李 琦

（陜西省榆林職業(yè)技術學院，陜西 榆林 719000）

在工程建設中，邊坡開挖存在較大安全隱患，極易引發(fā)滑塌等事故，使施工人員處于較為危險的境地，影響施工進度，因此，進行邊坡支護十分必要。當前，最為常用的支護方法為巖土錨固技術，這種技術可以從根本上保證邊坡的穩(wěn)定性，具有其他支護技術所不具備的優(yōu)勢，如成本低、施工方便、經濟快捷等。

1 錨固技術概述

1.1 錨固技術簡介

錨固是一種拉桿件。這種拉桿件有兩端，其中一端被固定在邊坡土層中，稱為錨固端，另一端屬于連接端，一般與工程的建筑物直接相連，連接后可以承受壓力，利用地層的錨固力使建筑物變得更加穩(wěn)定。錨固有較多的分類，按照其結構形式主要有：抗滑樁、錨洞、噴錨支護及預應力錨固(錨索)四類，這四類以噴錨支護最為常用，并且外延形式最多，包括噴混凝土支護、錨桿支護、噴混凝土與錨桿支護、鋼筋網等，其中，噴錨支護的架設時間較為精確，在巖石開挖之后，必須立即對開挖面噴涂混凝土，遇特殊情況，還需要加設錨桿和鋼筋網，讓巖石變得更加穩(wěn)定。

錨固技術的應用極為廣泛，在很多工程建設中應用深度較深，除了臨時性加固之外，還會應用到永久性加固，如穩(wěn)定開挖的邊坡、防止橋臺的傾覆等。因此，研究錨固技術在具體工程中的應用，對于掌握錨固技術的原理以及合理應用，具有較強的現實意義。

1.2 錨固技術的特點

錨固技術具有較強的應用價值和極多的應用特征。

（1）錨固技術可以充分結合巖土體能量，調用巖石自身的強度和能量，在一定程度上減輕結構自身的重量，達到安全施工的目的。

（2）錨固的應用場景較為寬廣，除了永久性錨固架設對于土質有著一定的要求外，幾乎可以在各種地層中應用。

（3）架設錨固部件的機械較小，并不會占用較大的空間，使用起來十分方便。

（4）因為鋼材的成本十分高昂，用錨桿代替鋼筋作為側壁支撐可以極大地節(jié)約成本。同時，錨桿的作用十分凸顯，在固定完善之后，可以使施工變得更加安全。

（5）錨桿固定的形式具有較強的科學性，需要通過精確測量之后確定具體的固定形式和位置。

（6）錨桿對于結構物的變位量進行確定，能最大程度保證結構物的安全性，對于環(huán)境污染的程度較小，符合“綠色可持續(xù)發(fā)展”理念。

（7）錨固的施工要求有嚴格規(guī)定，鉆錨固孔時，應根據設計要求和圍巖情況確定孔的位置。錨桿孔距誤差不宜超過150mm，預應力錨索孔距誤差不宜超過200mm，預應力錨索的鉆孔軸線與設計軸線的偏差角不應大于3°。

（8）錨固技術施工中，錨桿孔深、錨桿孔徑、全長黏結型錨桿、端頭錨固型錨桿、摩擦型錨桿、預應力錨索等應符合相應的施工要求。

2 錨固技術的支護原理

錨固技術的支護原理與其他加固技術有著明顯的區(qū)別，需要進一步解析其結構。從一般意義上來說，錨固體系主要由錨桿、錨固結構及約束構件三部分組成，其中，錨桿的功能與上文所述功能基本相似，均是起著連接作用，從而保證巖土土質的穩(wěn)定性。如果在錨桿的實際制作過程中，所用的材料為鋼絞線，那么我們稱這種連接桿為錨索。錨固結構是十分關鍵的部件，可以將巖土邊坡所承受的壓力進行轉移，通過錨桿傳送給地層，從而保證施工的安全性。約束構件是一種較為常見的加固部件，主要功能是施加約束力，其加固效果較好。

巖土錨固技術主要先將錨桿埋入地層深處，然后通過錨固結構與其進行緊密連接，通過錨桿的兩端，一端做固定，一端與巖土體進行連接，從而達到防止巖土體松動或滑塌的目的。此外，結合注漿體能夠極大地提升巖土邊坡的穩(wěn)定性。

