摘要:在建筑领域中,岩土锚固技术越来越重要。岩土锚固技术不仅可以有效地提高工程建设的稳定性,而且对改善土体应力和提高地层的强度具有重要作用。本文对建筑工程中的岩土锚固技术存在的问题以及发展进行了详细分析。
关键词:建筑结构工程;岩土锚固技术;背景;发展
一、岩土锚固技术与特点
岩土锚固技术通过锚杆把建筑物的结构与底部连接起来,可以有效地提高建筑物底部和建筑物的强度以及稳定性,从而增强岩土结构的稳定性。也就是说,岩土锚固工程技术是通过栏杆与岩土的相互作用来提高工程结构体系的稳定性。目前,岩土锚固技术已广泛应用于各类建筑工程中,取得了良好的施工效果。但随着科学技术的发展,人们采用了许多先进的科学技术,利用岩土锚固技术的概念,使岩土锚固技术的应用进一步扩大,并广泛应用于不同类型的建设项目,使建设项目的优势得到充分体现。其中,岩土锚固技术的特点主要有以下几点:
(1)在开挖和施工地层结构后,施工人员必须保证其地层结构的稳定性,所以,采用岩土锚固技术对其进行主动支护,从而改变了土层结构和土层结构的合理应用,保证了施工的安全和质量。
(2)在不同的建设项目中,地层结构存在许多差异,为此,技术人员将利用岩土锚固工程技术提高其土层结构的力学性能和抗剪强度,使其地层结构具有良好的承载能力。
(3)岩土锚固工程技术实际应用中,结构主要由锚杆和土工结构组成的,因此,施工人员也可以根据实际施工情况和相关规范,对锚杆与土结构之间的作用进行适当的调整,这不仅可以极大地扩大岩体结构的完整性,而且可以提高工程建设的效率。
(4)由于岩土锚固技术在实际应用中的过程中,具有良好的延伸和拉应力,这使得锚固结构的承载能力和抗震性能明显提高,使得建筑结构的稳定性得到了显著的提高。
二、锚固工程技术存在的问题和发展趋势
1、锚固机理的认识有待提高
为了使锚杆工程技术发展的更好更快,首先必须提高锚固机理的认识,对锚固机理的认识包含两部分:其一,即锚杆对岩土体的加固作用和单锚的受力的问题。虽然有许多解释锚定,这些解释大多是肤浅的,牵强的,或只适用于一些特殊条件。其二,目前的技术标准主要是经验性的,在设计和施工上存在许多盲目性;应该说,这是阻碍锚固技术科学发展的主要原因,也是锚固技术亟待解决的重要问题。
2、锚固理论的研究应充分强调与实践相结合
就现在的锚固技术在工程中的实际应用而言,在施工过程中很难将理论与实践相结合,因此,锚固工程技术的发展受到严重制约。因此,应结合锚固理论的研究与实践,有效地推动锚固工程技术的发展。
2、应充分保证施工质量
由于锚杆工程有一定的隐蔽性,所以当工程出现质量问题时,很难分清问题的根源。目前无法确定是否是设计的原因引起,还是由其他原因引起的。在现代建筑工程中,岩土锚固工程经常会出现这样的问题,因此,为了保护锚杆能够发挥最大的作用,就必须充分保证施工质量。在保证施工质量的过程中,应注意一些人为因素,保证施工质量主要有两种方式,也就是,良好的机械设备性能和机械施工手段,以及科学的验收程序和相应的测试方法和要求。但目前我国对施工质量重要性认识不足。
3、加强监测反馈技术的发挥
一方面,岩土工程在施工前存在诸多未知因素。另一方面,岩土材料的破坏过程具有渐进性。因此,一方面可以确定内部监测状态的“黑箱”或“灰箱”,另一方面,即使岩土工程的发展达到更高级的水平,预测后续检测仍然是不可缺少的必要手段。目前,虽然监测工作取得了一些进展,但其反馈作用和指导作用更难以发挥。主要原因是施工管理人员的理论水平低,对监控的认识不足,没有正确的指导方法以及理论知识。这是未来锚固技术需要解决的一个重要问题。
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三、锚固技术发展进展
1、科学性、先进性
经过大量的科学实践和施工经验总结可以得出,在施工过程中,传统的拉压集中结构难以实现岩土锚固技术的施工,锚固长度随粘结应力的变化而变化,应力分布不均匀,然而,当长锚固段使用时,粘结应力非常有限,粘结效果明显得到突破。
