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摘要:经济高速发展背景下,建筑行业进入新发展阶段,且高层建筑数量呈上升态势。但由于工程项目整个施工过程中受地质条件影响,致使岩土工程边坡施工面临较多问题,特别是边坡稳定性。若无法保证边坡施工质量,必定影响整个项目的工程建设。锚杆锚索支护技术的应用有助于提高岩土体的稳定性,且该项技术在绝大部分地质条件中均具有可行性,是一项综合应用优势较为突出的深基坑支护技术。鉴于此,本文以建筑工程的深基坑施工为背景,重点对其边坡锚杆锚索支护技术的应用要点展开探讨,以期强化对锚杆锚索支护技术的认识,并为类似工程提供技术参考。
关键词:锚杆锚索;岩土;边坡治理;应用
引言
岩土工程边坡支护加固,是保证边坡稳定性的重要举措。加大边坡加固工程施工技术研究,有助于保障岩土工程边坡稳定性,从本质层面消除边坡稳定性不利因素。因此,需准确掌握造成边坡失稳的影响因素,精准应用边坡加固施工技术,严控其施工质量,减少因边坡失稳发生的垮塌事故。
1岩土工程中边坡失稳原因
若岩土工程中边坡失去稳定性,会影响整个工程有效实施。想要采取更有针对性的边坡加固技术,需掌握岩土工程边坡失稳的原因,常见原因主要包含以下几方面。第一,地质条件。(1)岩体地质性质。岩体力学性能作为直接影响岩土工程边坡稳定性的因素,若岩体自身硬度较高,其发生失稳风险会增加,体现为崩塌或其自身结构失稳;反之,岩体自身硬度较弱,发生失稳多以应力控制失稳为主。根据实际施工实践经验,岩体地质性能自身高低水平与具体施工中稳定性成正相关关系。(2)岩体构造。岩土工程施工过程中,岩体结构主要包括2大模块,即结构面与结构体,其中结构面指岩石物质不连续面和分异面,两者具有不同方向形态;结构体主要是由多个不同状态结构面构成的,而岩体虽是由众多独立块体构成,但因不同独立块体稳定性不尽相同,所以结构面走向、倾角等状况在一定程度上影响边坡稳定性。因此,分析岩体结构稳定性影响因素时,需按照实际地形特征,分析对边坡稳定性的影响,如结构面与边坡面结构存在差异性,其稳定性会受到较大影响。第二,人为因素。岩土工程具体施工过程中,若某个区域开发程度较大,会致使周围岩土结构出现失衡,加之土方开挖对边坡稳定性造成一定干扰。譬如,基坑开挖超限影响边坡稳定性,严重状况下会出现塌陷及位移。此外,岩土工程实际施工中,排水也是影响边坡稳定性的重要因素,需对其予以高度重视,做好排水措施,将人为因素对边坡稳定性造成的干扰降至最低。
2锚杆锚索在岩土边坡治理工程中的应用
2.1预应力锚索施工设计
为提升岩土工程边坡加固效果,在应用预应力锚索施工技术之前,按照预应力锚索受力情况的不同,可分为两种形式。一种是压力分散性预应力锚索;另一种是拉力集中性预应力锚索。为提升边坡加固质量,保证岩土工程施工和后期使用的安全性,工程所选择的预应力锚索形式为含内锚段的无黏结锚索,单根锚索设计张拉最大值为450kN,预应力锚索由5根7Φ5和4根7Φ5钢绞线共同组成,单根锚索长度有五种,包括34m、32m、28m、25m、20m,其中内锚固段的长度为1.6m,并不包括PE套。只有张拉段长32.4m、31.4m、26.4m、23.4m、18.4m,钢绞线带有PE套。锚索孔径直径为180mm,自由张拉段钢绞线带有PE套,并且每隔1.5m设置一个30mm厚隔离架,锚固段内钢绞线不带有PE套并清除油脂,锚索内端头设置有导向帽,呈现漏斗状,内部用环氧砂浆填充。为保证边坡加固质量,帽墩由钢垫板制作而成,存储为200mm×20mm×20mm,上钢垫板尺寸为300mm×300mm×40mm,其数量和锚索的数量相同。当锚索灌浆施工之后,从锚具开始,留出5~10cm钢绞线,取出多余部分。通过水泥净浆注满锚垫板和锚头的每个空隙,最后通过保护钢罩保护锚头,避免发生生锈腐蚀的情况,以提升边坡加固的美观性。
