摘要:随着时代的进步和社会经济的发展,在岩土工程领域内,岩土锚固已经成为重要的一个分支,并且被广泛的应用于边坡治理过程中。岩土锚固的作用主要包括两方面:首先是对地层承受结构物的拉应力进行利用,从而在工程结构中发挥支承的作用。其次,则是对地层进行加筋或预应力的施加,促使岩土体的不稳定部位得到有效加固。但在实际应用过程中,却出现一些问题。
关键词:岩土工程;边坡治理;岩土锚固
引 言:近些年来,随着工程建设行业的不断发展,岩土锚固技术得到了迅速发展,本技术的主要措施是锚喷支护,可以有效的应用于岩土体的整治和改造中,对岩土体的稳定性进行有效的控制;已经被广泛应用于诸多工程领域内,如坝基稳定、结构抗倾、岩土边坡等等,在实践当中取得了不错的效果。
1 岩土锚固在边坡治理工程中的应用
1.1 促使边坡更加的稳定
目前通常将圬工防护应用于边坡防护中,通过大量的实践研究表明,这种方式存在着较多的问题,不利于边坡稳定性的保持;如圬工只有较低的强度,并且只对坡面产生作用,那么如果采用普通方法,就无法有效的防护那些地质发育缺陷,如岩土体层理、节理等等,但是如果将岩土锚固技术应用到边坡治理中,滑动体和稳定岩体之间的摩擦力就可以得到有效提高,促使边坡岩土体强度得到有效提高,从而促使边坡更加的稳定。
1.2 锚杆的支档作用较好
在过去的工程实践中,通常将重力式挡土墙应用到一些支档工程边坡治理当中,虽然这种技术具有一系列的优点,如可以采取多种来源的石料、不需要较为复杂的施工工艺以及不需要较高的造价成本等;但是在实践工程中,也逐渐暴露出来了诸多的问题,对于体积有着较高的要求、边坡坡度较高、如果地形地质条件比较的复杂,就无法采用这种技术。针对这种情况,就可以采用岩土锚固技术,比如锚杆挡土墙、锚定板挡土墙、锚杆桩板式挡土墙,通过大量的实践研究表明,这些土墙没有较大的重量和较好的稳定性,并且不需要有较高的地基承载能力,因此被广泛应用于边坡治理中。
2 岩土工程中锚固技术的施工工艺
2.1 锚杆杆体的制作和存储
锚杆杆体的制作、存储宜在工厂或施工现场专门作业棚内进行。锚杆(索)锚固段杆体上不得有可能影响与注浆体有效粘结和影响锚杆(索)使用寿命的有害物质,并应确保满足设计要求的注浆体保护层厚度。在锚杆(索)自由段杆体上应设置有效的光滑套管隔离层。锚杆杆体(钢筋、钢绞线、钢丝等)应采用切割机切断,并按设计要求进行防腐处理。锚杆杆体制作完成后应尽早使用,不宜长期存放;制作完成的杆体不得露天存放,宜存放在干燥清洁的场所;应避免机械损伤或油渍溅落在杆体上;当存放环境相对湿度超过85%时,杆体外露部分应进行防潮处理;对存放时间较长的杆体,在使用前必须进行严格检查。
2.2 锚杆(索)孔的钻凿
通常,锚杆(索)孔的钻凿是锚固工程中所占费用最高和影响工程进度的关键工序。毫无疑问,必须选用最为有效的钻凿方法,也必须认真细致地估算钻凿作业的进度。
2.2.1小直径浅钻孔的钻凿
在岩石上钻凿小直径浅钻孔(孔径小于45mm,孔深小于4.0m),一般采用气动冲击钻机。用于大型岩石洞室孔径约为60mm、深6~9m的系统锚杆(索)孔的钻凿,气动冲击钻机常安装于高效移动式单臂或多臂凿岩台车上进行作业。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2.2大直径长锚杆(索)孔的钻凿
