摘要:现当今,随着我国经济的快速发展,岩土工程的建设也在加快。岩土工程在进行边坡治理的过程中,采用预应力锚索技术是针对大量的永久性岩体进行边坡固定的有效手段。近年来,在岩土工程的边坡治理过程中预应力锚索技术的应用越来越广泛,针对岩土工程治理过程中的预应力锚索技术进行详细的分析,首先概述了预应力锚索技术,然后针对预应力锚索技术在岩土工程边坡治理工程中的作用机理进行了详细的分析。探讨了预应力锚索技术在岩土工程边坡治理过程中的优势,结合具体的应用技巧进行了论述,以期为相关专业提供理论指导和经验借鉴。
关键词:岩土工程;边坡治理;预应力;锚索技术
引言
预应力锚索技术在岩土边坡施工中具有广泛的应用,可充分利用钻孔,将锚索锚固在地层中,这部分地层不仅具有稳定性,处理后可对锚索进行自由张拉。在这种情况下,可对钢绞线产生较大预应力,因此对岩土体自身的稳定性能具有较高要求。预应力锚索施工技术能够保证结构的稳定性,也能保证结构的密实度。此技术能保证岩土体的承载力,并适当对其强度进行有效调节,减轻支护自重。预应力锚索技术能节约大量施工材料,经济效益比较明显。
1预应力锚索技术在岩土工程边坡治理中的优势
在岩土工程边坡治理项目中,预应力锚索能够对岩土边坡的受力情况进行控制,当岩土边坡出现变形,能够及时进行应力调整,以实现提高岩土边坡承载力的目的,预应力锚索在边坡治理的环节中,能够显著减少结构本身的自重,能够发挥出强大的支护效果,同时在施工中要求形成一定的坡度,能够控制岩石的开挖量,有效减少对边坡土壤的破坏,具有一定的生态环境效益。在进行实际施工环节,现场施工技术对施工质量影响较为显著,实际操作的难度不大,安全风险较低,不需要大型设备施工,对边坡结构不会产生较大的扰动,能够有效控制自然灾害的发生。在岩土工程边坡治理项目中,应用预应力锚索的优势明显,能够在施工中根据地质情况进行调整,能够实现良好的施工。
2岩土工程边坡锚固技术作用机理
2.1锚固机理
作为拦挡加固措施的一种,锚固技术的实施是以阻止岩块或土体下滑为目的,利用锚索或锚杆在紧贴岩土体后产生的摩擦力来实现。在锚索或锚杆对斜坡软弱结构面实施分割后,会形成一块块互相联结的板状岩体,在结构上成为一个整体,有效提升岩土的稳定性。锚固技术对于边坡稳定性的提高,主要反映在以下两个方面:第一,通过(预应力)锚索或锚杆抑制和减小岩土体的下滑现象和下滑力。第二,通过利用(预应力)锚索或锚杆对潜在滑面上的方向力的增加,可使作用于潜在滑面上的摩擦阻力得到有效提升。岩土体内部经(预应力)锚索或锚杆作用后,会形成一个联结的整体,可有效提高自身强度(抗拉抗剪强度和整体刚度),进而抑制破坏现象。还可促使岩土体自身结构强度潜力的发挥,达到稳定边坡的目的。
2.2锚固形式
第一,通过滑架的约束,可使岩土体在结构上形成一个整体。第二,(预应力)锚索或锚杆通过分担作用,实现对岩土体自重和外部荷载的抵抗,特别是在岩土体发生开裂时,这种分担作用表现得更为明显,锚索屈服延迟复合体的变形,避免岩土体整体性破坏或大规模坍塌在短时间内发生。第三,锚固完成后通过对岩土边坡实施钢筋网片铺设和混凝土喷射,可有效提高边坡稳定性、整体性及岩土体强度,以防岩土体表面因雨水冲刷而出现坡面变形破坏。
3岩土工程边坡治理中预应力锚索技术的应用
3.1预应力锚索的施工工艺设计
