涂自慧

【摘要】巖土錨固技術(shù)是巖土工程中常用的技術(shù)，在邊坡治理和地質(zhì)災(zāi)害治理中得到廣泛地應(yīng)用，應(yīng)用技術(shù)已發(fā)展得比較成熟。本文立足巖土工程邊坡治理。首先分析了邊坡錨固效果的影響因素，再分析了錨固技術(shù)的作用機(jī)理，然后探討了巖土工程中錨固技術(shù)的應(yīng)用策略，最后指出了錨固技術(shù)在巖土工程邊坡治理中需要注意的相關(guān)事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】巖土工程；邊坡治理；巖土錨固

在我國(guó)工程建設(shè)不斷推進(jìn)中，巖土錨固技術(shù)發(fā)揮了十分重要的作用。采用該技術(shù)能夠增強(qiáng)巖土的穩(wěn)定性，增強(qiáng)邊坡的牢固性。

1.邊坡錨固效果的影響因素

1.1巖土體類(lèi)型及性能對(duì)邊坡錨固效果的影響

不同類(lèi)型和性能的巖土體，會(huì)使預(yù)應(yīng)力受到不同的影響。如果巖土體比較堅(jiān)硬、完整，則其受到的預(yù)應(yīng)力損失就比較小。如果巖土體比較軟弱，在預(yù)應(yīng)力的作用下，就會(huì)對(duì)巖層產(chǎn)生壓縮，從而導(dǎo)致巖層出現(xiàn)變形、移位甚至是斷裂，而這種變形是需要較長(zhǎng)時(shí)間的，這樣就會(huì)產(chǎn)生較大的預(yù)應(yīng)力損失。

1.2錨固時(shí)機(jī)對(duì)邊坡錨固效果的影響

在治理邊坡的工程建設(shè)中，一般是按照從上到下的順序，采用分段開(kāi)挖和分段錨固邊坡的方式。在開(kāi)挖過(guò)程中，由于外力和環(huán)境因素等作用下，會(huì)使巖土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)松動(dòng)，甚至是滑動(dòng)現(xiàn)象。為了防止這些現(xiàn)象，這就需要強(qiáng)化錨固力。選擇最佳的錨固時(shí)機(jī)，能夠有效減少邊坡滑動(dòng)現(xiàn)象，從而使錨固效果達(dá)到最佳程度。

1.3外界環(huán)境變化對(duì)邊坡錨固效果的影響

溫度、天氣等外界環(huán)境變化會(huì)直接影響錨固效果。例如：不同的溫度變化下，會(huì)使巖土體內(nèi)部產(chǎn)生溫度變化，從而影響錨固力。溫度上升增加預(yù)應(yīng)力；溫度下降則減少預(yù)應(yīng)力。降雨會(huì)使巖體內(nèi)部的裂隙進(jìn)水，巖體發(fā)生濕脹現(xiàn)象，拉伸鋼索時(shí)就需要適當(dāng)增加錨固預(yù)應(yīng)力。

2.錨固技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)分析

在擋阻加固措施中，錨固技術(shù)是非常重要的一種，能夠有效地預(yù)防巖塊下滑，使錨桿、錨索與巖體緊緊地相貼，就會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的摩擦力。錨桿和錨索能夠?qū)π逼萝浫踅Y(jié)構(gòu)面進(jìn)行分割，形成若干個(gè)板狀巖體，構(gòu)成有機(jī)整體，從而增強(qiáng)錨固的穩(wěn)定性。

2.1優(yōu)點(diǎn)

錨固技術(shù)在巖土邊坡治理中，其優(yōu)點(diǎn)很多，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：一是所需工程造價(jià)較低。和其他邊坡加固支護(hù)技術(shù)比較而言，采用巖土錨固技術(shù)，所需要的工程成本要低一些，可以比其他加固支護(hù)技術(shù)低到20%～30%左右的造價(jià)。同時(shí)，還可以極大地減少工期，能夠極大提升施工效率。特別是在高邊坡防護(hù)過(guò)程中，巖土錨固技術(shù)不僅可以節(jié)約成本，而且可以將工期壓縮到最低程度。二是具有良好的性能。錨固技術(shù)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性、耐久性，在完成施工之后，無(wú)需再花費(fèi)多少人力物力和財(cái)力進(jìn)行維護(hù)管理。因此，后期的維護(hù)成本大大減少，便于維護(hù)管理。三是施工方便易行。由于這種施工非常方便，不需要設(shè)立模板，也不要搗筑，從而大大方便施工。

