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      巖土工程中的新型巖土錨桿術(shù)研究

      2019-03-16 22:40:00陳慈航
      關(guān)鍵詞:藥卷鉆桿鉆頭

      陳慈航

      河北省地礦局第三地質(zhì)大隊 河北 張家口 075000

      近些年,我國經(jīng)濟建設(shè)與時俱進,不斷壯大,并帶動相關(guān)社會產(chǎn)業(yè)及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)飛速發(fā)展,在物質(zhì)資源問題得到解決的基礎(chǔ)上,建設(shè)土地施工技術(shù)問題越來越得到人們的重視并采取科學(xué)的方法來解決。巖土工程是一項需要高技術(shù)、擁有高難度的工程項目,伴隨著現(xiàn)代建筑業(yè)不斷發(fā)展,巖土工程建設(shè)中需要著重在巖土工程中的地基處理、邊坡加固等各類問題。

      一、新型巖土錨桿術(shù)

      (一)錨桿及錨固技術(shù)的概念

      所謂錨桿,主要指的是當代煤礦當中巷道支護的基本組成部分,其主要作用是充分的加固巷道的圍巖,保證圍巖自身的支護功能。現(xiàn)在錨桿不僅用于礦山,也應(yīng)用于工程技術(shù)當中,對于邊坡、壩體進行主體加固。錨桿是深入地層型的受拉構(gòu)件,它的主要構(gòu)造組成分為以下幾個方面:一端與工程構(gòu)筑物相互連接,另外一端進入地層,該錨桿分自由段和錨固段兩部分,其中自由段主要指將錨桿頭處的拉力傳遞到錨固體領(lǐng)域,目的是為了對錨桿施加預(yù)應(yīng)力。

      錨桿加固技術(shù)主要指運用錨固加強巖土體的整體性,保證巖土體可以保持在最初的狀態(tài),避免發(fā)生變形抑制現(xiàn)象,充分避免由于后期應(yīng)力的釋放,增加工程難度以及質(zhì)量受損,實現(xiàn)巖土工程順利進行的目的。

      (二)主要新型巖土錨桿簡介

      當前新型的巖土錨桿主要分為以下三種:

      1.自鉆式注漿錨桿:主要指的是運用帶鉆頭的鉆桿,將其作為錨桿桿體,當鉆孔到設(shè)計深度之后,防于孔中注漿的錨桿。它的適用范圍主要是松軟破碎巖層或者容易塌孔的土層中(塌孔后鉆桿不易或不能拔出)。自鉆式注漿錨桿的鉆頭,根據(jù)工程具體情況可以采用活鉆頭和死鉆頭兩種。中空地質(zhì)鉆桿錨桿由于在頭部設(shè)置有螺旋鉆頭,并可以通過中空鉆桿注漿,也屬于自鉆式注漿錨桿。

      2.讓壓錨桿:相較于普通錨桿最大的優(yōu)勢在于普通錨桿達到極限荷載后,會導(dǎo)致錨桿桿體材料斷裂或者過大位移引起錨固力失效,最終造成工程事故。而讓壓錨桿既能保證設(shè)計要求的足夠大的錨固力,又不會導(dǎo)致桿體材料斷裂,還不會使錨固體產(chǎn)生較大的位移。極大地提高了安全程度。讓壓錨桿是采用特定的裝置來實現(xiàn)讓壓技術(shù)的。最常用的是在錨桿墊板或螺母處添加彈簧墊圈,當錨桿受壓時通過彈簧墊圈的壓縮來實現(xiàn)讓壓。還可以在桿體運動時將許多鋼珠置于一個內(nèi)部為錐形的套筒內(nèi),通過不斷將鋼珠拉入套筒而恒定地保持力的傳遞,工作阻力可在200~250kN以上。

      3.快硬水泥卷錨桿:又稱為快硬膨脹水泥錨桿藥卷,是利用加有特殊添加劑水泥的微膨脹作用來使錨桿錨固在巖體內(nèi)的一種新型錨桿,最開始主要應(yīng)用與礦山支護工程,后來也逐漸開始使用于工期緊張的小型和中型基坑支護工程中??煊菜嗑礤^桿的藥卷分為空心和實心兩種??招乃幘碓诖┤脲^桿,浸水3-5秒鐘后便可以插入鉆孔內(nèi)進行錨固;實心藥卷可以直接浸水后放入鉆孔內(nèi)進行錨固。藥卷主要的成分為水泥,按照比例加入一定的砂子及硬化劑混合而成,遇水后便可以達到速凝、減水、膨脹和高強等效果。