2、地下工程施工应用
(1)明挖施工。当前在全国各大城市地下工程使用明挖施工建设地下空间和间隔占了很大比例。明挖法施工主要采用桩十支撑桩十锚索、土钉墙以及地下连续墙等作为支护结构,在保持结构安全稳定的前提下,进行基坑开挖和结构施工。明挖施工实用,新型结构简单,造价相对较低,对地面工程影响较大。
(2)暗挖施工。暗挖法的施工方法是在地质条件下采用超前支护体系来改善和加固地层。在超前支护的基础上,采用复合衬砌法进行地下结构的初期支护和双衬砌施工。在进行暗挖施工中要遵守“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的十八字方针。
四、锚固技术在地铁工程中的应用
地铁建设的繁荣与发展给锚固技术带来了巨大的发展前景。因此,锚固技术的发展也给地下铁路的建设带来了革命性的进步。目前,锚固技术已广泛应用于地下铁路工程建设中。无论是明挖方法还是暗挖方法,支护结构与超前支护结构都离不开锚杆技术。
1.锚固技术在明挖法施工中的应用。对于明挖法施工的地铁车站深度较浅的基坑(指基坑开挖深度在10m以内),有条件时,宜采用较为经济的土钉墙体系。深度较大、基坑宽在30m以上时,一般采用桩+锚索(杆)体系。
从目前地铁车站、区间的深度分析,采用桩+锚和地下连续墙+锚作为围护结构的居多。从经济上考虑,也采用土钉墙与桩+锚结合的技术。其中比较典型的是北京地铁五号线雍和宫站,其一侧围护结构上部为土钉墙,下部为桩+锚,另一侧围护结构自上至下均为桩+锚。在软土、沙层等土层,锚索采用钢绞线,长度为20~30m,拉力为300~1000KN,间距一般为1.4m左右。
2.锚固技术在暗挖施工中的应用。在暗挖法施工中,锚固技术主要应用在超前大管棚、超前小导管以及锁脚锚管等方面。
⑴超前大管棚主要用于暗挖隧道下穿大的雨水管、污水管或重要地下构筑物及隧道开马头处,目的是控制管线或构筑物的沉降。施工一般采用地质钻,对较长的管棚,可采用夯管锤或定向钻。地铁大管棚一般采用小于300mm钢管,管内填水泥砂浆。管棚长度一般为10~20m,目前,最长的管棚已达到120m。管棚施工会扰动土层,一般要有5mm的地表沉降。
⑵小导管主要应用于浅埋暗挖法施工的超前支护,用以防止开挖面拱部土体塌方。小导管场度为3.0~3.5m,前端设有注浆孔,用打入方式置入土层,上倾角10°~15°。导管安装后,向管内注浆。注浆可采用单液浆或双液浆,浆液扩散半径为15cm。
⑶锁脚锚管是为控制暗挖施工土层沉降的措施,即在隧道开挖初期支护拱脚部位,增设一道锚管。
结束语
随着社会的发展,建筑领域也呈现出快速发展的趋势,在现代施工中,为了有效地提高施工的稳定性,岩土锚固技术在许多工程项目中得到了广泛的应用。岩土锚固技术不仅可以有效地提高工程建设的稳定性,而且对改善土体应力和提高地层的强度具有重要作用。随着建筑业的蓬勃发展,建筑领域出现了大量先进的施工技术和建筑材料,为现代工程建筑奠定了坚实的基础。在此背景下,在施工中,如果能有效地解决现有的岩土锚固工程技术问题,那么科学合理的应用,可以使建筑工程的质量稳定得到进一步的提高。通过本文的论述对岩土锚固工程中存在的问题,技术的发展进行了详细的分析,相信读者有了进一步的认识,随着科学技术的发展,可以预见,在未来的建设,现有的岩土锚固工程技术问题将逐步得到解决,从而使其更加完善。
参考文献
[1]韦力源.岩土锚固技术的发展和展望[J].企业科技与发展,2009(16).
[2]高子睿.岩土锚固工程技术发展简述[J]山西建筑,2011(13).
论文作者:朱德裕
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/11
标签:锚固论文; 岩土论文; 结构论文; 技术论文; 土层论文; 地层论文; 工程论文; 《基层建设》2017年第13期论文;