2.2缺點(diǎn)

當(dāng)然，任何一種技術(shù)都不可能是萬(wàn)能的，巖土錨固技術(shù)也是如此，是由自身的缺點(diǎn)所確定，尤其是安全性方面表現(xiàn)比較突出。在邊坡治理過(guò)程中，其危險(xiǎn)系數(shù)較大，很容易發(fā)生安全事故，必須做好有效的安全措施。巖土錨固技術(shù)實(shí)施，需要較多的施工設(shè)備，特別是對(duì)安全措施方面的要求較高。加上巖土錨固施工技術(shù)工藝復(fù)雜，特別是在預(yù)應(yīng)力錨索對(duì)高坡及陡坡進(jìn)行加固時(shí)，技術(shù)難度非常大，很容易留下質(zhì)量隱患。由于隱蔽工程較多，進(jìn)行質(zhì)量控制和檢查有很大的難度，也使得工程安全風(fēng)險(xiǎn)性增大[1]。

3.應(yīng)用策略

錨固技術(shù)在工程實(shí)踐過(guò)程中得到了很大發(fā)展，其技術(shù)內(nèi)容出現(xiàn)了多樣化的發(fā)展趨勢(shì)，常用的錨固技術(shù)有：預(yù)應(yīng)力錨固和短錨桿及配筋噴射混凝土三者配合的邊坡加固措施；僅有預(yù)應(yīng)力錨索的邊坡加固措施；短錨桿和配筋噴射混凝土配合的邊坡加固措施；自進(jìn)式錨桿網(wǎng)與砂漿錨桿網(wǎng)兩種噴射混凝土配合的加固方式等、在邊坡的治理中得到具體應(yīng)用其錨固技術(shù)應(yīng)用策略有如下：

3.1增強(qiáng)對(duì)邊坡的約束力

要想充分發(fā)揮錨固技術(shù)的積極作用，就需要使巖土體受到錨固，增強(qiáng)其預(yù)應(yīng)力。一是有效約束骨架。在約束骨架的作用下，能夠使巖土體成為整體。加上巖土體自重及外在荷載作用，能夠使預(yù)應(yīng)力錨索來(lái)共同分擔(dān)邊坡巖土體內(nèi)部的力量，有效抗擊和防止巖土體發(fā)聲開(kāi)裂問(wèn)題，從而體現(xiàn)出錨桿的分擔(dān)功效。正是借助系列復(fù)合應(yīng)力作用，可以有效避免膠結(jié)材料發(fā)生碎裂現(xiàn)象。在錨桿的作用下，可以使巖土體的堅(jiān)固性極大增強(qiáng)，減少破壞發(fā)生率，避免重大事故地發(fā)生，使錨桿能夠最大限度地發(fā)揮出積極作用。二是在錨固坡面上布設(shè)好鋼筋網(wǎng)，從而有效保護(hù)噴射混凝土面層，有效確保坡面土體的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，防止水流對(duì)坡面表層巖土體產(chǎn)生沖刷，最終使邊坡坡面受到強(qiáng)有力地約束。

3.2發(fā)揮巖土錨固技術(shù)支護(hù)作用

在巖土工程中應(yīng)用錨固技術(shù)，應(yīng)該與邊坡的實(shí)際情況相結(jié)合，根據(jù)其具體類(lèi)型、安全性和地質(zhì)條件等因素，靈活有效地應(yīng)用巖土錨固技術(shù)。