2.2对坡面进行修整
在预应力锚索施工之前,需要结合边坡实际情况,按照从上到下的顺序对边坡进行修整,控制修整的深度,修整平整之后进行预应力锚索施工,若修整之后露出土层,需要用彩布条进行全覆盖,避免在雨季发生边坡冲刷的问题。
2.3清孔
当钻孔达到预应力锚索施工的设计深度之后,不能立即停止钻孔,要继续稳钻1~2min,避免孔底尖灭,难以达到设计的深度。钻孔完成后及时进行清孔,工程清孔采用了高压风,将钻孔内部的岩粉、水体等清除出孔外,以免影响水泥砂浆和孔壁岩土之间的黏结强度,保证预应力锚索加固效果。
2.4制作和安装锚索体
为提升预应力锚索施工效率,单根锚索可在编索车间集中生产,运输到施工现场进行组装,具体制作顺序为下料加工、编索、组装导向帽和波纹管、验索、存放。在钢绞线使用之前,要对钢绞线的出厂合格证、质保书等进行详細检查,如果钢绞线存在锈蚀、缺损需要做废弃处理、严禁继续施工。灌浆管和排气管可采用PE塑料管,保证质量符合施工要求。锚索下料的长度,需要根据锚索实际钻孔深度、锚具厚度、张拉设备长度、锚索测力计厚度、调节长度的总和进行考虑,在切割钢绞线时必须选择专用的砂轮切割机进行切割。锚束的钢丝需要按照一定的规定编排并绑扎成束,可采用无锌铅丝绑扎,而不能选择镀锌铁丝,牢固地绑扎在隔离支架。
2.5锚固注浆
锚固注浆也是预应力锚索边坡加固的主要环节,其主要作用是通过注浆形成保护层,避免锚索被侵蚀,注浆效果对整个预应力锚索施工质量的影响非常大,需要严格控制施工质量。工程锚固段采用水泥砂浆和纯水泥浆进行灌注,浆液配合比通过多次试验合理确定。如果选择了纯水泥浆灌注,则水灰比要控制在0.3~0.4。采用水泥砂浆灌注时,水灰比要控制在0.4~0.5,保证灌注浆液的流动度在120~170mm,且3h的泌水率不能超过2%,可在浆液中加入适量的膨胀剂和早强剂,保证28d的固结强度不小于设计强度。在锚固注浆中,要时刻关注出浆管的排水和排浆情况,当排液比重和灌浆比重一致时,要及时开展屏浆处理,屏浆压力要控制在0.3~0.4MPa,时间开展在20~30min。灌浆长度也必须符合要求,合理安装阻塞器,在进行有压注浆时,避免滑移和发生,灌浆要保证连续性,间歇时间尽量缩短,以保证锚固注浆效果。
2.6封锚
当预应力锚索灌浆结束超过24h之后,要及时开展锚墩浇筑施工,混凝土浇筑准备工作落实到位之后,进行自检;然后由工程监理人员进行检查,验收签证之后,才能开始混凝土浇筑施工。当补偿张拉之后,从锚具量起,留出长5~10cm的钢绞线,其余部分截去,再用水泥浆液注满锚垫板和锚头空隙,最后对锚头采用混凝土封堵,避免发生锈蚀,影响边坡加固质量和美观性。
结束语
采用锚杆锚索施工技术,能够大幅度提升边坡的稳定性,促使边坡形成一个相对稳定的整体。与抗滑桩、锚杆等施工技术相比,预应力锚索施工技术,具有地形地质适应能力强、施工工艺简单、操作灵活等优势,而且还能有效减少土石方开挖量,是一种比较理想的边坡加固方式,值得在岩土工程施工中大力推广应用。
参考文献
[1]钟太权.岩土治理喷锚支护技术的运用[J].工程建设与设计,2010,58(3):75-77.
