技術；錨桿；灌漿；張力鎖定；鉆孔

錨固技術是保障巖土工程深基坑邊坡支護施工順利開展的重要手段。巖土工程施工中運用錨桿、錨索等技術，可以降低復雜性巖土施工中，或是施工后期安全事故出現概率，保障巖土工程施工質量和效率。

1.錨固技術概論

錨固技術最早是由美國在1911年首次使用，用以支護礦山巷道。由于施工技術先進且施工速度快、效果好，錨固技術慢慢傳到法國、瑞士、澳大利亞等國。到了20世紀90年代，錨固技術進一步發展成熟，尤其是在1995年奧地利舉辦的地層錨固和錨固結構的國際會議上，各國相關人士對錨固技術進行了深入的溝通和交流。尤其是在理論、設計、材料、施工、腐蝕、防護、試驗、負載等多方面取得了巨大的進展。我國在錨固技術應用方面，也是在其他國家錨固技術基礎上進行創新和鉆研，最終獲得適用于我國巖土工程施工的錨固技術專利。

錨固技術是地下工程施工中十分重要的技術，其核心是應運錨桿支護開挖的地下工程周壁，它是利用土體或巖體的錨固力維持地下結構的穩定。尤其是在巖土工程施工和開挖過程中，隨著工程施工進展的推進，施工場地的應力場會隨著發生變化。為了使內應力重新達到平衡，卸載土體內在應力會重新進行分配。在應力場的反復變化中，土體會慢慢發生變形，如果是應力場受到外力作用過大的話，會出現土體崩塌現象。在先前的巖土工程施工過程中，由于土體應力場變化而導致的滑坡、巖崩、地面沉降等地質災害時有發生。為避免地質災害對施工人員的人身傷害，人們對錨固技術的應用范圍進行了規范。舉例來講，施工人員可以利用鋼筋或者鋼絞線作為抗拉材料，對巖土工程土體變形進行加固；或者將錨一端固定在巖體表面，一端固定在巖體深部，以此來抵抗土體變形，保持巖土工程土體的穩定性。

尤其是近些年來，隨著我國社會經濟的發展需要，各種工程項目比如礦業工程、巖土工程、土木建筑工程等蓬勃發展，錨固技術在廣大的礦業工程中得到了廣泛的應用。像常見的礦山采場、井巷工程、鐵路公路隧道、水利水電工程等，錨固技術都有著廣泛的應用。舉例來講，水利水電工程中，施工單位利用錨固技術，可以使得主壩和副壩之間，尤其是壩基基礎和基巖之間進行錨固，包括水庫岸墻體和邊坡穩定性錨固，大大提升了水利水電工程穩固性。再比如，在隧道及地下洞室工程中，利用錨噴支護技術，使得隧道及地下洞室兩側的圍巖更加牢固，在建設小浪底、龍灘、彭水等水電站中，基本上也會用到錨噴支護技術，極大地解決了圍巖損害和破裂風險，增強了隧道及地下洞室牢固性。

2.錨固技術的應用

2.1錨固技術特性

巖土工程施工會由于施工場地不平，建筑高度相差較大等情況，影響到施工的質量和效率。施工時不僅需要將如何降低平整土方所需要投入的工作量進行考慮，還需要保障建筑場地具有較強的實用性和美觀性，對工程總造價以及工程工期進行控制。由于存在上述的問題，我國的建筑工作人員在對巖土工程進行施工的時候，對擋土結構進行了細致地研究，研發出錨桿。錨桿是新型的支擋結構，施工過程中較為簡單，體積相對較小，牢固性和安全性較高，在開展深基坑支護過程中運用較為廣泛。錨固作為新型錨桿工程技術應用的具有實用性質擋土結構物體【3】。錨桿作為新型受拉桿件異種錨桿結構物，一端和工程的主體結構聯系在一起，另外一端可以運用鉆孔作業插入到錨桿結構物中，經過灌漿技術和后期養護之后，把錨桿結構穩定的固定在地層之中，從而承受巖土壓力，使巖土體和建筑物更具穩定性與安全性。

2.2技術要點

2.2.1鉆孔技術

在巖土工程施工的過程中，錨固技術內鉆孔孔徑大小將影響著巖土工程施工固定作用。保障錨固力符合標準，需要最大限度地降低鉆孔的周期，規避巖土工程會受到深部地層的應力，穩定性出現偏頗。在施工的過程中，需要將質量較優的機具和懸空設備靈活地運用，在明確錨固拉力與其他類別參數設計之下對鉆孔直徑與深度進行選擇。巖土工程中介質主要是水資源，空氣資源以及土壤資源等。該種介質能夠迅速地通過地層在地表和固定工具之間形成一定的應力，所以需要尋求出最好的技術對其進行控制。若是在施工的過程中遇到復雜地表層時，需要降低單鎖錨固釘使用概率，或是直接運用端不擴大類錨固段措施，將鉆孔孔徑縮小【4】。尤其是在對泥沙質土進行施工的過程中，孔鉆需要和配套的管套聯合作業，從而規避巖土工程出現涌水或坍塌的狀況。

