孫偉青　周樣樣　李克建

摘要：巖土工程邊坡失穩(wěn)容易引發(fā)較大的安全事故，造成巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，加強(qiáng)對(duì)巖土工程邊坡治理成了一個(gè)具有理論和實(shí)踐雙重價(jià)值的研究課題。本文將詳細(xì)分析預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在巖土工程邊坡治理中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，探討巖土工程邊坡錨固技術(shù)作用機(jī)理，并就具體應(yīng)用提出了幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：巖土工程;邊坡治理;預(yù)應(yīng)力錨索

1? 引言

現(xiàn)代化公路網(wǎng)絡(luò)體系以經(jīng)濟(jì)發(fā)展良好的區(qū)域?yàn)楹诵?，不斷向偏遠(yuǎn)地區(qū)輻射，山地、河流等均是公路施工重難點(diǎn)，尤其在云貴川等地，常遇到高邊坡施工環(huán)境。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，高邊坡易發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，通過(guò)錨索施工技術(shù)可達(dá)到加固的效果，相比于常規(guī)結(jié)構(gòu)而言具備穩(wěn)定性好、成本低等多重優(yōu)勢(shì)。

2? ?預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

在巖土工程邊坡治理項(xiàng)目中，預(yù)應(yīng)力錨索能夠?qū)r土邊坡的受力情況進(jìn)行控制，當(dāng)巖土邊坡出現(xiàn)變形，能夠及時(shí)進(jìn)行應(yīng)力調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)提高巖土邊坡承載力的目的，預(yù)應(yīng)力錨索在邊坡治理的環(huán)節(jié)中，能夠顯著減少結(jié)構(gòu)本身的自重，能夠發(fā)揮出強(qiáng)大的支護(hù)效果，同時(shí)在施工中要求形成一定的坡度，能夠控制巖石的開(kāi)挖量，有效減少對(duì)邊坡土壤的破壞，具有一定的生態(tài)環(huán)境效益。在進(jìn)行實(shí)際施工環(huán)節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)對(duì)施工質(zhì)量影響較為顯著，實(shí)際操作的難度不大，安全風(fēng)險(xiǎn)較低，不需要大型設(shè)備施工，對(duì)邊坡結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生較大的擾動(dòng)，能夠有效控制自然災(zāi)害的發(fā)生。在巖土工程邊坡治理項(xiàng)目中，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索的優(yōu)勢(shì)明顯，能夠在施工中根據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)整，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的施工。

3? 巖土工程邊坡預(yù)應(yīng)力錨索治理的影響因素

3.1? 成孔質(zhì)量

巖土工程邊坡預(yù)應(yīng)力錨索治理的關(guān)鍵因素之一為鉆孔質(zhì)量及鉆孔的深度、孔徑和孔道的直線度。在進(jìn)行施工的過(guò)程中，主要采取沖擊回轉(zhuǎn)鉆孔，由于巖土工程邊坡坡面施工，大型機(jī)械施工的困難大，只能采用便攜式的鉆機(jī)固定在腳手架上，但是鉆孔的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生劇烈的震動(dòng)，導(dǎo)致成孔后會(huì)呈現(xiàn)出下凹曲線，待到后期進(jìn)行張拉封孔時(shí)，鋼絞線會(huì)產(chǎn)生受力不均勻的現(xiàn)象，影響到鋼絞線彈性性能的發(fā)揮。

3.2? 注漿

巖土工程邊坡預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行注漿時(shí)，首先應(yīng)該確保漿體的水灰比在控制范圍內(nèi)，保障注漿過(guò)程的連續(xù)不間斷，若應(yīng)用導(dǎo)管進(jìn)行注漿時(shí)，提管速度要準(zhǔn)確控制，避免出現(xiàn)漿體斷開(kāi)，孔內(nèi)渣土混雜到漿液中降低了注漿體的強(qiáng)度，同時(shí)還有可能會(huì)影響到預(yù)應(yīng)力錨索的錨固段和自由端的長(zhǎng)度，這都會(huì)降低最終的錨固效果。

3.3? 測(cè)力計(jì)與張拉設(shè)備

預(yù)應(yīng)力錨索測(cè)力計(jì)是監(jiān)測(cè)錨索的重要設(shè)備，目前普遍采用的是振弦測(cè)力計(jì)，主要的工作原理通過(guò)將拉緊的鋼弦與測(cè)力計(jì)油缸活塞相連，用激發(fā)電路促使鋼弦產(chǎn)生振動(dòng)，通過(guò)收集振動(dòng)的頻率，計(jì)算換算出拉力值。此類(lèi)儀器易受到溫度的影響，且此類(lèi)產(chǎn)品不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品性能良莠不齊，可能會(huì)造成較大的誤差。因此在正式使用前，應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試和標(biāo)定，以挑選優(yōu)良的產(chǎn)品，確保測(cè)力準(zhǔn)確性。除此之外，在進(jìn)行施工過(guò)程中還需要用到液壓張拉設(shè)備，液壓張拉設(shè)備容易受到其他因素的影響出現(xiàn)讀數(shù)誤差的現(xiàn)象，為確保張拉設(shè)備的準(zhǔn)確性，需要定期地進(jìn)行標(biāo)定和維護(hù)。