一是錨桿肋柱墻板結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。如果被保護(hù)的是安全一級(jí)、二級(jí)的邊坡工程，被錨固的巖土體是全基巖，且有較高的臨空面高度時(shí)，可以采用此結(jié)構(gòu)。錨桿肋柱墻板結(jié)構(gòu)對(duì)技術(shù)的有著較高的要求，且所需的成本較大，一般應(yīng)按照從上到下的順序，采用規(guī)范化的施工流程：先實(shí)施土石方工程，再進(jìn)行錨桿錨固，最后加載肋柱墻板。在進(jìn)行鉆孔過(guò)程，要將干鉆作為首選，并嚴(yán)格控制施工作業(yè)高度。二是排樁式錨桿擋墻的應(yīng)用。該結(jié)構(gòu)主要由鋼筋混凝土與錨桿聯(lián)合組成，排樁是挖孔樁或鉆孔樁，既可以是預(yù)應(yīng)力錨桿，也可以選擇非非預(yù)應(yīng)力錨桿。一般在以下幾種情形下應(yīng)用：（1）對(duì)于因?yàn)殚_(kāi)挖或路堤推力式滑坡而產(chǎn)生的滑坡區(qū)域中，在采取支護(hù)措施時(shí)，如果采用抗滑樁，所阻擋邊坡推力荷載的作用不會(huì)很好，此時(shí)，就可以采用鋼筋硅排樁式錨桿擋墻。（2）如果對(duì)邊坡進(jìn)行切坡處理后，結(jié)構(gòu)軟弱面成為臨空狀，很容易發(fā)生坍塌和嚴(yán)重的滑坡，這就需要采用此種機(jī)構(gòu)來(lái)加固邊坡。（3）如果坡頂0.5m區(qū)域內(nèi)的荷載較大或是存在比較重要的建筑，也應(yīng)該采用此種支護(hù)結(jié)構(gòu)。三是錨桿墻壁結(jié)構(gòu)。如果被錨固的巖體有較強(qiáng)的穩(wěn)定性、巖面高度小、覆蓋土層薄時(shí)，可以采用此結(jié)構(gòu)。在施工時(shí)，也是從上到下的順序，并對(duì)每個(gè)工作面高度進(jìn)行嚴(yán)格控制。四是錨桿群支護(hù)結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行邊坡治理工程中，選擇又長(zhǎng)又密的抗拉構(gòu)件，將抗拉構(gòu)件埋入到邊坡中，從而使破體與支護(hù)結(jié)構(gòu)形成有機(jī)復(fù)合體系，使邊坡的穩(wěn)定性有效增大。特別是對(duì)于比較松散的巖土體邊坡工程中應(yīng)用較多。五是錨板支護(hù)結(jié)構(gòu)。在巖石邊坡中，鋼筋混凝土面板與由錨桿聯(lián)合組建成錨固結(jié)構(gòu)。在此結(jié)構(gòu)中，借助錨桿的支護(hù)作用，可以增強(qiáng)承擔(dān)巖石的壓力，防止邊坡發(fā)生側(cè)向位移變形。借助混凝土面板，可以避免巖體表面遭受破壞，使巖石塊坍塌滑落的情況得到有效控制。

3.3高邊坡的加固防護(hù)技術(shù)

在巖土錨固技術(shù)應(yīng)用時(shí)，應(yīng)根據(jù)與巖土體結(jié)構(gòu)、特性、邊坡高度、地表及地下水等實(shí)際情況，來(lái)選擇合適的防護(hù)措施，如可以采用護(hù)坡、土釘墻、漿砌片石網(wǎng)格、錨桿鐵絲網(wǎng)等。在進(jìn)行邊坡加固防護(hù)中，如果用土工格柵，比使用鐵絲網(wǎng)的工程造價(jià)更低，并能使護(hù)面柔韌性大大增強(qiáng)，減少和避免開(kāi)裂問(wèn)題，對(duì)坡面位移現(xiàn)象有著明顯的阻止作用。在進(jìn)行高邊坡加固防護(hù)過(guò)程中，如果邊坡巖石的破碎風(fēng)化面向路基傾向，這樣的邊坡非常容易因?yàn)橥饨缱兓a(chǎn)生坍塌滑坡等災(zāi)害，故此可以采用錨索、錨桿護(hù)坡等措施，按照從上到下，邊開(kāi)挖邊防護(hù)的方式，具有很強(qiáng)的可靠性，容易獲得良好的加固效果。在山區(qū)施工時(shí)，相關(guān)工程人員往往對(duì)邊坡穩(wěn)定性方面的地質(zhì)勘查不夠重視，很容易在邊坡開(kāi)挖時(shí)出現(xiàn)滑坡、坍塌等事故。因此，在邊坡加固治理，可以采用預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁。

