李碩
摘 要:預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)是錨固技術(shù)的一種,具有根據(jù)邊坡情況可調(diào)節(jié)性、結(jié)構(gòu)簡單、工期短等優(yōu)勢而廣泛應(yīng)用于邊坡治理加固中。巖土工程工程邊坡因人為破壞巖層和土層而會使邊坡失去穩(wěn)定性,這會引發(fā)工程安全問題。因此,為保證邊坡及其環(huán)境的安全,需要對巖土工程邊坡進(jìn)行支擋加固以及防護(hù)措施。本文將簡單敘述巖土邊坡治理中預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的優(yōu)勢,然后詳細(xì)敘述在巖土工程治理中預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的具體的應(yīng)用。以下內(nèi)容僅供相關(guān)專業(yè)人士作交流。
關(guān)鍵詞:巖土工程邊坡治理;預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù);應(yīng)用
1 引文
隨著大量民生工程建設(shè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)建設(shè)以及綠色新型產(chǎn)業(yè)建設(shè),必然會伴隨巖土工程邊坡的治理需要。在邊坡治理中錨固技術(shù)無疑是當(dāng)前邊坡加固技術(shù)中最成熟和經(jīng)濟(jì)可靠的一種,而伴隨預(yù)應(yīng)力材料發(fā)展、施工機(jī)具以及錨索防腐技術(shù)的提高,預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在巖土邊坡治理中優(yōu)勢越來越明顯。
2 巖土工程邊坡治理中預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的優(yōu)勢
所謂的預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)就是指的最頻繁使用的有關(guān)治理山體滑坡的技術(shù)方法。而且這一技術(shù)曾經(jīng)被列為“七五”科技攻關(guān)項目。預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)是一種向巖層傳遞力的支護(hù)方法,預(yù)應(yīng)力錨索能夠遵守相應(yīng)規(guī)定的方向與負(fù)荷大小,從而將力從巖體表面?zhèn)鬟f到巖層深處,進(jìn)而使所加固的巖體受到一個有益的預(yù)壓應(yīng)力。針對巖土工程中滑坡現(xiàn)象的經(jīng)常出現(xiàn),如果不運用科學(xué)、有效的措施來處理這些邊坡,那么就很容易使得各類的災(zāi)難性的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。如果有各種地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象發(fā)生,既會使工程施工的進(jìn)度減緩,而且還會威脅到人們的生命安全及財產(chǎn)安全。針對目前較多工程的施工進(jìn)行分析可知,當(dāng)下,邊坡穩(wěn)定是很多工程所面臨著最突出的一個問題。
預(yù)應(yīng)力錨索是一種結(jié)構(gòu)系統(tǒng),可以承受拉力,其一端固定在穩(wěn)定土層或巖層中,另一端與被加固物緊密結(jié)合,形成新的結(jié)構(gòu)復(fù)合體,可以向巖層或土層施加壓應(yīng)力,限制邊坡發(fā)生有害的變形和位移。它包括錨索束體、外錨頭和錨固孔三個基本的組件,其中錨索束體在預(yù)應(yīng)力錨索中起著關(guān)鍵的作用。在巖土工程邊坡治理中有著預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)其特有的優(yōu)勢,如下所示。
主動性。主動建立的后張預(yù)應(yīng)力,來減低、消除天然力場對工程地質(zhì)體或構(gòu)筑體所造成的危害;可以依據(jù)現(xiàn)場的需求調(diào)控錨索放置位置、深度、方向,以及施加預(yù)應(yīng)力的大??;可主動調(diào)整預(yù)應(yīng)力場與天然力場的疊加范圍和程度。低破壞性。預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)對環(huán)境的產(chǎn)生的污染少;對加固體的擾動少,在不破壞巖層或土層穩(wěn)定性的情況下達(dá)到加固的目的。高效性。工期短,利于工程進(jìn)度的推進(jìn);預(yù)應(yīng)力錨索使用的預(yù)應(yīng)力筋只要使用較小的材料截面就可以產(chǎn)生較高的預(yù)應(yīng)力。應(yīng)用范圍廣。預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)廣泛應(yīng)用于邊坡穩(wěn)定工程中的邊坡加固、斜坡?lián)跬梁突路乐蔚取?/p>
3 巖土工程治理中預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的具體應(yīng)用
3.1 預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計
