陶益昌 李再兵
湖北中金兴水利水电工程有限公司湖北武汉 430000
摘要：水利工程建设是我国各类基础民生建设中的一项重要工程。水利工程可以调配和控制地表及地下水，在带动经济发展的同时又惠及各家百姓。然而这种大规模工程在实际建设中必然会出现各种困难，为解决可能出现的各种问题，锚杆检测和施工技术被逐渐运用到了水利工程的建设当中。本文就水利工程中的锚杆检测和施工技术进行探究，为水利工程的边坡支护工作提供一些参考依据。
关键词：水利工程；边坡支护；锚杆
锚杆施工技术是水利工程建设的关键部分，更是边坡支护的核心。锚杆检测技术是施工质量的重要保障，确保各个施工环节的安全。锚杆施工技术和检测技术在水利建设方面具有许多优点，不但可以简化施工步骤、保证安全质量，还可以缩短工期、减少工程建设成本。为了让锚杆施工技术和检测技术更好地运用于水利工程建设，施工人员务必要掌握锚杆施工技术和检测技术的原理、具体应用等，努力加强专业素养、提高自身素质。
1.水利工程边坡支护中锚杆检测技术
1.1锚杆检测技术的发展史
锚杆检测技术总共分为两种，一种是静力法检测技术，另一种是动力法检测技术。静力法检测技术又称传统检测法，因与动力法检测技术相比耗时更长、耗压更大、耗力更多而被水利工程建设逐渐淘汰。如今，动力法检测技术是水利工程建设的主流，所以动力法检测技术又叫现代检测法。
1.2锚杆检测技术的应用
1.2.1锚杆检测技术的原理
锚杆质量检测的主要方法是应力波反射检测法，其应用原理是一维波动。我们不妨假设一个二阶方程式，将锚杆和锚固看作是弹性杆件是构成嵌入岩石的一维结构，将轴向位移的函数建立在锚杆的纵向坐标和时间上。当弹性波的波阻抗大小不断变化时，锚杆分界面也会产生不同的反射变化。当弹性波波阻抗由大到小转化时，反射波、入射波相位变化相同；而当其由小到大转化时，反射波、入射波的相位变化恰恰相反。
除此之外，很多外界因素都会影响到锚杆的注浆程度，例如，砂浆、围岩、黏结性等，这些因素使得锚杆的注浆饱满程度难以人为控制。但应力波反射检测法却可以完美的解决这个问题。理论上不同种类的应力波之间波形特征、频率、衰减度等各不相同，工程人员可以据此判断波振与振波接收方式的不同从而掌握锚杆内部注浆情况。一般情况下，波形规则、杂波少、频率高、衰减度小表明锚杆的注浆饱满程度很高，如果饱满度不够，工程人员则可以根据反射情况计算出锚杆的缺陷位置和长度，据此进行注浆。
1.2.2锚杆检测技术的运用
在水利工程建设中将锚杆支护技术作为稳定保护措施是一个广泛被使用的方法，就某水电站地下洞室及建筑物边坡支护为例进行讲解。锚杆的质量对施工安全和施工进度有着决定性的影响，施工人员要综合多方面进行考虑。实际工程建设时，传统拉拔手段虽然检测速度很高但极易受地域情况限制，影响检测结果。因此，无损检测技术是一个很好的检测方法。无损检测技术要求在工作进行前需测量好砂浆锚杆，并采用模拟技术试验岩石体得出模型，将各试验数据做好记录，制定出最合理的无损检测技术系统，做好安全工作，保障施工安全。检测过程中，要先测量好锚杆的标准波速和振幅，将应力波反射情况与测量结果进行对比，据此判断锚杆注浆饱满程度。在进行裸钢筋测试时，对材料的选择是很有讲究的，要选用隔声效果好的便于锚杆的分离，还必须采用锤击等方式测试钢筋内的波速和其他传播规律，得出相应曲线。
1.2.3锚杆检测技术的质量控制标准
锚杆施工对于水利工程建设来说极其重要，对于其质量标准有着严格的要求，合格标准为注浆时的砂浆密度必须超过相关规定的75%。此外，注浆时的饱满程度也被分为A、B、C、D四个等级，不同的等级对于注浆情况有不同的要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆A级标准为砂浆密度要超过相关规定的90%，注浆饱满程度为这个级别时，应力波波形规则，按照指数衰减，并且在锚杆长度范围内无反射现象，B级砂浆密度要在相关规定的75%~90%之间，此种情况下，应力波较规则，也按照指数衰减，在锚杆的某一长度内出现反射。C级砂浆密度标准在相关规定的50%~75%之间，此时应力波波形不规则，振幅能量衰减减慢，锚杆某一部分反射极其剧烈，出现很大的变形现象，但反射波幅度和波形反射干涉点后平均振幅值却有明显的减小和增大。D级判断标准是砂浆密度低于相关规定的50%，此状态下，应力波没有明显的波形和衰减规律，且在锚杆各处都出现反射和变形现象，底端反射幅度和波形反射干涉点后平均振幅值更是处于一个最小一个最大的极端状态。
