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        預應力錨索施工在高速公路高邊坡治理工程中的應用經(jīng)驗分析

        2020-03-06 22:43:27歐陽龍
        工程建設與設計 2020年21期
        關(guān)鍵詞:格構(gòu)錨索預應力

        歐陽龍

        (江西有色建設集團有限公司,南昌 330000)

        1 引言

        我國近些年高速公路建設的里程不斷增多,施工規(guī)模不斷擴大,為更好地滿足經(jīng)濟建設發(fā)展的需求,對高速公路施工技術(shù)也有了更高的要求,高邊坡是高速公路施工中常常遇到的情況,會出現(xiàn)地質(zhì)狀況不理想的問題,如巖石風化、坍塌及其他問題,嚴重的在深路塹施工中會出現(xiàn)臨空面較高,地質(zhì)構(gòu)造出現(xiàn)裂縫等問題,會形成邊坡不穩(wěn)定的情況,在施工設計中必須樹立邊坡護理意識,探索邊坡護理的方法。傳統(tǒng)方法多采用的是土層錨桿噴射混凝土支護。在針對大中型邊坡修護工作中,需要根據(jù)實際情況,選擇合適的護理技術(shù),預應力錨索方式備受人們的關(guān)注【1】。

        2 預應力錨索施工概述

        所謂的預應力錨索施工,主要是在施工過程中,針對相對松軟不穩(wěn)定的巖石土層通過預應力錨索框架進行穩(wěn)固,從而使得松軟的巖土能與深層穩(wěn)定的巖土結(jié)合,阻止其表層脫離現(xiàn)象的出現(xiàn)。預應力錨索的一方面受力體是錨索樁本身,同時也可以依靠錨固段受力,從而穿破土體,讓表層土和深層土結(jié)合,最終形成穩(wěn)定的受力面,實現(xiàn)邊坡加固的目的。對高速公路而言,要加強邊坡的穩(wěn)定性,需要依靠已有的錨索技術(shù)提升滑面摩擦力,并提升滑面產(chǎn)生的抗滑摩擦阻力。高速公路邊坡防護中,應用預應力錨索施工,是利用一定強度的水泥砂漿,在一定深度的錨孔底部與周圍的巖石形成一定程度的錨固體,并在錨索預應力作用下,將不穩(wěn)定山體與穩(wěn)定的山體進行組合,最終形成一個完整穩(wěn)定的整體,從而確保整個邊坡的穩(wěn)定,避免裂縫問題的加深【2】。

        3 預應力錨索施工應用中存在的問題分析

        高速公路邊坡治理工程施工中,需要重視分析其穩(wěn)定性,了解邊坡自身特點及影響其穩(wěn)定性的環(huán)境因素等,從而結(jié)合實際制定相應的措施和方法。但在實際的施工中,預應力錨索技術(shù)還相對不夠成熟,部分地區(qū)和部分工程施工中對其應用方法了解不深入,僅僅是套用其他地區(qū)的方法,因此,在實際的應用中出現(xiàn)與實際情況不符合的問題。還有一些高速公路工程建設的邊坡坡度相對較大,采用錨索結(jié)構(gòu)及相應的施工方式進行加固,施工過程中也會對原有的植被造成破壞【3】。

        在高速公路工程設計中,錨索角的設計和確定至關(guān)重要,如果角度不合理,會帶來承載力浪費的問題。因此,在實際的工程治理中,需要對錨固角取值加以明確的規(guī)定,不能僅僅是確定其范圍,錨索格構(gòu)是錨索預應力中惟一的傳力構(gòu)件,因而必須將其作為整個設計的重點,需要考慮錨索外錨頭設計的協(xié)調(diào)性和合理性。在實際的應用中,會存在雖然混凝土格構(gòu)未達到極限,但因為外錨頭受到破壞,最終導致邊坡加固失去了穩(wěn)定性。對相關(guān)設計、計算方法和受力模式的探討方面相對不完善,需要進一步研究。

