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        巖土工程邊坡治理中的預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)

        2021-11-26 17:36:18邰小鵬張國寶雷云龍袁碩
        魅力中國 2021年2期

        邰小鵬 張國寶 雷云龍 袁碩

        (遼寧省冶金地質(zhì)勘查四0 五隊有限責(zé)任公司,遼寧 鞍山 114000)

        一、巖土邊坡工程治理要求

        我國幅員遼闊,地質(zhì)條件復(fù)雜,山區(qū)面積占比較高,不可避免地造成深挖高填現(xiàn)象,形成大量的路塹、路堤高邊坡,邊坡失穩(wěn)問題屢見不鮮,不僅是帶來了經(jīng)濟(jì)方面的損失,更是直接威脅到相關(guān)人員的生命安全,巖土邊坡工程治理是必須深入研究的一個重要課題。從巖土邊坡工程治理措施來看,預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的較為成熟,且得到了廣泛應(yīng)用,其主要是將錨索錨固段固定于滑面穩(wěn)定地層,通過反力裝置將滑坡推力傳入錨固段,切實提高邊坡的穩(wěn)定性,治理效果明顯,本文著重就此技術(shù)應(yīng)用展開具體分析。

        二、預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的特征

        預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要由錨索、錨頭、錨固構(gòu)成,其中錨索起到關(guān)鍵性的作用。預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的特征主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

        ①主動性。預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)能主動建立后張預(yù)應(yīng)力,目的是降低和消除天然立場對地質(zhì)結(jié)構(gòu)或建筑物的破壞。在實踐操作過程中,能夠根據(jù)現(xiàn)場實際的情況進(jìn)行錨索位置、方向、深度、預(yù)應(yīng)力大小進(jìn)行調(diào)控,且可以主動調(diào)整預(yù)應(yīng)力場,使其與天然力場相適應(yīng)。②高效性。采用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)進(jìn)行巖土工程的邊坡治理,具有工期短的優(yōu)勢,能夠加快工程的進(jìn)度。同時在具體應(yīng)用過程中,只需要使用較小的材料截面便可以實現(xiàn)較大的預(yù)應(yīng)力。③破壞性低。應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)治理邊坡,對周圍的環(huán)境污染較低,基本不會對固體產(chǎn)生擾動,另外不破壞巖層或土層的穩(wěn)定性并達(dá)到加固的目的,也是其明顯的特征之一。④應(yīng)用范圍較廣。預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在巖土工程邊坡治理中廣泛應(yīng)用,目前主要是應(yīng)用于邊坡加固、滑坡防治、斜坡?lián)跬恋裙ぷ髦小?/p>

        三、預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的具體應(yīng)用

        (一)巖土工程邊坡治理中預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計

        預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計需要根據(jù)加固邊坡的環(huán)境來進(jìn)行考慮,一般宜選擇繩索形式和布局,確定錨索的承載以及錨固長度等基本參數(shù)。首先需要開展的工作是實地踏勘,尤其是錨固區(qū)域,要進(jìn)行工作介質(zhì)性質(zhì)實驗及收集相關(guān)工程資料,掌握錨索設(shè)計的相關(guān)參數(shù)。其次要進(jìn)行具體的設(shè)計計算,其中包含了錨索與巖土層的固定方法,以及錨索可能會出現(xiàn)的破壞形式,計算錨索在巖土層中的埋深,同時還要兼顧到群錨的相互作用關(guān)系,計算出合理的錨固力和錨固長度。在完成預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計之后,還需要進(jìn)行防腐措施的設(shè)計,預(yù)應(yīng)力錨索埋深在巖土層之中,長期受到高應(yīng)力的影響,加上巖土體中的水、氣體、濕度以及其他化學(xué)物質(zhì)的相互影響,很容易出現(xiàn)腐蝕破壞,必須要對其進(jìn)行防腐措施,以延長錨索的使用壽命,提高錨索的使用強度。

        (二)預(yù)應(yīng)力錨索的施工工藝設(shè)計

        巖土工程邊坡治理中預(yù)應(yīng)力錨索施工,是指將錨索全部構(gòu)架與邊坡巖體組成一個整體,再具體施工環(huán)節(jié)涉及了鉆孔、制作束體并將束體放入到錨固孔中,固定束體下端、制作外錨頭,然后施加預(yù)應(yīng)力來完成剩余的施工工作。在鉆孔的過程中,潛孔鉆機鉆孔的過程中可能會引起孔內(nèi)坍塌導(dǎo)致埋鉆和卡鉆的問題,要額外注意這些情況的發(fā)生,選擇合理的鉆孔參數(shù)。錨索的編制應(yīng)該做好檢查和表示工作,尤其是要注意擠壓頭的檢驗和防護(hù),做好安全準(zhǔn)備工作,根據(jù)施工所在的地質(zhì)環(huán)境,宜優(yōu)先采用束體放孔的方式,并進(jìn)行注漿固定;在進(jìn)行張拉鎖定時,需要提前做好張拉的準(zhǔn)備,選擇合理的張拉方法,并注重補償工作。

        (三)邊坡穩(wěn)定性的驗算與動態(tài)監(jiān)測

        為了保證預(yù)應(yīng)力錨索的治理效果,還需要根據(jù)公路路基設(shè)計的規(guī)范,對錨索防護(hù)的穩(wěn)定性進(jìn)行驗算,在具體的驗算過程中,需要充分考慮這兩個方面的問題:一方面是常規(guī)工況下巖土工程邊坡的天然狀態(tài),以此對邊坡防護(hù)穩(wěn)定性進(jìn)行分析和驗算,判斷其實際的防護(hù)效果;另一方面是非常規(guī)工況下,比如強風(fēng)暴雨、地震荷載作用等情況下,需要對邊坡的穩(wěn)定性、安全系數(shù)及土層參數(shù)進(jìn)行分析和驗算,以此保證邊坡防護(hù)效果。另外,除了需要對巖土工程邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行驗算以外,還需要對預(yù)應(yīng)力錨索加固工程進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測,主要是對工程質(zhì)量檢測和后期的維護(hù)檢測。在對預(yù)應(yīng)力錨索工程質(zhì)量檢測過程中,重點需要對錨索部件、材料、施工方法、施工水平等進(jìn)行檢測,確保錨索在承載力、抗變形能力等方與工程要求相符。

        結(jié)束語

        綜上所述,隨著民生工程建設(shè)及綠色新型產(chǎn)業(yè)建設(shè)腳步的加快,必定會有巖土工程邊坡質(zhì)量的需要。目前在巖土工程邊坡治理中,比較頻繁使用的一項技術(shù)便是預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù),該技術(shù)理論較成熟,且經(jīng)濟(jì)可靠,加之預(yù)應(yīng)力材料的不斷發(fā)展和科技的進(jìn)步,將預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)應(yīng)用于巖土工程邊坡治理中,將會更加突顯其技術(shù)優(yōu)勢。因此,對巖土工程邊坡治理中的預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)進(jìn)行分析具有重要的意義。

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