预应力锚固技术在矿坑边坡支护中的应用

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自预应力锚固技术问世以来,因其具有施工过程简单合理、节约工程费用、施工安全快捷等特点,成为提高岩土工程稳定性和解决复杂困难的岩土工程问题的最经济有效的方法之一。随着我国的预应力岩土锚固技术的日臻完善,预应力锚固技术已广泛地运用在大型的建设工程项目当中,并取得了良好的支护效果。采用预应力锚索(杆)支护体系加固高大边坡,是岩土锚固技术在高边坡工程中较常见的应用方法。它是利用锚索(杆)周围地层岩土的抗剪强度来传递结构物的拉力或保持地层开挖面的自身稳定,由于锚索(杆)的使用,使锚固地层产生压应力区并对加固地层起到加筋作用;可以增强地层的强度,改善地层的力学性能;可以使结构与地层连锁在一起,形成一种共同工作的复合体,使其能有效地承受拉力和剪力,并能提高潜在滑移面上的抗剪强度,有效地阻止坡体位移与破坏,从而保证了边坡的稳定和安全性。边坡稳定性计算方法,可根据边坡类型和可能的破坏形式,分为圆弧滑动法、及折线滑动法等类型。其中土质边坡或较大规模风化程度强烈的碎裂结构岩质边坡稳定性计算宜采用圆弧滑动法、风化程度较强烈或不强烈的岩质边坡稳定性计算宜采用平面滑动法、对于地质条件复杂,同一边坡存在有不同岩土体的边坡稳定性计算宜采用折线滑动法。用于岩土体锚固支护的预应力锚索(杆)支护体系基本上以拉力型为主,广泛适用于岩质边坡、土质边坡、基坑及建筑物基础锚固及支护工作。锚索(杆)作为一种新型受拉杆件,主要是由于锚杆在岩土层中具有一定的抗拔力,当锚固段杆体受力,首先通过锚索(杆)与周边水泥砂浆粘结力(握裹力)传到砂浆中,然后通过砂浆传到周边土体。传递过程随着荷载增加,锚索(杆)与水泥砂浆粘结力(握裹力)逐渐发展到锚杆下端,待锚固段内发挥最大粘结力时,就发生与土体的相对位移,随即发生岩土体与锚杆的摩阻力,直至极限摩阻力。锚索(杆)的承载力即极限抗拔力,根据锚杆拉力的传递方式,锚杆的承载力通常取决于以下几个因素:锚索(杆)材料的极限抗拉强度;锚索(杆)与锚固体之间的极限粘结力(握裹力);锚固体与岩土体间的极限侧阻力。由于锚索(杆)与锚固体之间的极限粘结力(握裹力)远大于锚固体与岩土体之间的极限侧阻力,所以锚索(杆)的承载能力主要取决于后者,即岩土体与砂浆的极限侧阻力。通过具体的工程实例,文章从对于高大型边坡支护工程实施前期的边坡地质勘察阶段、稳定性分析与计算的支护设计阶段以及支护治理施工阶段等方面,翔实地介绍了在工程建设中用于支护治理高大边坡具体实施方法与手段,并着重突出了用于岩土体锚固支护的预应力锚索(杆)支护体系在边坡支护治理中所发挥的重要作用。
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