      二、新型巖土錨桿技術(shù)存在的問題

      在巖土工程技術(shù)隨科技進步的同時,現(xiàn)實環(huán)境中施工難度的加大、巖土質(zhì)地結(jié)構(gòu)的變化等問題也開始引起人們的關(guān)注。新型研發(fā)的巖土錨桿技術(shù)在應(yīng)用的同時也顯現(xiàn)出一些新的問題。

      (一)鋼制錨桿易受腐蝕

      相對傳統(tǒng)的錨桿材質(zhì)大多是竹、木材等,但是現(xiàn)如今的錨桿都以鋼管鋼筋等等鋼材作為主要制作材料。但錨桿的強度不高,韌性也有限,具有非常差的抗腐蝕性。腐蝕之后的錨桿受到的損失十分嚴重,不僅如此,我們無法對錨桿被破壞之前的變形程度進行預(yù)判,因此突發(fā)性事故的發(fā)生概率也就被極大的提高了。為了減少損失,研發(fā)防腐蝕性強的錨桿成為重要的問題。要想保證良好的防腐效果,要保證錨桿的使用期限大于其防腐期限,同時還要促使錨桿的施工作業(yè)嚴格的遵從施工的具體標準,進而保證錨桿施工的質(zhì)量,減少錨桿制作以及運輸過程中受到損害的概率。

      (二)錨桿應(yīng)用條件不同

      錨桿技術(shù)的應(yīng)用要注意研究工程地質(zhì)條件,但是不同地質(zhì)所需的錨桿也是不同的,而且錨桿支護的類型和錨固的參數(shù)都是錨桿支護技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ),不僅如此,巖體的穩(wěn)定性緊密的關(guān)系到巖土工程的施工順序、施工周期。所以,要全面綜合的對錨桿技術(shù)的應(yīng)用進行考慮,進而研究分析出更科學(xué)合理的設(shè)計方案。

      而當前很多工程施工前并沒有重視這類問題,沒有提前調(diào)查土層的質(zhì)地結(jié)構(gòu),導(dǎo)致使用的錨桿技術(shù)并不適用,出現(xiàn)問題后造成人力、物力和財力不同程度的損失,給施工加大了難度,耗費大量時間。

      三、新型錨桿技術(shù)問題的解決對策

      (一)加強新型錨桿防腐蝕性能

      在探究與分析新型錨桿相關(guān)技術(shù)的過程中,特別是未來的相關(guān)研究中,要將錨桿制作材料的相關(guān)研究重視起來,充分的保證錨桿材料的性能以及成本的同時,提高錨桿技術(shù)的實際應(yīng)用。只有從根本上解決材質(zhì)問題,才能使錨桿的防腐性能越來越強,除了材質(zhì)方面,防止錨桿防腐的普遍方式是利用護管或者護套。舉例說明,暴露在空氣中的錨頭,一定要將外部用保護管保護起來;在高應(yīng)力去的張拉部分,充分使用內(nèi)部注入水泥漿的塑料管;在錨固段,可以在外部套上注漿的波形管等。新技術(shù)的研發(fā)過程,要重視每一個基礎(chǔ)和細節(jié),將質(zhì)量做到最好。

      (二)做好施工前準備工作

      在巖土工程施工之前,進行地質(zhì)勘查,科學(xué)的分析土層結(jié)構(gòu)及環(huán)境是很有必要的,是不可忽視的一項重要工程。做好前期準備工作為后期的施工質(zhì)量提供了保障。錨桿技術(shù)的應(yīng)用需要根據(jù)場地及錨桿的質(zhì)量進行科學(xué)有效的分析,通過綜合考慮各個方面因素,進而研究分析出更科學(xué)、更合理,與之相適應(yīng)的設(shè)計方案,保證施工的高質(zhì)量、低成本,為整體工程提供可靠的保證。

      結(jié)語:在追隨科技發(fā)展腳步的同時,不論是巖土工程還是其他社會工廠的建設(shè),都需要科學(xué)合理的安排與規(guī)劃,將高質(zhì)量,高要求,高效益作為生產(chǎn)目標,每一位成員都要秉持嚴謹,科學(xué),規(guī)范的態(tài)度,共同將社會建設(shè)成美好的家園。

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