錨固技術在巖土工程的應用分析

時間:2022-04-06 02:56:06

導語:錨固技術在巖土工程的應用分析一文來源于網友上傳,不代表本站觀點,若需要原創文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

錨固技術在巖土工程的應用分析

摘要:巖土工程的數量和范圍都在擴大,相關領域也迎來了新的發展機遇。為了保證巖土工程的建設質量,需要提升工程中技術的實施質量,錨固技術作為巖土工程中采用的重要技術類型,應當強化錨固技術的使用效果。錨固技術可以減少巖土工程發生地質災害的幾率,提高巖土工程的穩定性,對巖土體的應力狀態進行轉變,為巖土層的結構提供支撐。目前錨固技術的應用極其廣泛,本文對錨固技術的工作原理、技術分類、錨桿分類進行了深入分析,并討論了錨固技術的具體應用要點,力求可以提高巖土工程的建設質量。

關鍵詞:錨固技術;巖土工程;應用;作用

機理在巖土工程的建設過程中經常出現各種地質災害,例如地面沉降、山體滑坡等,不僅給巖土工程造成嚴重的影響,甚至威脅到周圍人員的生命安全。錨固技術屬于支護技術類型之一,成本較低,在巖土工程中具有較高的應用價值。目前錨固技術用于基坑支擋、邊坡加固等多個環節,根據錨固技術所使用的錨桿材料對巖體進行加固,使巖土自身的穩定性大幅度提高,進而提升巖土工程整體的建設質量以及穩定性。錨固技術可以有效解決在巖土工程建設過程中遇到的復雜問題,并且應用范圍已經從城市基礎建設擴展到能源基礎建設,交通體系建設以及水利工程建設中。因此施工隊伍應當對錨固技術的應用要點進行深刻分析,確保施工質量的提高。

1.錨固技術在巖土工程中的作用機理

錨固技術的作用機理是使用錨桿提高附近范圍內地層的抗剪水平,保證在開挖地層時可以讓開挖面處于穩定的狀態,或者通過錨桿來傳遞結構物所產生的拉力[1]。錨固技術主要分為土錨和巖錨兩種形式,將錨桿的一端和圖強或者巖土工程中的結構物進行連接,將另一端錨固在土層或者巖層之中,利用多種力達到提高結構物的承受能力,例如錨固體以及巖土體在碰觸中所產生的摩擦力、拉桿和錨固體之間產生的握裹力、拉桿強度等。錨固技術具有主動控制、降低成本、加快施工速度、方便技術操作、實施深層控制、動態化水平高的多個優勢,在巖土工程中有著廣泛的應用。

2.錨固技術的分類和錨桿的分類

2.1錨桿技術的分類。錨桿技術在巖土工程中廣泛的應用,也發揮了不同的功能。目前在巖土工程中經常使用的錨固技術主要包括預應力錨索加固技術、短錨桿、配筋噴射混凝土加固、自進式錨桿網噴射混凝土加固技術等等。2.2錨桿的分類。在錨固技術的應用中錨桿是必不可少的一部分,屬于主要的支護形式,對于錨固技術的使用有著重要的影響[2]。錨桿是由錨頭、鋼索、水泥以及塑料套管定位分隔器組成的,可以對巖土體進行直接加固,控制住巖土體的形態變化,避免巖土工程出現坍塌。當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,根據錨桿的作用機理可以劃分為黏結型、摩擦型以及端頭錨固式。根據是否對錨桿施加預應力分為預應力以及非預應力錨桿,預應力錨桿與非預應力錨桿的結構及基本原理存在一定差異,如圖1所示,兩者在地層中的力系存在差異;如圖2所示,兩者的一般力學特性分析也存在差異。

