劉金林
摘 要:在現(xiàn)代的地質(zhì)災(zāi)害當中,滑坡是一項常見的地質(zhì)災(zāi)害,可以對人們的生命以及財產(chǎn)安全造成相當大的影響,因此需要利用邊坡支護的方式進行做出有效的防范,并且在科技以及設(shè)備、施工技術(shù)不斷完善的現(xiàn)在,其邊坡支護的技術(shù)方面也得到了充分的提高,其中的錨桿格構(gòu)梁在對坡體進行有效防護的同時對生態(tài)環(huán)境保護方面也起到了顯著的效果,起到了美化環(huán)境的作用,大量運用于坡體加固,因此需要對其方式進行研究。在本文當中,首先對其錨桿格構(gòu)梁進行了概述;其次對其錨桿格構(gòu)梁的內(nèi)里計算以及分析方式進行了分析;最后對錨桿格構(gòu)梁的工程實例進行了探討,希望可以為相關(guān)從業(yè)人員提供一些參考和建議,提高邊坡支護的技術(shù)水平。
關(guān)鍵詞:錨桿格構(gòu)梁;共同作用;邊坡支護方式
在人們的發(fā)展過程當中,滑坡的災(zāi)害對于人類的生命產(chǎn)生了相當大的威脅,因此需要借助一定的的工具設(shè)備的基礎(chǔ)上不斷的對其進行改善,有效的改善其滑坡等地質(zhì)災(zāi)害給人們帶來的危害。在我國的地質(zhì)災(zāi)害當中,滑坡現(xiàn)象是出現(xiàn)的次數(shù)相對頻繁的,并且由于我國的基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)以及城市建設(shè)的迅速發(fā)展,從而形成了大量的人工邊坡現(xiàn)象,因此需要利用邊坡加固技術(shù)對其進行不斷的加固,從而對滑坡進行做出全面的治理以及防護。在進行防護治理的過程當中,坡體支護的重要性逐漸被人們認識,錨桿格構(gòu)梁的施工技術(shù)由于其機械操作性能相對良好的特點,在進行加固的過程當中,可以在不必開挖邊坡的情況下,保證其施工過程的安全快捷,最終實現(xiàn)對邊坡的有效治理。
1 錨桿格構(gòu)梁
在近些年的基礎(chǔ)設(shè)置建設(shè)的過程當中,利用錨桿加固技術(shù)對邊坡進行加固的現(xiàn)象變得越來越多,因此錨桿支護技術(shù)得到了全面的發(fā)展和進步。錨桿格構(gòu)梁體系,就是在現(xiàn)代化的發(fā)展過程當中形成的一種新型支擋結(jié)構(gòu)形式,在其施工的過程當中主要是在漿砌片石、現(xiàn)澆鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土的基礎(chǔ)上對坡面做出基礎(chǔ)的防護,主要利用其進行坡面防護,同時利用錨桿固定的一種綜合防護措施。
在對邊坡進行改造的過程當中,格構(gòu)梁技術(shù)主要是利用橫梁和縱梁的相互作用進行坡體防護,因此在進行錨桿加固施工的時候,需要對橫梁與縱梁的節(jié)點位置處做出一定的相關(guān)處理,還要考慮重力作用,格構(gòu)梁基礎(chǔ)必須置于穩(wěn)定的地層中,可根據(jù)現(xiàn)場條件,選用樁基礎(chǔ)、獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)等。。在一般情況當中,需要根據(jù)工程當中的實際情況來對其格構(gòu)梁節(jié)點當中所產(chǎn)生的變形情況以及平衡條件做出單片的拆分,從而實現(xiàn)最大限度的簡化其格構(gòu)梁在設(shè)計過程當中的計算量。在其設(shè)計的過程當中,其中所產(chǎn)生的節(jié)點處橫梁和縱梁兩個方向的撓度需要保持在相等的情況下,因此需要對其做出基礎(chǔ)的調(diào)節(jié)。在力的平衡方面,主要指的是在格構(gòu)梁節(jié)點上的力需要把持和施工過程當中的橫梁和縱梁在此節(jié)點處的力之和保持相等的狀態(tài)。 因此在各種作用力的相關(guān)關(guān)聯(lián)調(diào)節(jié)之下,在進行荷載分配時,需要對縱梁和橫梁之間的狀態(tài)進行鉸結(jié)的施工,也就是在施工的過程當中不考慮節(jié)點處兩個方向梁交叉產(chǎn)生的扭矩影響及相鄰荷載的影響。
2 錨桿格構(gòu)梁的內(nèi)里計算以及分析方式
1、錨桿格構(gòu)梁加固邊坡的作用機理
在施工的過程當中,需要利用錨桿格構(gòu)梁的支護方式來對邊坡做出有效的治理。在這個過程當中,需要在邊坡滑動面的基礎(chǔ)上,對錨固力進行外界荷載力的加載,從而其中產(chǎn)生的荷載力就會經(jīng)由錨頭傳到錨桿的自由段當中,最終保證其施工當中的土體可以由于外界的荷載力而產(chǎn)生致密裂隙的現(xiàn)象。同時在這個過程當中,錨固段的水泥砂漿由于外界的作用力產(chǎn)生握裹力,從而由于錨桿與土層形成粘結(jié)力來對當?shù)氐淖陨淼耐馏w產(chǎn)生一個固定在邊坡內(nèi)部的相互作用力,最終完成對邊坡的穩(wěn)定現(xiàn)象。