岩土工程边坡治理中预应力锚索施工,是指将锚索全部构架与边坡岩体组成一个整体,再具体施工环节涉及了钻孔、制作束体并将束体放入到锚固孔中,固定束体下端、制作外锚头,然后施加预应力来完成剩余的施工工作。对于施工工艺的设计,应该充分考虑设计的要求和调查实验数据,架设施工平台,施工平台的架设需要注意施工平台和承载的大小、数量是否满足施工的要求,在钻孔的过程中,潜孔钻机钻孔的过程中可能会引起孔内坍塌导致埋钻和卡钻的问题,要额外注意这些情况的发生,选择合理的钻孔参数。锚索的编制应该做好检查和表示工作,尤其是要注意挤压头的检验和防护,做好安全准备工作,根据施工所在的地质环境,宜优先采用束体放孔的方式,并进行注浆固定;在进行张拉锁定时,需要提前做好张拉的准备,选择合理的张拉方法,并注重补偿工作。
3.2预应力锚索的设计
预应力锚索的设计包括重要部件锚索的设计和防腐措施的设计两部分。锚索的设计就是依据边坡加固环境,选择适宜的绳索形式和布局,确定锚索的承载以及具体的锚固长度等结构参数,确保锚索设计具有安全性和经济性。第一步是设计前期准备,需要进行实地查看特别是锚固区域、市场调研、相应的工作介质性质试验、相关工程资料的收集、掌握相关的技术参数以及作必要的补充试验。第二部是具体设计计算,包括确定锚索内锻段与岩土层的固定方法以及锚索可能破坏形式和设计条件、计算锚索在不同的岩土层中的埋深深度、考虑群锚的相互作用关系、确定锚索加固的最优锚固角度、计算锚固力和锚固长度。防腐措施的设计。由于锚索要埋深在岩土层中,且长期处于高应力状态并受到周围岩土层中水、气体、湿度和其中化学物质的影响,所以,锚索很容易受到腐蚀而破坏。因此,需要做好锚索的防腐措施,延长锚索的使用寿命,提高锚索的使用强度。锚索防腐设计需要做好前期检测工作,然后根据岩土层腐蚀性和岩土工程的重要性程度确定防腐等级。目前常用的防腐办法有建立高碱性环境而使预应力筋钝化、建立非金属覆盖层或防护套、使用高强度的材料等。
3.3边坡整修
在实际施工时,施工人员要对实际操作进行规范,进一步提高施工质量。施工单位要对施工组织进行合理安排,针对可能存在安全管理风险的施工环节,要加以重视。严格根据施工图纸开展施工活动,按照边线测量值开挖。采用专用设备及操作机械,对变频进行整修。边坡初步形成后,要采用人工方式进行整修,并对其进行一定调整,使其满足施工要求。及时对已经松动的岩土结构进行相应处理,保证其平顺性,避免出现质量问题。
结语
综上所述,预应力锚索技术通过锚索锚固到岩层当中形成一个整体,起到加固治理的作用,在岩土工程边坡治理中有巨大的应用价值。在施工的过程中,岩土工程边坡预应力锚索施工受到了成孔质量、编索与下索、注浆、锚墩与垫板、锚墩与垫板、测力计与张拉设备、超张拉等因素的影响,这些因素一方面需要加强设计和监测来规避,另一方面还需要加强施工质量控制和现场施工步骤来进行改善。只有这样才能够真正发挥出预应力锚索在岩土工程边坡治理中的效果,保证工程项目的可靠性和安全性。
参考文献
[1]彭云.岩土工程边坡治理中的预应力锚索技术[J].中国设备工程,2018(8):98–99.
[2]李德胜.岩土工程边坡治理中的预应力锚索技术[J].黑龙江科学,2017,8(13):9–10.
[3]崔雅峰.预应力锚索技术在公路边坡治理中的应用[J].交通世界,2016(33):54–55.
[4]梁伟,欧孝夺.压力分散型预应力锚索技术在某滑坡治理工程中的应用[J].广西城镇建设,2017(7):46–48.
[5]张振奋,冼林.预应力锚索技术在挡土墙加固工程中的应用[J].西部探矿工程,2019(10):25–27.