[2]闵利兵.深基坑工程中喷锚支护施工技术应用[J].居舍,2020,40(7):32.
[3]翟伟强.岩土工程边坡加固的施工技术研究[J].建材与装饰,2020(09):22-23.
关键词:锚杆锚索;岩土;边坡治理;应用
引言
岩土工程边坡支护加固,是保证边坡稳定性的重要举措。加大边坡加固工程施工技术研究,有助于保障岩土工程边坡稳定性,从本质层面消除边坡稳定性不利因素。因此,需准确掌握造成边坡失稳的影响因素,精准应用边坡加固施工技术,严控其施工质量,减少因边坡失稳发生的垮塌事故。
1岩土工程中边坡失稳原因
若岩土工程中边坡失去稳定性,会影响整个工程有效实施。想要采取更有针对性的边坡加固技术,需掌握岩土工程边坡失稳的原因,常见原因主要包含以下几方面。第一,地质条件。(1)岩体地质性质。岩体力学性能作为直接影响岩土工程边坡稳定性的因素,若岩体自身硬度较高,其发生失稳风险会增加,体现为崩塌或其自身结构失稳;反之,岩体自身硬度较弱,发生失稳多以应力控制失稳为主。根据实际施工实践经验,岩体地质性能自身高低水平与具体施工中稳定性成正相关关系。(2)岩体构造。岩土工程施工过程中,岩体结构主要包括2大模块,即结构面与结构体,其中结构面指岩石物质不连续面和分异面,两者具有不同方向形态;结构体主要是由多个不同状态结构面构成的,而岩体虽是由众多独立块体构成,但因不同独立块体稳定性不尽相同,所以结构面走向、倾角等状况在一定程度上影响边坡稳定性。因此,分析岩体结构稳定性影响因素时,需按照实际地形特征,分析对边坡稳定性的影响,如结构面与边坡面结构存在差异性,其稳定性会受到较大影响。第二,人为因素。岩土工程具体施工过程中,若某个区域开发程度较大,会致使周围岩土结构出现失衡,加之土方开挖对边坡稳定性造成一定干扰。譬如,基坑开挖超限影响边坡稳定性,严重状况下会出现塌陷及位移。此外,岩土工程实际施工中,排水也是影响边坡稳定性的重要因素,需对其予以高度重视,做好排水措施,将人为因素对边坡稳定性造成的干扰降至最低。
2锚杆锚索在岩土边坡治理工程中的应用
2.1预应力锚索施工设计
为提升岩土工程边坡加固效果,在应用预应力锚索施工技术之前,按照预应力锚索受力情况的不同,可分为两种形式。一种是压力分散性预应力锚索;另一种是拉力集中性预应力锚索。为提升边坡加固质量,保证岩土工程施工和后期使用的安全性,工程所选择的预应力锚索形式为含内锚段的无黏结锚索,单根锚索设计张拉最大值为450kN,预应力锚索由5根7Φ5和4根7Φ5钢绞线共同组成,单根锚索长度有五种,包括34m、32m、28m、25m、20m,其中内锚固段的长度为1.6m,并不包括PE套。只有张拉段长32.4m、31.4m、26.4m、23.4m、18.4m,钢绞线带有PE套。锚索孔径直径为180mm,自由张拉段钢绞线带有PE套,并且每隔1.5m设置一个30mm厚隔离架,锚固段内钢绞线不带有PE套并清除油脂,锚索内端头设置有导向帽,呈现漏斗状,内部用环氧砂浆填充。为保证边坡加固质量,帽墩由钢垫板制作而成,存储为200mm×20mm×20mm,上钢垫板尺寸为300mm×300mm×40mm,其数量和锚索的数量相同。当锚索灌浆施工之后,从锚具开始,留出5~10cm钢绞线,取出多余部分。通过水泥净浆注满锚垫板和锚头的每个空隙,最后通过保护钢罩保护锚头,避免发生生锈腐蚀的情况,以提升边坡加固的美观性。