在錨桿加固邊坡的施工過程當中,如果對錨桿錨固力進行集中在外錨頭的位置處,就會造成該位置當中的淺部位置的土層壓力過大的現(xiàn)象,從而土體當中產(chǎn)生壓縮變形的現(xiàn)象。在此種情況下,需要應(yīng)用格構(gòu)梁和錨桿的相互結(jié)合的現(xiàn)象,來對和錨頭接觸的剛度和面積的增加,起到防止錨頭壓壞土體的現(xiàn)象出現(xiàn)的同時,也可以利用錨桿當中自帶的錨固力當中所具有的擴散開來形成更大范圍、更均勻的壓力來形成對坡體的作用力,經(jīng)過一系列的發(fā)展的作用之后,對土體和坡體產(chǎn)生一個覆蓋的作用,限制了表體土層的的變形現(xiàn)象以及土體的破壞現(xiàn)象。
2、格構(gòu)梁內(nèi)力常用計算方法
格構(gòu)梁的內(nèi)力進行計算分析的過程當中,主要是利用其地基地表當中所產(chǎn)生的沉降現(xiàn)象,最終對其所產(chǎn)生的面積所形成的比例情況做出嚴格分析,對于地基的彈性計算分析圖如圖1所示
在上圖當中,來自地表當中所受到的壓力用P來進行表示,對相應(yīng)的地表產(chǎn)生正比的沉降現(xiàn)象用y來進行表示,因此在受到其地基的作用力的影響而產(chǎn)生相對應(yīng)的變化,但是在計算的過程當中不會受到其他部分的影響。在地基當中,經(jīng)常會出現(xiàn)連續(xù)并且復(fù)雜的現(xiàn)象,在相互的獨立性方面是不強的, 因此在對地基進行計算的過程當中,對于密實厚土層地基和整體巖石地基,將會引起較大的誤差。在此種情況下,需要利用比較倒梁法的方式對土體進行彈簧的組成計算,同時分析現(xiàn)場巖土和地質(zhì)環(huán)境,嚴格計算巖土變形和支護結(jié)構(gòu)變形,從而保證其地基基礎(chǔ)以及錨桿格構(gòu)梁支護邊坡的穩(wěn)定性可以得到最大限度的保證。
3 錨桿格構(gòu)梁的工程實例
在本文當中,主要利用其某城市當中的一個公交樞紐的道路場地的建設(shè)以及外圍配套道路刺山路工程為主要的研究對象,在該工程當中其道路屬于南北走向,道路長 804.789 米,寬 16.0 米,需要對道路中部進行建設(shè)由西至東的兩條支路,長分別為 251.241 米518.404 米,其中一路12.0 米,二路寬 4.0~12.0m。在進行建設(shè)的過程當中,其工程的建設(shè)范圍是相對較大的,在工程當中所存在的高差是相對明顯的。
在本文當中,只對該工程當中的公路里程樁 K0+280~K0+300 段進行研究,其中的該段坡長 20m,坡高13.5m,在開挖的過程當中會形成的高陡邊坡的現(xiàn)象,由于該工程當中的土質(zhì)本身屬于粉質(zhì)粘土,因此會在外界的雨水沖刷的作用力之下形成的滑坡變形的現(xiàn)象。其中的錨桿格構(gòu)梁的設(shè)計圖如圖2所示
在該工程當中的彎矩和剪力在分布方面都是相對均勻的,并且在最大的彎矩以及最小的彎矩之間所產(chǎn)生的相差值是不大的。
4 結(jié)語
綜上所述,在進行錨桿格構(gòu)梁的施工過程當中,首先需要在對格構(gòu)梁的共同作用之下對于邊坡自身所形成的支護性能做出全面的了解,在實際工程的應(yīng)用過程當中,需要對錨桿在格構(gòu)梁的節(jié)點當中所出現(xiàn)的荷載力的分配進行科學(xué)的分配,根據(jù)其當?shù)氐膶嶋H情況來對其格構(gòu)梁的受力特點以及其形式做出全面的分析研究,最終設(shè)計出對應(yīng)的軟件模型,不斷的根據(jù)其當?shù)毓こ痰膶嶋H情況來對其材料進行節(jié)省優(yōu)化的同時,還可以采用不同的計算方式對其中的各項參數(shù)做出方案設(shè)計。總之,在邊坡支護施工時,考慮錨桿格構(gòu)梁共同作用是十分必要的,只有在此基礎(chǔ)上才能確定最佳的邊坡支護方法,提高邊坡支護的技術(shù)水平。
參考文獻
[1]張?zhí)h,梅嶺.錨桿格構(gòu)梁節(jié)點荷載分配研究與優(yōu)化設(shè)計[J].水利水電技術(shù),2016,47(1):36-40.
[2]王志儉,寧萬輝,趙家成等.錨桿格構(gòu)梁支護中格構(gòu)梁最優(yōu)懸臂長度討論[J].人民長江,2011,42(3):34-38,42.
[3]王娟娟,鄧軍濤,門玉明等.錨桿格構(gòu)梁模型試驗及格構(gòu)梁內(nèi)力計算[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),2015,42(2):64-68,76.