程賀

（南陽職業(yè)學(xué)院 河南省南陽市 474550）

在公路建設(shè)中，對于邊坡的治理始終是重要內(nèi)容，利用巖土錨固技術(shù)可有效的穩(wěn)固公路邊坡，避免因邊坡松動而影響公路建設(shè)的正常進(jìn)行，同時影響公路的使用壽命，為此國家相關(guān)部門必須加大力度應(yīng)用巖土錨固技術(shù)。

1 關(guān)于巖土錨固技術(shù)的相關(guān)論述

1.1 巖土錨固技術(shù)應(yīng)用的原理

所謂的巖土錨固技術(shù)即是指將錨桿埋設(shè)于土壤中，利用其與地層巖土之間的摩擦阻力來阻止巖塊發(fā)生下滑，換言之錨固技術(shù)即是對土壤進(jìn)行加固。錨固技術(shù)主要是對錨桿進(jìn)行使用，利用錨桿附近的巖土抗剪強(qiáng)度對結(jié)構(gòu)物的拉力進(jìn)行傳遞，以此來確保低層巖土具有較強(qiáng)的穩(wěn)固性。由此可見，錨桿不僅會極大增強(qiáng)巖塊的下滑阻力，同時又可極大的增強(qiáng)潛在滑面的摩擦力來穩(wěn)固邊坡的土體。同時，巖土可以與錨桿進(jìn)行相互作用，也可有效的增強(qiáng)土體的強(qiáng)度。除此之外，利用錨桿復(fù)合體不僅可有效的改善土體的抗剪強(qiáng)度與抵抗拉，同時也可有效的改善土體的剛度，以此來增強(qiáng)土體的強(qiáng)度，避免土體發(fā)生破壞，進(jìn)而提升土體整體的穩(wěn)定性。

1.2 錨桿的作用

①能夠有效的對骨架進(jìn)行制約，將復(fù)合巖土體構(gòu)建成統(tǒng)一整體。②錨桿不僅能夠有效的抵抗外荷載產(chǎn)生的作用力，同時能夠抵抗土體本身產(chǎn)生的自重應(yīng)力，并將其分散于巖體內(nèi)部。尤其是巖土發(fā)生開裂時，錨桿更需要發(fā)揮其自身的承擔(dān)作用，同時其產(chǎn)生的彎剪應(yīng)力或者拉剪應(yīng)力使得膠結(jié)材料發(fā)生破碎。通過此種方式，巖體的變形得到有效的延緩，以確保在短時間內(nèi)土體的完整性，避免發(fā)生坍塌或者滑坡現(xiàn)象。③將錨桿邊坡巖體設(shè)置在公路邊坡的位置之下，以此來發(fā)揮錨桿對應(yīng)力的傳遞與擴(kuò)散作用，避免使巖體遭到破壞。④在錨桿坡面上方敷設(shè)鋼筋混凝土層面能夠有效的提升巖體的強(qiáng)度，避免降雨時使得坡面土體被沖刷，進(jìn)而確保土體的完整性。

1.3 巖土錨固技術(shù)類型

巖土錨固技術(shù)對于公路建設(shè)具有至關(guān)重要的作用，不僅可有效的降低施工成本，同時更可極大的縮短施工周期，降低后期的運(yùn)營維護(hù)成本。同時巖土錨固技術(shù)更可有效的確保基坑與邊坡的穩(wěn)定。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，巖土錨固技術(shù)也在不斷的發(fā)展，目前巖土錨固技術(shù)主要包括如下類型：①預(yù)應(yīng)力錨索邊坡加固技術(shù)。②短錨桿、配筋噴射混凝土邊坡加固技術(shù)。③噴射混凝土加固技術(shù)。④短錨桿、預(yù)應(yīng)力、配筋噴射混凝土邊坡加固技術(shù)。