2.2对坡面进行修整
在预应力锚索施工之前,需要结合边坡实际情况,按照从上到下的顺序对边坡进行修整,控制修整的深度,修整平整之后进行预应力锚索施工,若修整之后露出土层,需要用彩布条进行全覆盖,避免在雨季发生边坡冲刷的问题。
2.3清孔
当钻孔达到预应力锚索施工的设计深度之后,不能立即停止钻孔,要继续稳钻1~2min,避免孔底尖灭,难以达到设计的深度。钻孔完成后及时进行清孔,工程清孔采用了高压风,将钻孔内部的岩粉、水体等清除出孔外,以免影响水泥砂浆和孔壁岩土之间的黏结强度,保证预应力锚索加固效果。
2.4制作和安装锚索体
为提升预应力锚索施工效率,单根锚索可在编索车间集中生产,运输到施工现场进行组装,具体制作顺序为下料加工、编索、组装导向帽和波纹管、验索、存放。在钢绞线使用之前,要对钢绞线的出厂合格证、质保书等进行详細检查,如果钢绞线存在锈蚀、缺损需要做废弃处理、严禁继续施工。灌浆管和排气管可采用PE塑料管,保证质量符合施工要求。锚索下料的长度,需要根据锚索实际钻孔深度、锚具厚度、张拉设备长度、锚索测力计厚度、调节长度的总和进行考虑,在切割钢绞线时必须选择专用的砂轮切割机进行切割。锚束的钢丝需要按照一定的规定编排并绑扎成束,可采用无锌铅丝绑扎,而不能选择镀锌铁丝,牢固地绑扎在隔离支架。
2.5锚固注浆
锚固注浆也是预应力锚索边坡加固的主要环节,其主要作用是通过注浆形成保护层,避免锚索被侵蚀,注浆效果对整个预应力锚索施工质量的影响非常大,需要严格控制施工质量。工程锚固段采用水泥砂浆和纯水泥浆进行灌注,浆液配合比通过多次试验合理确定。如果选择了纯水泥浆灌注,则水灰比要控制在0.3~0.4。采用水泥砂浆灌注时,水灰比要控制在0.4~0.5,保证灌注浆液的流动度在120~170mm,且3h的泌水率不能超过2%,可在浆液中加入适量的膨胀剂和早强剂,保证28d的固结强度不小于设计强度。在锚固注浆中,要时刻关注出浆管的排水和排浆情况,当排液比重和灌浆比重一致时,要及时开展屏浆处理,屏浆压力要控制在0.3~0.4MPa,时间开展在20~30min。灌浆长度也必须符合要求,合理安装阻塞器,在进行有压注浆时,避免滑移和发生,灌浆要保证连续性,间歇时间尽量缩短,以保证锚固注浆效果。
2.6封锚
当预应力锚索灌浆结束超过24h之后,要及时开展锚墩浇筑施工,混凝土浇筑准备工作落实到位之后,进行自检;然后由工程监理人员进行检查,验收签证之后,才能开始混凝土浇筑施工。当补偿张拉之后,从锚具量起,留出长5~10cm的钢绞线,其余部分截去,再用水泥浆液注满锚垫板和锚头空隙,最后对锚头采用混凝土封堵,避免发生锈蚀,影响边坡加固质量和美观性。
结束语
采用锚杆锚索施工技术,能够大幅度提升边坡的稳定性,促使边坡形成一个相对稳定的整体。与抗滑桩、锚杆等施工技术相比,预应力锚索施工技术,具有地形地质适应能力强、施工工艺简单、操作灵活等优势,而且还能有效减少土石方开挖量,是一种比较理想的边坡加固方式,值得在岩土工程施工中大力推广应用。
参考文献
[1]钟太权.岩土治理喷锚支护技术的运用[J].工程建设与设计,2010,58(3):75-77.
[2]闵利兵.深基坑工程中喷锚支护施工技术应用[J].居舍,2020,40(7):32.
[3]翟伟强.岩土工程边坡加固的施工技术研究[J].建材与装饰,2020(09):22-23.