【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(jiàn)的基礎(chǔ)工程處理技術(shù)。隨著近年來(lái)國(guó)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(wèn)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(mén)國(guó)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(shuō),目前我國(guó)的巖土工程實(shí)踐技術(shù)和發(fā)展水平在整個(gè)世界都是名列前茅的,其應(yīng)用之廣泛可以說(shuō)是空前絕后。無(wú)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(guó)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?,?duì)于各項(xiàng)大型建筑工程中存在的高邊坡、大跨度和深基坑工程來(lái)說(shuō),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(gè)世紀(jì)初期。而我國(guó)的巖石錨固技術(shù)則應(yīng)用較晚,主要用于上個(gè)世紀(jì)五十年代后期,然而就在這幾十年間的社會(huì)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(guò)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(duì)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(shì)也得到了充分發(fā)揮。
1、在地層開(kāi)挖之后,可以立即提供主動(dòng)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(guò)程中,巖體錨固施工技術(shù)對(duì)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(jiǎn)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(lái)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(guò)程中具備著良好的延伸性和拉應(yīng)力性能,這對(duì)于提高錨固結(jié)構(gòu)的抗震性和動(dòng)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(lái),形成一個(gè)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(guó)外發(fā)展歷程
由于近年來(lái)巖土工程施工技術(shù)呈現(xiàn)出高速發(fā)展趨勢(shì),這項(xiàng)施工技術(shù)也得到了大力的開(kāi)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(gè)世紀(jì)初期就被廣泛的應(yīng)用,最初只是利用在英國(guó)礦山工程中,而其后被美國(guó)人在工作中對(duì)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(guò)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?;谶@種情況,巖體錨固技術(shù)呈現(xiàn)出高速發(fā)展的趨勢(shì)。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(guó)內(nèi)的發(fā)展歷史概況
我國(guó)對(duì)于巖土錨固技術(shù)的應(yīng)用始于上個(gè)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(wú)法進(jìn)行重點(diǎn)推廣和大范圍使用。直到改革開(kāi)放以來(lái),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(jī)。
三、錨固工程技術(shù)存在的問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)
1.錨固機(jī)理的認(rèn)識(shí)亟待提高
錨固技術(shù)的關(guān)鍵首先是對(duì)錨固機(jī)理的認(rèn)識(shí)。它包括兩部分,即錨固對(duì)巖土體的加固作用和單根錨桿本身的受力問(wèn)題。盡管現(xiàn)在有許多對(duì)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(shuō),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(wèn)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(guò)程對(duì)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(guò)對(duì)錨固理論的深入認(rèn)識(shí)去解決的關(guān)鍵問(wèn)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(wèn)題,另一方面當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)甚至還難以分清是質(zhì)量問(wèn)題還是設(shè)計(jì)問(wèn)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(duì)施工質(zhì)量的重要意義認(rèn)識(shí)不夠。
4.加強(qiáng)監(jiān)測(cè)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(guò)程具有漸進(jìn)性特點(diǎn)。因此,監(jiān)測(cè)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(cè)后續(xù)情況仍不可缺少必要的檢測(cè)手段。目前,盡管監(jiān)測(cè)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(guò)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(guò)程中對(duì)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(zhǎng)度隨著粘接應(yīng)力的變化而變動(dòng),其應(yīng)力分布并不均勻,但是當(dāng)采用長(zhǎng)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(guó)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(kāi)挖及結(jié)構(gòu)施工。具有施工簡(jiǎn)單、造價(jià)相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn),但對(duì)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(duì)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(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤測(cè)量”的十八字方針。
五、結(jié)束語(yǔ)
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(guò)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(guò)程中的各種效果。其施工過(guò)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(guò)嚴(yán)格把關(guān)來(lái)做好每一步施工過(guò)程與前提,進(jìn)而有效的提高工程的施工質(zhì)量與效益。