3 巖土錨固技術在邊坡支護中的常用支護形式

在當前工程建設中，巖土錨固技術的支護形式主要有板肋式、格構式、排樁式三種。

3.1 板肋式

板肋式支護形式在錨固結構體系方面與其他支護形式并無較大區(qū)別，其主要由鋼筋混凝土肋柱、錨桿及肋柱間擋板三個部分組成，對于鋼筋混凝土肋柱主要有三種形式進行制作，即現澆鋼筋混凝土、預制鋼筋混凝土板、噴射混凝土鋼筋面板。在實際施工過程中，一般是采用預制鋼筋混凝土板，但是，在某些特殊情況下，如加快施工進度等，就會采用噴射混凝土鋼筋面板。這種支護形式對于邊坡土質有著一定的條件限制，其比較適用于15～30m之間的挖方邊坡，如果超過這個范圍，就需要采用其他的支護形式。針對坡面比可以依據實際情況進行調整，在某些情況下也可以分級放坡處理。在施工工藝方面，這種支護形式也存在著一定的特殊性，一般是采用從上而下的逆作法施工，因此，決定了該支護形式在放坡方面較為靈活，安全系數也較高，采用擋板封閉坡面，可以防止巖體從肋柱間被擠壓出來，還可以通過調整坡比節(jié)省投資成本。

3.2 格構式

格構式錨桿擋墻相比于板肋式支護形式在投資成本方面要偏高，但是，在穩(wěn)定性及應用靈活性方面卻有優(yōu)勢。其主要由鋼筋混凝土格架梁和灌漿錨桿兩部分組成，前者的主要作用是分散邊坡坡體所受到的壓力，將其導向兩側的錨桿，然后通過錨桿的力傳遞效應傳送給地層，而地層具有較強的穩(wěn)定性，因此，使得邊坡結構趨于穩(wěn)定。對于邊坡坡面比可以根據巖土土質的區(qū)別進行靈活調整，對于邊坡土質較差的要按照先確定坡率、再架設鋼筋混凝土格構梁的順序支護結構。同板肋式支護形式一樣，也需要采用逆作法從上到下進行施工，對于格構截面在樣式方面并不受限制，靈活多樣。格構式錨桿擋墻的適用范圍更加廣泛，可以用于滑坡工程中，其缺陷是投資成本較高。

3.3 排樁式

排樁式錨桿擋墻同樣具有投資成本高的特點，這是因為在架設方面比較復雜，所采用的材料也是以鋼筋為主，一般來說，該支護結構主要由錨桿和鋼筋混凝土樁組成，在錨桿方面比較自由，沒有什么材料上的限制。鋼筋混凝土排樁式錨桿擋墻適用范圍也較為廣泛，可以用于多種地理條件，如邊坡牽引式滑坡、邊坡軟弱面外傾或出現臨空狀態(tài)等，均可以用這種支護形式進行邊坡穩(wěn)固，從而保證施工人員的安全。

4 實例分析

4.1 工程概況

2020年，對某工程路段的地層進行勘查，從上到下的地質分別為填土層、砂質黏性土層、花崗巖層，其中，花崗巖層最厚達到了9.7m。這種土質結構的邊坡必須要使用相應的支護形式，才能保證施工安全。綜合多種因素考慮，最終決定選用巖土錨固技術進行支護，以板肋式錨固擋墻為主要形式。