2 巖土錨固技術(shù)的優(yōu)點與劣勢

2.1 巖土錨固技術(shù)的優(yōu)點

巖土錨固技術(shù)對于公路邊坡治理具有顯著效果，主要具有如下優(yōu)點：①錨固技術(shù)可有效的承載外部的應(yīng)力，同時對錨固巖層進(jìn)行加筋，即壓應(yīng)力區(qū)。②錨固可有效的提升巖土的強(qiáng)度。③與其他的邊坡治理技術(shù)相比，錨固技術(shù)對于邊坡的治理具有更加耐久與高效的特點。④錨固技術(shù)相比于其他的加固技術(shù)在施工工序方面更加簡便，無需進(jìn)行混凝土的澆筑。⑤在公路工程竣工并正常使用后，無需花費大量資金進(jìn)行后期的維護(hù)工作，有效的降低了維護(hù)成本。⑥與其他的邊坡治理技術(shù)相比，錨固技術(shù)可有效的縮短工期，以降低施工成本，為施工單位獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 巖土錨固技術(shù)的劣勢

雖然錨固技術(shù)具有上述優(yōu)點，然而該技術(shù)也并非完美無缺，仍然存在一定的劣勢，主要表現(xiàn)在如下方面：①在對高坡進(jìn)行治理時，需要具有更高程度的安全措施作為保障，否則將會對施工人員造成嚴(yán)重的生命安全威脅，同時也會極易發(fā)生施工的安全事故。②為有效的發(fā)揮錨固技術(shù)的作用，需要大量的機(jī)械設(shè)備作為支撐，因此機(jī)械設(shè)備的成本方面將會極大增加，不利于施工單位的成本節(jié)約。③錨固技術(shù)多應(yīng)用于隱蔽工程中，為質(zhì)量控制與檢測造成諸多困擾，同時也極易造成安全事故的發(fā)生，不利于公路的正常使用，同時還會威脅民眾的生命安全。④錨固技術(shù)的工藝較為復(fù)雜，在施工中易產(chǎn)生較多難題。

3 影響錨固技術(shù)治理公路邊坡的因素

3.1 錨固的時機(jī)對錨固效果產(chǎn)生一定的影響

所謂的錨固時機(jī)主要是指公路邊坡的開挖與加錨之間的時間差。若能有效的把握錨固時機(jī)，那么錨固的效果將會得到較大提升。就普遍情況而言，公路邊坡的開挖順序由上至下，在進(jìn)行加錨時則是隨著公路邊坡的開挖進(jìn)行，然而若采取此種做法，巖體原有應(yīng)力將無法得到有效的保證，因此極易形成臨空面，進(jìn)而使得巖體極易發(fā)生松動而無法承載過大的荷載。同時巖體的松動也極易造成巖體發(fā)生滑動，因此必須增加錨桿力度來避免巖體發(fā)生滑動。通過上述內(nèi)容可清晰發(fā)現(xiàn)，必須選擇適合的錨固時機(jī)，以此來提升錨固效果。

3.2 外界環(huán)境將會對錨固效果產(chǎn)生一定影響

外界環(huán)境的影響主要是對錨桿發(fā)揮預(yù)應(yīng)力的作用產(chǎn)生一定影響，主要表現(xiàn)在如下兩方面內(nèi)容：①隨著自然環(huán)境的溫度變化，巖體的溫度將會發(fā)生變化，進(jìn)而使得錨固力將會產(chǎn)生不同效果。就通常情況而言，夏季時，錨桿預(yù)應(yīng)力的強(qiáng)度將會隨著氣溫溫度的升高而增強(qiáng)，冬季時，預(yù)應(yīng)力的強(qiáng)度則會隨著氣溫的降低而減弱。②降雨是影響錨桿預(yù)應(yīng)力的又一重要因素。降雨后雨水會隨著裂縫進(jìn)入到巖體中，使得土體發(fā)生濕脹現(xiàn)象，進(jìn)而使鋼索發(fā)生拉伸現(xiàn)象，最終使得錨桿的預(yù)應(yīng)力增強(qiáng)。