預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計包括重要部件錨索的設(shè)計和防腐措施的設(shè)計兩部分。
錨索的設(shè)計就是依據(jù)邊坡加固環(huán)境,選擇適宜的繩索形式和布局,確定錨索的承載以及具體的錨固長度等結(jié)構(gòu)參數(shù),確保錨索設(shè)計具有安全性和經(jīng)濟(jì)性。第一步是設(shè)計前期準(zhǔn)備,需要進(jìn)行實地查看特別是錨固區(qū)域、市場調(diào)研、相應(yīng)的工作介質(zhì)性質(zhì)試驗、相關(guān)工程資料的收集、掌握相關(guān)的技術(shù)參數(shù)以及作必要的補(bǔ)充試驗。第二部是具體設(shè)計計算,包括確定錨索內(nèi)鍛段與巖土層的固定方法以及錨索可能破壞形式和設(shè)計條件、計算錨索在不同的巖土層中的埋深深度、考慮群錨的相互作用關(guān)系、確定錨索加固的最優(yōu)錨固角度、計算錨固力和錨固長度。
防腐措施的設(shè)計。由于錨索要埋深在巖土層中,且長期處于高應(yīng)力狀態(tài)并受到周圍巖土層中水、氣體、濕度和其中化學(xué)物質(zhì)的影響,所以,錨索很容易受到腐蝕而破壞。因此,需要做好錨索的防腐措施,延長錨索的使用壽命,提高錨索的使用強(qiáng)度。錨索防腐設(shè)計需要做好前期檢測工作,然后根據(jù)巖土層腐蝕性和巖土工程的重要性程度確定防腐等級。目前常用的防腐辦法有建立高堿性環(huán)境而使預(yù)應(yīng)力筋鈍化、建立非金屬覆蓋層或防護(hù)套、使用高強(qiáng)度的材料等。
3.2 預(yù)應(yīng)力錨索的施工工藝設(shè)計
預(yù)應(yīng)力錨索的施工就是將預(yù)應(yīng)力錨索的基本構(gòu)件組成一個有機(jī)體。簡單而言就是鉆造錨固孔、制作束體并將束體放入錨固孔、固定束體下端、制作外錨頭,然后用張拉鎖定法使束體產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力后外錨頭連接、進(jìn)行錨索防護(hù),完成錨索制作。具體而言,要進(jìn)行施工計劃的制定,施工計劃的計劃制定應(yīng)當(dāng)充分考慮設(shè)計的要求以及調(diào)查實驗數(shù)據(jù);架設(shè)施工平臺,施工平臺的架設(shè)需要注意施工平臺的承載和大小、數(shù)量要滿足施工的需求;錨固孔的鉆造,要制定預(yù)防埋鉆、卡鉆的措施,進(jìn)行孔的涉水試驗,充分考慮巖土地質(zhì)缺陷,做好防護(hù)措施,注意選擇合理的鉆孔參數(shù);束體的編制,注意選擇防雨、防潮和防污染的場地,做好檢查、標(biāo)識工作,注意擠壓頭的檢驗和防護(hù),做好安全準(zhǔn)備工作;結(jié)合實際,采用先進(jìn)的束體放孔方式;注漿固定,要注意用水濕潤管道,注漿要一次性完成且保證過程平穩(wěn),;制作外錨頭要注意做好驗證性工作;張拉鎖定,要做好張拉前的準(zhǔn)備工作,選擇合理的張拉方法,做好補(bǔ)償工作;進(jìn)行錨索防護(hù)完成錨索制作,防護(hù)要注意實現(xiàn)錨索的可靠性和安全性。
3.3 預(yù)應(yīng)力錨索加固工程的動態(tài)監(jiān)測
預(yù)應(yīng)力錨索加固工程的動態(tài)監(jiān)測包括預(yù)應(yīng)力錨索試驗、預(yù)應(yīng)力錨索加固工程檢測和后期的定期檢測維護(hù)。預(yù)應(yīng)力錨索試驗包含驗證性試驗、適應(yīng)性試驗和驗收試驗,驗證試驗是為了驗證預(yù)應(yīng)力錨索的部件、材料、施工方法以及施工水平能否滿足要求,重點是驗證錨索的承載力、變形、松弛和蠕變等能否滿足條件。適應(yīng)性試驗是為檢查錨索在特定的現(xiàn)場條件下的適應(yīng)性,要注意實驗應(yīng)當(dāng)在與錨索工作的巖土層和施工工藝相同的條件下進(jìn)行。驗收試驗的目的是驗證錨索滿足設(shè)計條件后錨索承載性能和安全系數(shù)。
預(yù)應(yīng)力錨索加固工程檢測就是檢驗預(yù)應(yīng)力錨索施工質(zhì)量以及預(yù)應(yīng)力錨索的實際參數(shù)是否達(dá)到設(shè)計的要求,包括檢驗原材料的合格性、施工儀器的達(dá)標(biāo)性、工序記錄、性能實驗報告、設(shè)計圖紙、施工異常處理措施等內(nèi)容。后期的定期檢測維護(hù),也即工程的維護(hù),應(yīng)當(dāng)配備專業(yè)人員進(jìn)行定期檢測維護(hù)才能延長工程的壽命,保證工程安全可靠。
4 結(jié)束語
可以觀察總結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)具有其特有的特征,在巖土工程邊坡治理中的應(yīng)用優(yōu)勢明顯。但是,在巖土邊坡治理中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)要做好前期預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計、中期預(yù)應(yīng)力錨索的施工工藝設(shè)計和后期預(yù)應(yīng)力錨索加固工程的動態(tài)監(jiān)測,只有這樣才能真正發(fā)揮好預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)優(yōu)勢,實現(xiàn)工程的可靠性、安全性。
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