3.錨固技術在巖土工程中的實際應用要點

3.1基坑開挖和邊坡修整中的應用。在深基坑開挖的過程中選擇分層的方式進行開挖,但是每一層的深度不能處于過大的狀態,否則可能影響到邊坡的穩定性,增加工程的安全隱患。當對基坑的深度進行設定時,針對暴露坡面所產生的直立能力進行分析,要求每一層的開挖深度都要低于天然的自立高度[3]。與此同時,也需要保證在錨桿周圍附近的水泥在凝固之前不會給錨桿的受力造成限制,這樣才不會給錨桿的固定能力造成影響。根據工程實踐經驗進行分析,每一層的土層深度應當控制在2.0m~2.5m之間,砂層的厚度需要控制在1.0m~1.5m之間,不能出現超深開挖的現象。當確定開挖的長度時,應當分析不同施工隊伍在交叉施工過程中給坡面造成的影響,需要保證坡面的穩定性。一般情況下,處于同一軸線的開挖長度應當保證在15m~20m之間。當進行邊坡開挖的時候,需要確保不給支付土層造成嚴重的影響或者擾動,按照施工規定對邊坡進行整修,避免由于在基層開挖時出現誤差,導致基坑最終的外形尺寸不符合施工標準。3.2鉆孔技術在巖土工程中的應用。在鉆孔技術應用的過程中,首先確定鉆孔的孔徑,孔徑過大或者過小都會影響到錨固技術的固定效果,進而給巖土工程的整體建設質量造成嚴重影響[4]。因此,當保證了錨固力的標準性時,需要減少鉆孔所花費的時間和周期,減少深部地層的內應力給錨固技術的應用帶來影響。在鉆孔的過程中需要選擇高質量的懸空設備和設施器具,明確錨固的拉力數值,設計好其他的有關參數,利用鉆孔技術的最佳狀態對孔徑進行設計。如果遇到軟土地基等特殊地質結構的時候,可以減少單索錨固釘的噸位設計,直接選擇擴大端部的方法縮小所鉆孔孔徑。如果遇到的所泥砂質的巖土解雇,則需要在應用鉆孔技術的時候跟進套管,避免在施工過程中出現塌孔或者涌水。3.3正確擺放錨桿桿體的位置。錨桿是完成錨桿技術的重要工具,錨桿過粗、過細、過長都會影響錨固技術的支護效果,因此應當將錨桿桿體的位置進行正確的擺放[5]。在目前的巖土工程施工過程中,需要結合實際的工程施工情況選擇相應的參數,有效地避免出現坍塌和土裂等事故。當錨桿之后把地下的工程周壁挖出,應當對錨桿的質量進行檢查之后再放進,有效地避免錨桿滑移問題出現。需要保證錨桿接受防腐處理,避免錨桿在應用過程中出現老化的現象,減少錨桿所受到的腐蝕。錨桿是否完整影響錨桿能否提供較強的上托力,可以提升錨桿抵抗土層壓力、土層抗拔力以及地下水壓力的關鍵因素,必須要將錨桿的兩端分別放在土墻、工程結構以及地基巖層之中,并將注漿管一同放到鉆孔之中,確保錨固技術的持久性。3.4灌漿施工中巖土工程中的應用。對于巖土工程而言,灌漿施工所應用錨固技術最為關鍵的一個環節,和錨固件承載力強弱有著最為直接的關系,因此必須要結合施工中的綜合因素分析灌漿施工的具體步驟。如果在冬天進行灌漿施工,需要對灌漿的凝固時間進行調整,增加一定的彈性時間,如果所在夏天進行灌漿施工,則需要對泥漿對溫度進行控制和調整[6]。在灌漿時需要按照一次性的標準完成,這樣才能夠保證施工的有效性,因此在進行灌漿施工之前需要做好施工準備。以高壓注漿預應力錨固技術在土墻穩定性提升工程的應用為例,表1即為經過注漿處理之后,土墻土體各種物理性質的改變情況。隨著智能技術的不斷發展,在巖土工程中開始使用智能壓漿系統進行灌漿施工,漿液在智能壓漿系統形成一個持續循環的路徑,排除管道內部空氣,及時解決管道堵塞的問題。對于水平狀態或者曲線狀態孔道,壓漿的壓力值需要保持在0.5MPa~0.7MPa,超長孔道壓漿壓力值應控制在1.0MPa之內,豎向孔道壓漿壓力值應控制在0.3MPa~0.4MPa之內。3.5張力鎖定在巖土工程中應用要點。為確保錨固技術的應用效果,需要使用人為的方式達到錨固技術所需要的應力標準,可以選擇張拉錨桿體的方式完成[7]。使用張拉設備可以對錨桿體的自由段發生張力作用,進而使其變長。在實際的巖土工程應用過程中,結合錨桿體的實際材質以及鎖定力參數選擇合適的設備。在進行張拉的過程中,需要檢查錨具之后,再進行夾具的安裝。目前智能化張拉系統運用在巖土工程中,主要包括兩部分,第一部分是安裝張拉設備,第二部分則是進行智能化張拉控制。在安裝設備時注意仔細安裝工具錨,讓工具錨和智能張拉系統前端的張拉端錨保持孔位一致,使兩種錨具呈對稱的狀態[8]。

4.結語

我國地域遼闊,不同地區巖土工程會遇到不同類型的地質結構,在開展巖土工程中要根據地質結構選擇合適的施工方法。隨著錨固技術的不斷發展,所使用的材料和工具質量也在不斷地提升,促進了巖土工程質量的提高和發展。但是在實際的巖土工程建設過程中,由于所遇到的自然環境有較大的差異,在有些時候錨固技術的應用存在一定的限制,因此技術人員需要在施工建設過程中尋找錨固技術存在的問題,制訂解決方案,提升錨固技術在巖土工程中的應用效果。

參考文獻:

[1]張景元,王海濤,金慧,閆帥,何永.巖土錨固黏結性能的國內外研究現狀[J].工程建設,2016,48(06):13-15+24.

[2]盧艷濤.關于巖土工程施工中錨固技術的深入研究[J].城市建設理論研究(電子版),2018(04):98.

[3]張曉勇.巖土錨固技術在公路邊坡治理中應用研究[J].河南建材,2018(02):329-330.

[4]趙云鵬,董慧玲.巖土錨固理論與技術的研究現狀與展望[J].四川建材,2016,42(01):139-140+149.

[5]楊振莉,姚顯瑞.巖土工程自適應錨位技術的有限元理論分析與應用[J].世界有色金屬,2019(03):270-271.

[6]李鵬凌.解析巖土工程中邊坡治理的巖土錨固技術應用[J].低碳世界,2016(34):185-186.

[7]王水萍,尹新富.地理信息3D模擬系統在巖土工程勘察中的有效應用——評《資源與工程地球物理勘探》[J].巖土工程學報,2019,41(08):1584.

[8]滑群英,謝林濤.巖土錨固技術在公路邊坡治理中應用[J].建材與裝飾,2017(06):264-265.

作者:魏輝球 單位:廣東省地質局第一地質大隊