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1 巖質(zhì)邊坡的破壞模式

1.1 錨桿技術(shù)的分類

錨桿技術(shù)在巖土工程中廣泛的應(yīng)用，也發(fā)揮了不同的功能。目前在巖土工程中經(jīng)常使用的錨固技術(shù)主要包括預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)、短錨桿、配筋噴射混凝土加固、自進(jìn)式錨桿網(wǎng)噴射混凝土加固技術(shù)等等。

1.2 錨桿的分類

在錨固技術(shù)的應(yīng)用中錨桿是必不可少的一部分，屬于主要的支護(hù)形式，對于錨固技術(shù)的使用有著重要的影響。錨桿是由錨頭、鋼索、水泥以及塑料套管定位分隔器組成的，可以對巖土體進(jìn)行直接加固，控制住巖土體的形態(tài)變化，避免巖土工程出現(xiàn)坍塌。當(dāng)前在市場上所存在的錨桿有百余種，可以按照不同的使用途徑分類，分為巖石、土層以及海洋三種。根據(jù)不同的固定傳力方式可以將錨桿分為拉力式、壓力式以及剪力式，根據(jù)錨桿的作用機(jī)理可以劃分為黏結(jié)型、摩擦型以及端頭錨固式。根據(jù)是否對錨桿施加預(yù)應(yīng)力分為預(yù)應(yīng)力以及非預(yù)應(yīng)力錨桿，預(yù)應(yīng)力錨桿與非預(yù)應(yīng)力錨桿的結(jié)構(gòu)及基本原理存在一定差異，如圖1所示。

圖1 預(yù)應(yīng)力錨桿與非預(yù)應(yīng)力錨桿的受力特性

2 巖土錨固技術(shù)概述

2.1 錨固技術(shù)的基本原理分析

就巖土錨固來看，在整個(gè)巖土工程當(dāng)中，該技術(shù)有著十分關(guān)鍵的作用。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，此技術(shù)的主要特點(diǎn)就是有著較高的便捷性，適用范圍廣泛，可以最大程度地發(fā)揮出巖土能力在強(qiáng)度和穩(wěn)定性等方面上的優(yōu)勢，所以，巖土錨固技術(shù)在巖土工程施工中的應(yīng)用也越來越廣泛。由于巖土錨固在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中表現(xiàn)出了良好的防水效果，所以其防護(hù)功能被邊坡治理領(lǐng)域所廣泛關(guān)注。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，巖土錨固技術(shù)主要就是在邊坡中對錨桿進(jìn)行布置，然后充分連接結(jié)構(gòu)物和地層的基礎(chǔ)上，通過錨桿和地層抗剪強(qiáng)度，有效實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)物拉力的輸送，從而達(dá)到加固的目的，提高巖層土強(qiáng)度，進(jìn)一步改善巖土層應(yīng)力狀態(tài)，確保結(jié)構(gòu)物以及巖土體的穩(wěn)定性，以此來有效預(yù)防和治理地質(zhì)相關(guān)的災(zāi)害。

2.2 巖土錨固技術(shù)作用分析

在巖土工程當(dāng)中對巖土錨固技術(shù)的應(yīng)用，最為主要的一個(gè)目的就是要實(shí)現(xiàn)對邊坡的穩(wěn)固。一方面，通過對錨桿及預(yù)應(yīng)力錨索的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對下滑力的減小，提增強(qiáng)巖體抗滑性能，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)對巖體的穩(wěn)固效果。另一方面，在錨桿及預(yù)應(yīng)力錨索的作用下，滑動(dòng)力方向的應(yīng)力也將得到提高，并且摩擦力同樣會(huì)得到增加。此外，在巖土的內(nèi)部，通過對錨桿及預(yù)應(yīng)力錨索的固定，可以使之和滑動(dòng)面合為一體，這樣，巖土體的強(qiáng)度也將得到提高。

3 巖土錨固技術(shù)

某工程的施工區(qū)域存在邊坡地形，為確保工程建設(shè)可行性與安全性，對邊坡地形區(qū)域開展巖土工程勘察。通過現(xiàn)場勘察后發(fā)現(xiàn)，巖體邊坡開挖后出現(xiàn)少量滲水，且土體存在滑動(dòng)跡象，具備滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生條件。土體的滑動(dòng)方向?yàn)橛赡舷虮?，土體的滑動(dòng)水平距離大約為4m，其中主要碎石成分為次生紅黏土?；诨禄曈蚍治隹芍?，由于巖土邊坡的地層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、地質(zhì)構(gòu)造、自然環(huán)境綜合因素作用，出現(xiàn)邊坡滑坡問題。通過對巖土工程勘察數(shù)據(jù)的分析可知，邊坡巖土的土層在失水收縮與吸水膨脹過程中，使得巖土結(jié)構(gòu)軟化，導(dǎo)致邊坡土質(zhì)出現(xiàn)滑坡問題。

3.1 巖土錨固技術(shù)的分類

巖土錨固技術(shù)是指通過合理的錨固構(gòu)件起到固定作用，利用巖土能量，提升巖體的穩(wěn)定性。錨固技術(shù)在巖土工程邊坡治理中能夠起到提升工程質(zhì)量的作用。在穩(wěn)定邊坡巖體后，能夠節(jié)約工程維護(hù)成本，縮短工程建設(shè)周期，避免工程竣工后的事故問題。近些年來，隨著錨固技術(shù)的發(fā)展，錨固技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，新技術(shù)在原有技術(shù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)與完善，新型工藝不斷出現(xiàn)。預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)、加固技術(shù)以及短錨桿技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。此外，在預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)基礎(chǔ)上，預(yù)應(yīng)力錨索邊坡技術(shù)用更為穩(wěn)固的錨索，代替原有的立樁支護(hù)等，提升預(yù)應(yīng)力錨固效果。噴混凝土護(hù)坡技術(shù)是根據(jù)邊坡情況實(shí)施的巖土錨固技術(shù)。與采用錨桿、錨索進(jìn)行錨固相比，這類護(hù)坡錨固技術(shù)支撐效果較強(qiáng)，施工速度更快。