4? 巖土工程邊坡治理中預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的應(yīng)用

4.1? 鉆孔施工

預(yù)應(yīng)力錨索施工環(huán)節(jié)復(fù)雜，鉆孔是最為基礎(chǔ)也是尤為關(guān)鍵的一道工序。錨索孔徑為準(zhǔn)116mm，采取的是風(fēng)動(dòng)干鉆進(jìn)的方式，各孔間距為3.6m×4m。安排技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，將鋼管穩(wěn)定安裝至腳手架上，并以設(shè)計(jì)方案為指導(dǎo)測(cè)量放樣。鉆機(jī)就位后，根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整支架的傾角與方位角，確保鉆機(jī)穩(wěn)定性，復(fù)檢通過(guò)后即可鉆進(jìn)施工。以鉆孔規(guī)格為準(zhǔn)，確定合適尺寸的鉆頭;以錨索長(zhǎng)度為準(zhǔn)，靈活調(diào)整鉆桿長(zhǎng)度，且不可出現(xiàn)歪斜現(xiàn)象。鉆孔作業(yè)易受到多方面因素影響，施工人員要密切觀察地質(zhì)情況與風(fēng)壓，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)工藝方法做靈活調(diào)整。若遇到軟弱地層，或是某區(qū)域的地層處于較破碎狀態(tài)，需根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整鉆進(jìn)速度，以免出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，極易塌孔或塌孔難以避免時(shí)，可采取套管跟進(jìn)的方式預(yù)防塌孔。完成鉆孔作業(yè)后清孔，向孔內(nèi)置入高風(fēng)壓管，將殘留在孔內(nèi)的雜物清理干凈。

4.2? 預(yù)應(yīng)力錨索的施工工藝設(shè)計(jì)

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(gè)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(lái)完成剩余的施工工作。對(duì)于施工工藝的設(shè)計(jì)，應(yīng)該充分考慮設(shè)計(jì)的要求和調(diào)查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，架設(shè)施工平臺(tái)，施工平臺(tái)的架設(shè)需要注意施工平臺(tái)和承載的大小、數(shù)量是否滿足施工的要求，在鉆孔的過(guò)程中，潛孔鉆機(jī)鉆孔的過(guò)程中可能會(huì)引起孔內(nèi)坍塌導(dǎo)致埋鉆和卡鉆的問(wèn)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(yàn)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(shí)，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(bǔ)償工作。

4.3? 預(yù)應(yīng)力錨索安裝

制作好的預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)確保每根預(yù)應(yīng)力錨索體順直，并除銹、除油污，對(duì)有死彎、機(jī)械損傷及銹坑處剔出。為了防止錨孔內(nèi)再次進(jìn)入雜質(zhì)，在錨孔清理之后、預(yù)應(yīng)力錨索加工完成時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡快進(jìn)行錨索安裝的工序。通常的施作方法為，工人將錨索體抗抬搬運(yùn)至錨孔位置附近，然后按照設(shè)計(jì)文件中規(guī)定的方位和角度人工將錨索體緩慢推入錨孔，在推入過(guò)程中應(yīng)避免中途停頓，主要利用其自身重量以及慣性作用使其自然下滑，推入時(shí)還應(yīng)避免錨索體抖動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等。

4.4? 錨索灌漿

水泥砂漿不具備較強(qiáng)的流動(dòng)性，易出現(xiàn)注漿管堵塞現(xiàn)象，致使孔內(nèi)壓力明顯加大。在遇水環(huán)境下，水泥砂漿將出現(xiàn)離析現(xiàn)象，最終沉積在錨固段，使其強(qiáng)度難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。鑒于此，錨索灌漿時(shí)應(yīng)選擇合適的材料，較可行的有純水泥泥漿。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)為沙土樁錨固段時(shí)，還需采用二次高壓劈裂注漿法，以達(dá)到提升地層錨固力的效果。經(jīng)鉆孔作業(yè)后，需及時(shí)安排人員安裝錨索并灌漿，間隔時(shí)間要得到有效控制，通常不可超過(guò)1d。實(shí)際施工中，要控制好注漿壓力和注漿量，以確保劈注時(shí)間的合理性，要求錨固段得到有效的封塞，注漿管可選擇鋼管。在既有注漿材料的基礎(chǔ)上可摻入適量聚丙烯腈纖維，用量為1.7～2.1kg/m3，以改善注漿混合料的性能。

5? 結(jié)語(yǔ)

在施工的過(guò)程中，巖土工程邊坡預(yù)應(yīng)力錨索施工受到了成孔質(zhì)量、編索與下索、注漿、錨墩與墊板、錨墩與墊板、測(cè)力計(jì)與張拉設(shè)備、超張拉等因素的影響，這些因素一方面需要加強(qiáng)設(shè)計(jì)和監(jiān)測(cè)來(lái)規(guī)避，另一方面還需要加強(qiáng)施工質(zhì)量控制和現(xiàn)場(chǎng)施工步驟來(lái)進(jìn)行改善。只有這樣才能夠真正發(fā)揮出預(yù)應(yīng)力錨索在巖土工程邊坡治理中的效果，保證工程項(xiàng)目的可靠性和安全性。

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