劉德良
(山西冶金巖土工程勘察有限公司 太原)
隨著城市化的不斷推進,越來越多的人口涌入到城市,人地之間的矛盾逐漸緊張,制約了我國經(jīng)濟的進步發(fā)展。為了緩解這一矛盾,城市建筑物越來越高,同時對基坑邊坡的穩(wěn)定性要求也要隨之提高,因此基坑邊坡錨固技術普遍應用于建筑工程中。錨固處理技術是巖土工程中的基礎,該項技術經(jīng)過不斷的發(fā)展,已經(jīng)逐漸趨于完善,對于不同土質的邊坡,可以采用不同的技術原理,從而增加邊坡的穩(wěn)定性。
在工程設計中,經(jīng)常會遇到建筑的高差較大、施工場地不平的狀況,在這種較難進行施工作業(yè)的情況下,既要考慮到最大限度地減少平整土方的工作量,又要兼顧建筑場地的整體美觀性和實用性,從而降低工程總造價和縮短施工工期?;谝陨蠁栴},我國建筑從業(yè)者在巖土工程施工過程中,對擋土結構進行了一系列較為科學系統(tǒng)的研究,研究成果也取得了極大的進展,錨桿作為一種新型支擋結構,具有體積小、施工簡單、牢固性好及安全度較高等特點,在深基坑支護工程中的應用極為廣泛。錨固是將新型的錨桿工程技術轉化為一種實用性的擋土結構物體。錨桿技術是新型受拉桿件的一種,錨桿結構物的一端與工程主體結構相連接,另外一端則通過鉆孔作業(yè),插入錨桿結構物,經(jīng)過注漿作業(yè),后期養(yǎng)護等一系列工序,將錨桿結構物固定在穩(wěn)定的地層之中,使之能夠承受住土壓力對錨桿結構物所施加的推力,進而利用錨桿結構物與地層間設定的錨固力來維持錨桿結構物的穩(wěn)定性。
深基坑應以分層開挖為宜,每層深度不能太大,深度過大會造成支護前深基坑邊坡失穩(wěn),開挖深度一定要綜合考慮暴露坡面的直立能力,每層開挖深度小于土的天然自立高度,并且應以錨桿周圍水泥漿液凝固前不造成錨桿受力為限,這樣才能使得錨桿的錨固力不會降低。為錨噴網(wǎng)的施工提供良好的工作條件,每層土層挖深2.0~2.5m,沙層1.0~1.5m,嚴禁超深開挖。開挖長度的確定要考慮到交叉施工期間能保持坡面穩(wěn)定,一般同一軸線的開挖長度為15~20m。邊坡開挖應最大限度地減少對支護土層的擾動并嚴格按規(guī)定修坡,防止分層開挖的誤差引起最終基坑外形尺寸不足。
鉆孔的孔徑的大小和孔深都是按照工勘資料經(jīng)過計算設計的,在明確錨固的拉力和其他的參數(shù)設計的前提下,鉆孔前應按照設計的孔位測量放線,確定孔位做好標記,并且要按設計要求的孔深、角度進行成孔。根據(jù)具體的地質情況采用人工成孔或機械成孔,機械成孔應選擇質量較好的設備和機具,尋求最佳的技術控制鉆孔的設計口徑,在遇到較軟的土層和復雜的地質時,特別是當遇到泥沙質土時,鉆孔要配備必要的套管跟進,極力避免出現(xiàn)塌孔或者是涌水的情況出現(xiàn)。
錨桿桿體的合理放置是錨固支護的關鍵性步驟。在錨固支護過程中,為了使其技術運用效果發(fā)揮到最佳,需要充分考慮錨桿的長度、數(shù)量及粗細等多種要素的綜合影響。出于人員及工程安全性考慮,需要結合當前技術條件,設計不同的錨桿位置方案,同時從錨桿選取、固定多方面入手,提高安全性,盡量避免坍塌、土裂等安全事故的發(fā)生。①要選擇符合標準規(guī)范的高質量、完整性強、抗腐蝕、防老化的錨桿,這樣能夠承受結構物的上托力、水壓、土壤壓力及抗拔力,并且根據(jù)錨桿的設計要求對長度、直徑進行合理加工,在1.5~2m處焊接支架,并放置錨桿于孔內。②對巖土工程進行鉆孔,檢查錨桿質量,接著把錨桿的一端錨固于地基巖層中,另一端連接上支護鋼筋網(wǎng)片和加強筋,為了確保錨固的長久性和穩(wěn)定性,要把注漿管和錨桿同時放入鉆孔里。
注漿是保證錨桿與周圍土體緊密粘和的關鍵,通常要在安好錨桿的孔內注入水泥漿,控制好壓力,一般為0.4~0.6MPa以確保錨桿與孔壁之間注滿漿,注漿由里向外注,一般應在孔口封堵止?jié){,防止?jié){液流出,注滿為止,水泥漿距孔口30~40cm時用水泥砂漿填實。注漿的水泥要符合錨桿的相關技術參數(shù),不可偏離,也要注意相關的環(huán)境和設計要求,實時的進行二次高壓注漿施工。
錨索施工完成并張拉結束后,對孔口進行二次注漿,漿液采用水泥-水玻璃雙漿液,漿液粘度較低,可灌性較好,在水中可以迅速凝固,凝結時間在幾秒到幾分鐘內準確控制,結石率可高達98%以上,結石強度較高,且漿液本身無毒,對下游居民用水無污染。
錨墊板選擇同一廠家定做,強度達到要求,墊板按照圍護樁設置弧度與形狀,使其與圍護樁貼合緊密,安裝在圍護樁正中的位置,圍護樁樁間錨索鋼絞線穿過雙向支座上預留的孔,采用錨具進行鎖定。且訂做專用的、與雙向支座配套的方形振弦式錨索測力計,張拉應力會逐漸均勻,數(shù)據(jù)更加的真實準確。對于孔口摩擦應力的損失采用二次張拉(相隔48h),消除鋼絞線不順直、鋼絞線上次應力等不良因素。錨索正式張拉前,取20%的設計張拉荷載,對其預張拉1~2次,使其與錨具接觸緊密,鋼絞線完全平直。張拉、卸載過程中,嚴格按照規(guī)范執(zhí)行,分級加載,待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后再進行下一級加載。
錨固技術廣泛應用于深基坑巖土工程領域。堅持錨固技術應用的實踐性原則、經(jīng)濟性原則和適用性原則,在錨固技術運用到巖土工程技術時,充分關注其技術使用要點,避免坍塌等安全穩(wěn)定事故的發(fā)生,探討運用錨固技術在巖土工程技術中的運用,以促進巖土工程技術研究的進步和實踐水平的提高,更大程度上推動我國的建筑事業(yè)的進步和發(fā)展。
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