3.3 巖體的條件將會對錨固效果產(chǎn)生一定影響

除環(huán)境因素外，巖體的條件也會對錨固效果產(chǎn)生一定影響。巖體的類型多種多樣，例如軟質(zhì)巖體與硬質(zhì)土體，然而二者在蠕動方面卻存在較大差別。對于硬質(zhì)土體而言，由于其存在較少的結(jié)構(gòu)面分布，并且蠕動較小，因此其應(yīng)力損失也較少，使得錨桿的預(yù)應(yīng)力較強(qiáng)。對于軟質(zhì)土體而言，由于預(yù)應(yīng)力主要通過巖層發(fā)揮作用，因此當(dāng)巖層發(fā)生壓縮時，預(yù)應(yīng)力的變形較大，并且具有較慢的減小速度，進(jìn)而使得預(yù)應(yīng)力的損失較大，對錨固效果產(chǎn)生影響。

3.4 外錨段封孔灌漿對錨固效果產(chǎn)生一定的影響

在進(jìn)行外錨段封孔灌漿時，由于水化熱能的存在使得鋼索的預(yù)應(yīng)力逐漸減小，預(yù)應(yīng)力的減少量、巖土的裂隙率與錨索的噸位將會對預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生一定的影響，進(jìn)而對錨固效果產(chǎn)生影響。

4 公路邊坡治理中巖土錨固技術(shù)的應(yīng)用

4.1 施工準(zhǔn)備過程中對錨固技術(shù)的應(yīng)用

在進(jìn)行錨固技術(shù)的應(yīng)用前，施工技術(shù)人員必須進(jìn)行嚴(yán)密的施工設(shè)計，選擇適合的機(jī)械設(shè)備、施工工藝、施工材料與檢測技術(shù)等。同時，應(yīng)向相關(guān)部門提交開工報告書、機(jī)械設(shè)備工況報告書等，并進(jìn)行開工許可的申請。待申請通過后，施工技術(shù)人員應(yīng)按照施工設(shè)計并依據(jù)施工現(xiàn)場的實際條件對錨桿進(jìn)行抗拔拉破壞實驗，以此來確保錨桿的強(qiáng)度。在進(jìn)行錨孔施工后，只有當(dāng)漿體強(qiáng)度提升至85%之后方可進(jìn)行實驗，以避免發(fā)生不良后果。

4.2 公路邊坡穩(wěn)定工程中的錨固技術(shù)應(yīng)用

在對公路邊坡進(jìn)行治理時，由于錨桿能夠有效的阻止土體的滑動，并且能夠增強(qiáng)土體之間的摩擦力，具有十分明顯的加固效果。因此在目前的公路邊坡的治理工程中普遍應(yīng)用錨固技術(shù)。在當(dāng)前的公路邊坡施工中，多使用圬工防護(hù)，然而其存在較為明顯的缺點，即圬工體自身并未具有較高的強(qiáng)度，并且圬工體只對坡面產(chǎn)生作用，因此無法對土體的節(jié)理、風(fēng)化等缺陷進(jìn)行修護(hù)，因而無法對公路邊坡起到有效的防護(hù)作用。當(dāng)采用錨固技術(shù)后，由于錨固本身具有的懸吊、組合梁與擠壓加固等作用原理，使得邊坡土體的強(qiáng)度能夠得到有效的提升，進(jìn)而確保了邊坡土體的穩(wěn)定性。

4.3 公路支擋工程中的錨固技術(shù)的應(yīng)用

在公路的支擋工程中，由于石料隨處可得，具有簡便的施工工藝，并且材料的造價較低，因此主要運(yùn)用重力式擋土墻。重力式擋土墻主要是依靠自身的重力來確保路基的穩(wěn)固性，因此若想有效的提升公路邊坡的穩(wěn)定性，則必須建造面積足夠大的擋土墻才能滿足工程需求。然而由于受到地形與地質(zhì)條件的限制，重力式擋土墻無法有效的適應(yīng)當(dāng)前的環(huán)境變化，無法對公路邊坡進(jìn)行較好的加固作用，因此必須加大力度應(yīng)用錨固技術(shù)。目前應(yīng)用錨桿技術(shù)主要包括錨桿擋土墻、錨定板擋土墻、錨桿樁板式擋土墻與加筋擋土墻等類型，這些類型的擋土墻有效的解決了上述問題，彌補(bǔ)了因地形、地質(zhì)條件產(chǎn)生的不足，并且其具有結(jié)構(gòu)較輕、穩(wěn)固性較高的性能，同時對于地基的承載能力并未具有較高要求，因此被廣泛的予以應(yīng)用。