承载力大的锚杆(索)一般要求采用大直径(60~168mm)的深钻孔(5~50m)。可以用冲击钻、旋转钻或两者相结合的方式来钻凿长锚杆(索)孔。应当根据岩土类型与质量,钻孔直径和长度、接近锚固工作面的条件,所用冲洗介质的种类以及锚杆(索)类型和要求的钻进速度来选择合适的钻机。在岩石中钻凿大直径深锚杆孔,主要采用两类钻机:一类是多功能全液压履带式钻机,这类钻机的特点是扭矩大,提升力及给进力大,钻机移动快捷,施工效率高,适应地层条件复杂、钻孔直径大、钻孔深度大及工程量较集中的钻孔工程;另一类是轻型液压钻机,这类钻机的特点是重量轻,搬运方便,能在排架上施工,性价比高,能适应崇山峻岭和狭小工作空间条件下的钻孔作业,是我国目前应用最为广泛的一种大直径深钻孔的钻凿机械。在土层中钻凿大直径深锚杆孔,采用各类地质钻机及自制的螺旋钻。
2.3 钻杆冲洗
钻孔使用的冲洗方法会对钻凿的速度及钻孔质量产生明显地影响。在冲击钻机及旋挖钻机施工中最常用的施工方法则是气洗法。在干燥岩层中对气洗法进行应用,存在较好的效果,若有足够的空气存在也能在湿岩层中得到使用。与水冲的效果相比,后一种的应用效果不会有较大区别存在。水洗方法通常在旋转式取芯钻凿或套管护壁钻孔中得到适用。
2.4 扩孔钻凿方法
为了增加锚杆的承载力,有时需在钻孔底部进行扩孔处理,这可通过专用的钻孔机具或在孔内放置少量炸药进行扩孔。但机械扩孔不可避免地存在着如何排出孔内切削物的难题,尽管精心操作,仍会发生卡钻或形不成理想扩孔的情况,一般适用于密实土和黏性土层中钻孔的扩孔。爆破扩孔适用于所有地层,与机械扩孔相比,扩孔直径通常较大且形状不规则,即可在钻孔完成后未插锚杆之前进行,也可在钻孔中注入水泥浆并插入锚杆后进行,两者都可获得良好扩孔效果。
2.5 锚杆杆体的就位
在杆体放入钻孔前,应检查杆体的加工质量,特别要严格检查锚杆防腐保护设施的完好性。安放杆体时,应防止扭压和弯曲。注浆管宜随杆体一同放入钻孔。杆体放入孔内应与钻孔角度保持一致,并不得损坏防腐层。全长粘结型锚杆杆件体插入深度不应小于锚杆设计长度的95%,预应力锚杆插入孔内深度不应小于锚杆设计长度的98%。杆体安放后,不得随意敲击和悬挂重物。对于非预应力的全长粘结型短锚杆,有时也采用先注浆后插杆的方式。
3 边坡治理中应用岩土锚固技术时需要注意的问题
3.1 材料质量严格把关
要严格按照制定的相关流程和计划,来对工程施工材料的进场进行合理安排,进行整齐的摆放,不能胡乱堆放,要进行科学合理的分类和规划;要严格控制重要材料的质量,如钢材、锚索及水泥等,需要有相关的合格证书,不能够将那些质量不合格的材料投入到工程施工中,否则就会对工程质量产生影响。在焊接连接锚杆、锚索钢材时,需要对接头的焊接质量充分重视,并且进行相关试验,保证焊接合格。
3.2 严控钻进施工过程
在钻进的过程中,不能够一味加快速度,需要对钻进速度进行合理把握,对钻进参数进行严格控制,要结合具体情况,分析在钻进过程中可能遇到的问题,如埋钻、塌孔、掉块等,采取一系列的防范措施进行预防和控制;如果不慎有孔内事故出现于施工过程中,需要及时采取一系列有效的措施进行防护完善,以此来保证施工的顺利进行。
4 结束语
如今岩土锚护技术在工程建设行业不断发展的过程中,已经日趋成熟,被广泛应用于诸多领域内。通过大量的实践研究表明,在岩土工程边坡治理中应用岩土锚固技术具有一系列的优点,不需要较为复杂的施工工序,不需要投入过高的成本,就可以促使岩土工程边坡的稳定性得到保证。在施工过程中,需要充分重视每一个施工环节,严格检查和控制,避免各环节有问题出现。
参考文献:
[1]莫致能.浅谈混凝土结构后锚固技术之化学锚栓及植筋[J].黑龙江科技信息.2009(16).
[2]周燃.岩土锚固技术的应用与发展[J].攀枝花科技与信息.2000(02).
[3]杨文.浅析锚固技术在岩土工程中的运用[J].河南科技.2010(12).
论文作者:凌源泽
论文发表刊物:《基层建设》2016年15期
论文发表时间:2016/11/8
标签:钻孔论文; 锚固论文; 岩土论文; 锚杆论文; 钻机论文; 直径论文; 技术论文; 《基层建设》2016年15期论文;