1.2.2錨桿桿體

錨固技術內最為關鍵和重要的設備隸屬于錨桿，錨孔長度、粗細以及管套的運用，都會在較大的程度上影響錨固技術應用效果。目前技術條件下，在對錨桿位置具體參數進行設置的過程中，有眾多不同方案，從而針對性的規避巖土工程出現土裂坍塌的狀況。所以，若是巖土工程中，將錨桿在工程四周挖出后，需要對桿體質量進行全面的檢查，而后方可將錨桿安心放入，規避出現滑移狀況。在保障工程具有較高安全性的基礎上，不可以在錨桿上懸掛重物，亦不可以用力敲擊【5】。與此同時，更需要保障錨桿具有防腐蝕性，嚴格的依照規范和標準開展施工，不可以選取易腐蝕，易老化的材料。雖然目前巖土工程施工質量和安全性有顯著提升，能夠保障錨桿較強的完整性，能夠承受住土壤壓力，水壓力抗拔力以及結構物上托力。在對錨桿進行放置的過程中，需要將一端連接入擋土墻，或是其他的具有較強穩定性的工程結構中，另一端需要固定在巖層地基中，把注漿管和錨桿一同放進鉆孔內，從而較好地保障錨固具有的長久性和穩定性。

2.2.3灌漿施工

灌漿施工環節是錨固定技術實施的關鍵性階段，其直接關系到錨固件所具有的承載力。在灌漿時間選擇上，若是處于冬季，就需要對灌漿凝固時間進行規范，設置出適宜的彈性時間；若是在夏天，灌漿就需要重視對溫度的控制和調試【6】。在開展灌漿施工（圖2灌漿施工流程圖）的過程中，需要全面的一次性完成，不可以進行分步驟分階段實施。在實施灌漿操作的過程中，隨著泥漿流出，慢慢地將錨桿提出，規避快速取出時，錨桿出現斷裂或是損壞。灌漿水泥高度需要和錨桿技術參數有機結合在一起，更需要重視灌漿環境，適時開二次高壓灌漿操作。

2.2.4張力鎖定

操作技術工作人員以及施工技術人員，為了能夠保證錨固技術施工過程中滿足應有的應力值，一般都會運用張拉錨桿（圖3錨桿圖）體模式完成。使用張拉設備，促使錨桿自由段出現彈性和張力而拉長變形。在實際巖土工程施工的過程中，需要依照錨桿體的鎖定力和屬性對張拉設備進行選擇【7】。若錨固體和承載結構混凝土強度符合施工標準，張拉力以及錨桿體軸的垂直度也符合標準，就可以開展錨固環節，但是需要注意對每個錨具的再安裝夾具進行檢查。避免出現一次性地對設備施加張力負載量，需要分級、分階段的開展。

2.2.5地質災害防治技術

在巖土工程施工過程中，工程防治措施是非常重要的部分，在進行工程施工過程中可以使用一些防治措施來降低對于地質情況的影響，從而降低地質災害的發生率。例如在施工過程中，為了降低出現滑坡的可能，可以使用滑坡后緣地表排水，消防減災護坡，以及前緣支擋等等工程措施來降低出現滑坡的可能性。

2.2.6生物防治技術

在巖土工程的建設過程中，可以使用生物防治措施來降低地質災害出現的可能性，而這種生物防治措施在實際建設施工過程中，主要的使用方式是植樹造林，種草護坡等等方式。生物防治措施不僅僅能在極大程度上降低出現地質災害的可能性，還能在很大程度上幫助地址施工環境得到良好的改善與提升。同時生物防治措施對于地質環境的良性改善屬于長久性質的改善，因此在未來的施工過程中，生物防治措施將成為主要的防治措施之一【8】。

3.結語

綜上，錨固技術運用到巖土工程環節中，需要重視灌漿技術、鉆孔技術以及錨固桿定位和張力鎖定等技術綜合應用，規避巖土施工中出現坍塌等安全事故，從而顯著地提升巖土工程施工質量和效率，促使建筑業長足發展。

參考文獻：

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[7]朱桂楊.巖土錨固工程的長期性能與安全評價[J].住宅與房地產， 2019， （34）：236.

[8]劉寧.巖土錨固工程及其施工技術要點分析[J].低碳世界，2019， 9（11）：131-132.