4.4 高邊坡的加固與防護(hù)

在運(yùn)用錨固技術(shù)前，必須依據(jù)施工現(xiàn)場的土體特性、邊坡高度與地下水的實際情況選擇適合的工程防護(hù)措施，例如使用土釘墻、錨桿鐵絲網(wǎng)等。在對公路邊坡進(jìn)行加固與防護(hù)時，采用土工格柵來取代鐵絲網(wǎng)，不僅可有效的降低施工成本。同時可有效的提升邊坡護(hù)面的柔韌性。在對高坡進(jìn)行加固與防護(hù)時，若邊坡的巖石風(fēng)化破碎面沿地基方向發(fā)展，則極易發(fā)生坍塌事故，因此可采用錨桿與錨索護(hù)坡等措施，由上至下對坡面進(jìn)行加固，以確保高坡具有加強(qiáng)的穩(wěn)固性。在山區(qū)的高速公路建設(shè)中，由于缺少對邊坡的地質(zhì)勘查而極易發(fā)生滑坡或者坍塌等事故，因此常利用預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁對其進(jìn)行治理，避免發(fā)生不良后果。

5 工程實例

楚大公路魏家菁左邊坡位于K250+540～K250+753段，公路的邊坡高度為55～65cm，傾斜角為45～50°，廣大鐵路從其坡頂位置通過，坡腳為楚大公路。該公路邊坡呈現(xiàn)出北西走向的向斜近軸部位置，公路西側(cè)存在一條與向斜方向一致的壓逆行斷層，同時該公路邊坡為具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。

6 對于該工程邊坡的治理

該公路的邊坡雖然深層次較為穩(wěn)固，然而其表層卻較為破碎與松散，因此需要對表層進(jìn)行加固。在邊坡治理工程中，錨桿的型號選擇為φ22的螺紋鋼筋，全長砂漿錨固，錨桿的選取長度為2.10m，并按照1.5m×1.5m的間距進(jìn)行排列，錨桿的安裝垂直于坡面，噴射的混凝土厚度為90mm。在8～12m處挖掘一滑移面，目的在于排出地下水，避免對邊坡造成威脅。依據(jù)對邊坡穩(wěn)定性的分析，對于路塹邊坡上部削坡未到位之處進(jìn)行清除，以減小邊坡頂端重力，設(shè)置地梁式預(yù)應(yīng)力錨索加固深層巖體，同時利用錨桿、掛網(wǎng)、噴射混凝土的方式對坡面進(jìn)行加固。最后對右側(cè)路塹的開裂變形部分進(jìn)行修復(fù)，清除下部浮土，利用自鉆式錨桿對淺層坡體進(jìn)行加固。

按照上述的工序?qū)Τ蠊返倪吰逻M(jìn)行治理，有效的增強(qiáng)了邊坡的穩(wěn)定性，確保了楚大公路的正常使用，延長公路的使用使用壽命，同時也在一定程度上保護(hù)了鐵路的安全，避免了不良后的產(chǎn)生，維護(hù)了交通安全。

7 結(jié)束語

公路建設(shè)對于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加強(qiáng)道路運(yùn)輸能力具有至關(guān)重要作用，為延長公路的使用壽命，避免發(fā)生安全事故，在進(jìn)行建設(shè)時必須對公路邊坡進(jìn)行加固。巖土錨固技術(shù)因其自身具有的良好性能被廣泛的應(yīng)用于公路邊坡的治理中，并取得了良好效果，為提升公路的整體質(zhì)量提供了堅實保障。

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