3.4增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性

錨桿能夠減少巖土體的下滑力，同時(shí)，潛在滑面上的方向力在錨桿作用下能夠增強(qiáng)摩擦阻力，從而使摩擦力更加有力地作用在滑面上。與預(yù)應(yīng)力錨索作用于巖土體內(nèi)部，從而構(gòu)成整體，使巖土體自身強(qiáng)度得到明顯增強(qiáng)。正是借助結(jié)構(gòu)的整體合力，能夠有效阻止巖土體被破壞，從而使巖土體的抗剪強(qiáng)度極大增強(qiáng)。同時(shí)，還可以增強(qiáng)巖土體的剛度和強(qiáng)度，有效確保邊坡的整體穩(wěn)定性。

4.巖土工程中錨固技術(shù)的施工工藝探討

4.1制作和存儲(chǔ)錨桿桿體

在制作和存儲(chǔ)錨桿桿體時(shí)，應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)、工廠的作業(yè)棚內(nèi)，錨固段桿體上不能存在可能對(duì)注漿體粘接和錨桿使用壽命產(chǎn)生影響的有害物質(zhì)，并應(yīng)確保注漿體保護(hù)層具有符合要求的厚度。應(yīng)將光滑套管設(shè)置在自由段桿體上，使其起到隔離保護(hù)的作用。在切割錨桿桿體時(shí)，要使用切割機(jī)，并做好相應(yīng)的防腐處理。在完成錨桿體制作后，要及時(shí)使用，而不能長(zhǎng)時(shí)間的存放。特別是在桿體制作完成后，不得露天存放，而應(yīng)該存放在干燥清潔的地方；要盡可能地避免油漬濺落或是桿體機(jī)械損傷；特別是做好桿體外露部分的防潮處理。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間存放在外的桿體，要進(jìn)行嚴(yán)格仔細(xì)地檢查。

4.2錨桿孔的鉆鑿

在進(jìn)行鉆鑿錨桿孔時(shí)，因?yàn)殂@鑿施工造價(jià)較高，必須確保鉆鑿方法的準(zhǔn)確性，也是影響工程進(jìn)度的關(guān)鍵所在，故此，鉆鑿作業(yè)的進(jìn)度。在沖洗鉆桿的方法中。不同的沖洗方法，會(huì)使鉆鑿速度及質(zhì)量受到直接影響，氣洗法是最為常見(jiàn)的。采用水洗方法，可以使巖層與灰漿間的粘結(jié)力極大增強(qiáng)，即使巖層中比較潮濕，也能有著良好的鉆鑿效果。如果是在泥灰?guī)r層中采用水洗鉆孔時(shí)，必須非常慎重，這樣才能使其達(dá)到理想的效果。

4.3桿體就位

在鉆孔中放入桿體之前，應(yīng)確保桿體的加工質(zhì)量，確保錨桿得到有效的防腐處理。在進(jìn)行桿體安放時(shí)，應(yīng)嚴(yán)防出現(xiàn)扭壓和彎曲。在治理邊坡工程，當(dāng)桿體放進(jìn)孔內(nèi)時(shí)，必須保持與鉆孔一樣的角度，使防腐層不能受到損壞。在插入時(shí)，必須將錨桿體插入深度控制在長(zhǎng)度的95%，預(yù)應(yīng)力錨桿插人孔內(nèi)深度應(yīng)大于或等于錨桿設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的90%。在安放好桿體之后，切勿隨意敲打，也不得將重物懸掛在上面。

4.4注漿施工

在進(jìn)行注漿施工時(shí)，可以用水泥漿來(lái)固定錨桿與地層。在硬化之后，鉆孔中堅(jiān)實(shí)的材料能夠給地層傳遞錨桿拉力，同時(shí)，還要對(duì)鉆孔周?chē)膸r土體進(jìn)行硬化。注漿材料的粘結(jié)強(qiáng)度、防腐性，取決于拌合料的成分、注人方法及拌制。故此，要在短鋼筋錨桿和預(yù)應(yīng)力錨桿的首次灌漿中使用，切勿在錨固段二次劈裂灌漿中應(yīng)用此法。