4.1.1 材料選擇

由于使用的是板肋式錨固擋墻支護結構，在材料選擇方面主要包括：水泥、砂漿、水、錨桿、灌漿材料、混凝土、排水管等。

①水泥：主要采用P·O42.5強度等級的PC水泥，具備相關合格證書，主要用途是對錨桿進行注漿。

②砂：主要選擇的是細砂，在含泥量方面有著嚴格的控制，不超過3%。

③錨桿：主要選用的是鋼筋，雖然成本較高，但是質量好、安全系數高，其規(guī)格為7.4m和15.4m。

④灌漿材料：主要是制作水泥砂漿，其強度應達到30MPa，灰砂比與水灰比分別控制在0.8～1.5和0.38～0.50之間。

⑤混凝土：商品混凝土。⑥排水管：PVC管。4.1.2 施工工藝

①流程：施工流程主要包含8個環(huán)節(jié)，具體如圖1所示。

圖1 工程施工流程

②要點：主要要點有6個。一是在進行錨桿定位時，需要從水平和垂直兩個方向的間隔距離進行定位，要嚴格按照1.5m和1.8m的規(guī)格。二是要對鋼筋進行加工，由于錨桿是由鋼筋制作，需要按照1.5m間隔距離將其進行焊接，以便對準支架，且針對首端與中支架之間的距離有著明確規(guī)定，一般為45cm。通過這樣的步驟將錨桿制作完成后，還需讓相關監(jiān)理人員對錨桿的質量進行檢查，表示肯定之后方可投入使用。三是需要特別注意錨桿施工，要按照施工之前的設計規(guī)格進行施工，如孔徑大小及插入孔洞的角度等，都有明確的規(guī)定。四是在進行制漿和注漿時，對于水泥砂漿的比例有著嚴格的要求，并且在注漿之后，要進行持續(xù)性攪拌，沒有用完的材料不能繼續(xù)使用。在注漿的過程中，需要操作人員有較強的專注力，注意雜物的滲入，嚴格控制注漿壓力，一般是在0.6MPa左右，在一些特殊情況下可加入一些速凝劑，以保證注漿效果。五是對挖機的開挖位置進行標記，標記的位置一般需要測量，以施工過程中放出的邊線為準。六是要進行有效修整，在開挖之前，確定坡度比例，有序開展施工開挖，當挖掘長度達到10m時，需要針對實際情況進行微調。在挖掘完畢之后，需要采用相應的支護結構，并雇傭人工對地面進行修整，將地面垃圾清理干凈。

4.1.3 錨桿施工

錨桿無法進行預制，只能根據現場的施工條件進行制作，需要綜合考慮多種情況保證錨桿的質量，以實現預期的加固效果。

①相關條件保證。錨桿施工開始之前，需要針對設定好的要求，結合現場環(huán)境條件，選擇相應的設備，此外，還需要對所有的原材料質量進行詳細檢查和試驗操作，保證設備處于正常狀態(tài)。

②具體操作主要有5個步驟：一是挖孔。要在平整地面確定合適的鉆孔位置，使用鉆機平穩(wěn)挖孔，如果發(fā)生一些特殊情況，應當立即采取措施進行處理。二是錨桿安裝。在安裝的過程中，應將注漿管與桿體同時放入孔洞中，以避免桿體被壓彎，管端與孔底之間的距離應在5cm左右，錨桿應始終處于孔洞的正中心。三是進行注漿。其材料應當始終按照之前的設計進行配置，在砂漿制作時要不斷攪拌，并利用相應工具將成品材料注入孔口，待漿液硬化后，讓注漿量達到注滿錨固體。四是張拉和鎖定。根據設計與工藝的相關要求使各段落保持平直，同時進行支承平臺的安裝，先對錨桿施加拉力，讓其各個部分都達到緊張狀態(tài)，等到錨固體的混凝土部分強度達到15MPa之后，開始進行張拉。張拉到設計拉力的1.1～1.2 倍，若土質為砂土，則持荷10min；若土質為黏性土，則持荷15min，結束后卸荷，并立即鎖定。五是錨桿的維護工作。對于錨固段、自由段、外露桿體等三個部分進行防腐處理，其中，錨固段主要采用砂漿封閉的方式進行防腐，自由段采用涂抹潤滑油的方式，而外露桿體主要采用涂抹瀝青的方式。

5 結語

綜上所述，在邊坡支護中，巖土錨固技術的使用形式靈活多樣，在實際施工過程中，可以依據具體施工環(huán)境、土質條件及其他情況進行靈活調整，還可以依據投資者的要求使用不同的錨固形式進行支護。巖土錨固技術的應用在工程建設中具有較大的深度，每一種錨固技術都有著獨特的應用場景。隨著時代的發(fā)展，各項技術也在不斷更新，技術人員需要不斷的學習和借鑒，讓邊坡支護工程更加穩(wěn)定和高效。