        4 預應力錨索的結(jié)構(gòu)設計分析

        4.1 預應力的廣泛應用

        預應力錨索除了加固壓縮邊坡淺表,也能抑制潛在的滑動邊坡,因此,在高速公路及水利工程建設中,在路基邊坡支護設計中應用較為廣泛,且外錨頭結(jié)構(gòu)形式也得到了很大程度的開發(fā)和應用,遇到松散的層邊坡,格梁能確保邊坡表層的預應力均勻傳遞,也能減少巖土應力集中帶來的壓縮變形等問題的出現(xiàn)。格梁能加強各錨索之間的聯(lián)系,也能提升抗滑錨索的整體性和連續(xù)性。除此之外,格梁之間也能進行景觀綠化設計【4】。

        4.2 格構(gòu)梁的內(nèi)力分析

        格構(gòu)是由垂直坡面位置橫縱梁組成,在橫縱梁相交的預應力位置設置錨索結(jié)構(gòu),對錨索結(jié)構(gòu)梁模型設計和分析時,需要對格構(gòu)下部巖土體及格構(gòu)的相互作用進行分析,根據(jù)線彈性體計算來設計巖土體格梁,因此,要求預應力錨索格構(gòu)在力學分析中,要分析受邊坡土體地基的影響作用。在模型計算中,需要對周圍巖石土體及格構(gòu)梁體的作用力進行計算,可以采用彈性地基模型法計算。對彈性地基梁模型的計算,一般是將格構(gòu)梁作為地基上的梁進行計算??傮w來講,要結(jié)合不同的地基模型,所選用的計算和設計方法也存在差別【5】。

        4.3 預應力錨索工作

        預應力錨索格構(gòu)在實際的復合中涉及的邊坡地質(zhì)較為復雜。在常見的格構(gòu)梁邊坡加固中,受認知水平的影響,難以了解其內(nèi)在聯(lián)系,在邊坡護理修復工程廣度和深度上,都需要創(chuàng)新和開拓加固治理方法,并不斷探討和優(yōu)化工程治理的措施,提升預應力錨索工作的效率。

        4.4 分析錨索編號

        預應力錨索壓力的設計分析中,錨筋材料多采用無黏結(jié)的高強度、低松弛鋼絞線,并標記各單元鋼制絞線,方便施工人員的操作。編索過程中,需要將截取的鋼制絞線放在架子上,對其進行逐根檢查,并清除其表面的泥土污垢,去掉損傷的絞線,對錨段進行編號。

        5 預應力錨索施工措施分析

        5.1 做好施工前的準備

        在高速公路邊坡工程施工前,必須結(jié)合工程所在地的實際情況,到實地進行測量和勘察,并結(jié)合具體的邊坡情況確定施工的工藝方法及具體的流程,確定施工技管理人員,做好設備的檢查,并對施工管理體系加以明確。

        5.2 建立施工平臺

        斜坡腳手架上搭建錨索施工平臺,鋪設超過3m 的木板承受水平推理,并重視安全欄的設置。對鉆機方位、傾角、鉆孔位置加以確定,確保整個設計符合要求,并對施工平臺進行加固處理。

        5.3 鉆孔

        要結(jié)合傾角、孔的位置和方位,對鉆機進行準確的定位,并將其誤差控制到合適的范圍。鉆孔過程中,要對每個孔的鉆進狀態(tài)及地層的變化進行全面的了解,并觀察和記錄地下水及周圍環(huán)境的情況,做好相應的記錄。在遇到地質(zhì)松散和破碎時,要采用先進的鉆進技術(shù),避免鉆孔坍塌。遇到坍塌的孔位,要停止鉆孔,并進行灌漿固結(jié)處理,確保水泥漿凝固后,再次進行鉆進處理。

        5.4 施工中注意事項

        邊坡護理和修復處理中,地下水的水位對邊坡變形及滑坡的影響相對較大,因此,邊坡護理工程施工時間要選擇在雨季來臨前。施工中要在開挖的同時做好加固工作,避免因長時間裸露最終影響工程的穩(wěn)定性。此外,在鉆孔過程中,必須及時檢查堵孔和塌孔的現(xiàn)象,并及時采取恰當?shù)淖{措施。確保每根錨索在空間內(nèi)保持平衡,坡面和地梁施工也需要保持平順。遇到坍塌的問題,地梁設置與地面需要保持水平。

        6 結(jié)語

        綜上所述,高速公路工程建設是我國道路交通事業(yè)的重要組成,在邊坡護理工程施工中,要結(jié)合實際情況,重視對預應力錨索施工技術(shù)的探討,提升邊坡護理的質(zhì)量。

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