2.水利工程边坡支护中锚杆施工技术
锚杆施工技术是水利工程边坡支护建设的关键部分，在水库或者大坝的边坡加固等工作中被广泛运用，现就以下事例对锚杆施工技术进行探究。
2.1 施工背景
某水电站由于正处于雨季，水流量和降水量都比往常大，这种情况导致水电站右侧边坡的大坝加固工程区域土质不够紧实，极易发生滑坡，安全风险很大。经有关工程人员勘查讨论，决定使用锚杆支护加固的方法对抗滑桩进行处理从而加固大坝边坡支护。
2.2施工要求
因为锚杆施工采用的是现进行注浆后进行锚杆安装的施工方式，所以对于施工材料、施工设备和施工细节都有严格的要求。在实际操作中，必须保证钻头直径比锚杆孔径大15mm，浆液要严格配比并做到现配现用。灌注浆液时，注浆管在一插到底后还要退出一段距离，然后才能继续灌注浆液，注浆管可以在一边灌注浆液时一边往外退出。此外，还要时刻关注注浆情况，确保注浆达到饱满程度。锚杆的安装也很讲究，在锚杆安装好后要及时装上锚垫板，还要将孔口封严，不允许有一丝的疏忽。
2.3原材料控制
锚杆施工中最为重要的一个环节就是材料的选择。不同的锚杆采用不同的钢筋材料，如，普通的锚杆使用2级钢筋，而自进式锚杆要自行设计规格；水泥要采用高强度的硅酸盐水泥；砂必须是中细砂的材质且直径要小于2.5mm；外加剂和水泥砂浆都要按照施工图纸的要求配制，不能掺有其他杂质和材料。
2.4施工方法
（1）钻孔：钻孔设备必须使用气腿式风钻，在钻孔时且必须保证系统锚杆的孔轴方向与开挖坡面垂直，加强力度时还要注意与滑动面倾向相反并保持交角大于45度。（2）注浆：灌注浆液之前要对锚杆孔进行彻底的清洗，要按照相关标准严格配制浆液，灌注时要按照先灌注浆液后插入锚杆的顺序缓缓灌注砂浆。（3）安装：浆液灌注完成后要及时插入锚杆，还要对孔口进行加封和固定处理。所有工序完成后，锚杆三天内不能被敲击和碰撞，要仔细看管。
2.5 锚杆施工质量检验
（1）要严格检查锚杆材料的各种质量证明，依据相关标准和相关工程人员的指示抽检锚杆性能。（2）选用规格一致的锚杆以不同配比和砂子搅拌砂浆后对其进行注浆和养护处理，最后通过比较密实度的方式选用最佳组合。（3）定期抽查锚杆钻孔规格和性能。（4）在注浆时进行砂浆取样，若出现检测强度不合格的要及时补救。（5）有关工程人员要依据相关行业标准对所有达到28d强度龄期的锚杆进行抽查检测，其密实度检测结果要同步传入电脑进行计算分析处理，归纳整理后上报给相关部门。对于检测结果达不到平均线的锚杆要再次补打，保证每个锚杆的质量都能符合要求。
3.结语：
锚杆检测和施工技术相对于其他技术而言，不但可以降低施工成本、缩短工期、减少施工环节，对水利工程边坡支护还有很好的加固作用，相关人员应全面掌握并灵活运用到水利工程的建设当中去。此外，水利工程施工场地环境一般都比较恶劣，尤其在进行支护、加固时，人员、设备的需求量很大，工序也很复杂，相对的安全风险也很高，施工人员对此应准备好紧急处理措施。
参考文献：
[1]王中兴.浅析水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用[J].科技创新与应用,2017(33):58-59.
[2]易雄.解析水利工程施工中高边坡支护与开挖技术[J].建材与装饰,2017(25):258-259.
论文作者:陶益昌,李再兵
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/10/10
标签：锚杆论文; 检测技术论文; 反射论文; 砂浆论文; 水利工程论文; 注浆论文; 浆液论文; 《防护工程》2018年第11期论文;