4.5錨桿的張拉鎖定

對(duì)錨桿張拉就是通過(guò)張拉設(shè)備使錨桿預(yù)應(yīng)力筋的自由段產(chǎn)生彈性變形，并將初始預(yù)應(yīng)力通過(guò)錨固段傳遞給地層與被錨固的結(jié)構(gòu)物，以加固地層的不穩(wěn)定部位或利用地層承受結(jié)構(gòu)物的拉力。錨桿（索）的張拉試驗(yàn)，在某種程度上可以判定錨桿（索）的適用性，預(yù)測(cè)錨桿（索）的長(zhǎng)期工作性能，揭示出錨桿（索）設(shè)計(jì)和施工中的缺陷。錨桿（索）張拉的最適當(dāng)方法是直接拉拔，有時(shí)對(duì)低承載力的鋼筋錨桿、自鉆式錨桿也可采用扭力扳手?jǐn)Q緊螺母張拉，但這種張拉的方法存在許多不確定性[2]。

5.需要注意的問(wèn)題

5.1嚴(yán)格控制材料質(zhì)量

要高度重視材料質(zhì)量問(wèn)題，科學(xué)制定計(jì)劃和流程，嚴(yán)格控制施工材料的進(jìn)場(chǎng)。在材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)，要嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量檢查，既要查看水泥、鋼筋、錨索等相關(guān)材料的生產(chǎn)合格證，又要重點(diǎn)查看水泥等原材料的標(biāo)號(hào)、強(qiáng)度等級(jí)等，更要對(duì)有的特殊材料性能進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于質(zhì)量不合格的材料，堅(jiān)決不能讓其混入場(chǎng)內(nèi)。如果這些材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，就會(huì)對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，故此，需要對(duì)錨桿的焊接、接頭等重要部位進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，確保焊接質(zhì)量。

5.2嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度

在進(jìn)行鉆進(jìn)施工過(guò)程中，如果孔內(nèi)不慎發(fā)生事故，必須采取有效的防護(hù)措施。切不可盲目地追求進(jìn)度，而要合理把握鉆進(jìn)速度，并嚴(yán)格控制鉆進(jìn)參數(shù)。要根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)鉆進(jìn)時(shí)可能存在的埋鉆等困難、問(wèn)題，采取強(qiáng)有力的防范措施這樣才能保證施工的順利實(shí)施。

5.3強(qiáng)化工程檢查工作

在進(jìn)行工程施工時(shí)，必須加強(qiáng)監(jiān)督檢查。事前，要編制質(zhì)量事故預(yù)案，采取有效的預(yù)防措施，事中，采取過(guò)程控制法，抓早抓小，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決存在工程中質(zhì)量隱患。特別是在每段支護(hù)完成后，要及時(shí)檢查，仔細(xì)查看坡頂是否發(fā)生位移，以此減少或避免質(zhì)量問(wèn)題。事后要分析并認(rèn)識(shí)到坡頂沉降對(duì)巖土錨固的影響，如果出現(xiàn)問(wèn)題，必須及時(shí)采取行之有效的措施。故此，在施工過(guò)程中，不僅要確保工程進(jìn)度，還有保證工程質(zhì)量，這樣才能使錨固技術(shù)的作用發(fā)揮到最佳水平[3]。

6.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，巖土錨固技術(shù)是巖土工程加固和支護(hù)技術(shù)中非常重要的技術(shù)之一，它能夠增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性和牢固性，所需工程造價(jià)較低，施工比較簡(jiǎn)便易行，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性、耐久性，因此，在巖土工程中得到了比較成功和廣泛地應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中，要按照揚(yáng)長(zhǎng)避短的原則，充分發(fā)揮其積極作用，掌握好巖土錨固技術(shù)的施工工藝和技術(shù)要領(lǐng)，特別是加強(qiáng)施工材料質(zhì)量的控制，科學(xué)安排施工進(jìn)度，強(qiáng)化工程的督促檢查，確保工程質(zhì)量、安全和進(jìn)度。

參考文獻(xiàn)

[1]徐斌.淺析巖土錨固技術(shù)在公路邊坡治理中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2012，34：82-83.

[2]葉秋生.巖土錨固技術(shù)在公路邊坡治理中的應(yīng)用[J].門(mén)窗，2014，11：170-171.

[3]郭琳.淺析巖土錨固技術(shù)在公路邊坡治理中的應(yīng)用[J].中華民居（下旬刊），2013，05：266-267.