圖2 錨桿構(gòu)造圖

3.2 錨固技術(shù)在巖土工程邊坡治理中的作用機(jī)理

巖體工程錨固技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)巖土邊坡治理速度提升的錨固技術(shù)，能夠發(fā)揮錨固構(gòu)件的固定作用，對巖體骨架進(jìn)行有效約束。錨固技術(shù)的構(gòu)件，主要采用錨索、錨桿。錨固構(gòu)件能夠增加巖體的滑面摩擦阻力，避免巖體畫面反向作用力的增加，降低下滑力。當(dāng)錨固構(gòu)件浸入到巖體中，就能夠與巖體形成一個(gè)復(fù)合的整體，既提升邊坡巖體的自重應(yīng)力，同時(shí)加強(qiáng)巖體的外荷載的作用，提升內(nèi)部力量，完成內(nèi)部應(yīng)力分擔(dān)。從作用力產(chǎn)生的條件來看，錨桿和錨索，產(chǎn)生的復(fù)合應(yīng)力，只能在膠結(jié)材料中發(fā)生，因此，當(dāng)錨桿與錨索進(jìn)入到巖體時(shí)，結(jié)合錨固技術(shù)應(yīng)用的膠結(jié)材料，能夠進(jìn)一步加強(qiáng)巖體堅(jiān)固性能，降低破損概率，規(guī)避邊坡安全事故。

3.3 噴混凝土邊坡法

作為巖土錨固工藝的重要組成部分，噴混凝土邊坡法在巖土工程邊坡治理中，具有施工效率高、加固施工耗時(shí)短等優(yōu)勢，可應(yīng)對傳統(tǒng)錨固工藝中存在的不足?；炷翝仓⒒炷两Y(jié)構(gòu)運(yùn)輸是噴混凝土邊坡法的技術(shù)核心。施工人員在混凝土澆筑、運(yùn)輸作業(yè)的有效結(jié)合中，能夠使注漿設(shè)備沖擊速度增加，保障混凝土混合料噴射效果。同時(shí)可配合錨桿，控制巖土工程洞室的開挖量，縮小其開挖厚度，并且在實(shí)際噴射期間，施工人員無須搭設(shè)專用拱架，有助于節(jié)約洞室內(nèi)部空間，滿足巖土工程中噴射、邊坡開挖共同操作的基本需求，以此縮短材料風(fēng)化時(shí)間，預(yù)防邊坡區(qū)域的圍巖變形。

3.4 預(yù)應(yīng)力錨固

巖石工程邊坡治理期間應(yīng)用的預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)，具體指工程結(jié)構(gòu)物傳輸期間，錨固固定在邊坡巖土體中的錨索，可在邊坡穩(wěn)定性變差后自動(dòng)為該結(jié)構(gòu)物施加預(yù)應(yīng)力，并通過為結(jié)構(gòu)物周邊松散巖石體增加壓力，強(qiáng)化邊巖體抗滑力，提升巖體間摩擦力，使巖體工程邊坡穩(wěn)定性得以增強(qiáng)。在巖土工程中，預(yù)應(yīng)力錨固工藝在邊坡治理中有著突出的應(yīng)用優(yōu)勢，通過合理實(shí)踐預(yù)應(yīng)力錨固工藝，可有效解決邊坡塌陷、穩(wěn)定性差等問題。同時(shí)，有助于減少巖土工程開挖量，為巖土工程邊坡治理創(chuàng)造有利條件。

3.5 錨孔注漿施工技術(shù)管理

錨桿安裝施工完成后，則進(jìn)行錨孔注漿施工，為保證錨孔注漿施工質(zhì)量與安全，必須對錨桿的注漿材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格管，對注漿料進(jìn)行性能測試，確保注漿料滿足工程邊坡治理技術(shù)要求。工程巖土邊坡治理進(jìn)行錨孔注漿作業(yè)時(shí)，采取孔底返漿作業(yè)法，且在錨孔注漿時(shí)必須一次性完成注漿工序，不能進(jìn)行間斷注漿作業(yè)，避免影響到錨固施工整體質(zhì)量。在錨固注漿的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，則工作人員進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索張拉作業(yè)，嚴(yán)格執(zhí)行張拉技術(shù)要求，確保錨固預(yù)應(yīng)力張拉效果，有效提升巖體邊坡的穩(wěn)定性。在預(yù)應(yīng)力張拉處理后，則對錨頭與自由端的孔隙進(jìn)行灌漿充填，以確保錨固技術(shù)得到有效應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)巖土邊坡治理的預(yù)期工作目標(biāo)。

4 結(jié)束語

我國地域遼闊，不同地區(qū)巖土工程會(huì)遇到不同類型的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，在開展巖土工程中要根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)選擇合適的施工方法。隨著錨固技術(shù)的不斷發(fā)展，所使用的材料和工具質(zhì)量也在不斷地提升，促進(jìn)了巖土工程質(zhì)量的提高和發(fā)展。但是在實(shí)際的巖土工程建設(shè)過程中，由于所遇到的自然環(huán)境有較大的差異，在有些時(shí)候錨固技術(shù)的應(yīng)用存在一定的限制，因此技術(shù)人員需要在施工建設(shè)過程中尋找錨固技術(shù)存在的問題，制訂解決方案，提升錨固技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用效果。