邊坡治理的巖土錨固工藝研究

羅大慶 馮海 張紅星

摘要：巖土工程施工建設中，邊坡治理、邊坡支護是該類工程項目所面臨的施工難點問題。巖土錨固工藝的產(chǎn)生，為巖土工程邊坡治理帶來更多可能性，其在應用中可有效增強邊坡穩(wěn)定性，預防巖土出現(xiàn)滑落、松動現(xiàn)象。文章結(jié)合某巖土工程案例，基于巖土錨固工藝的基本原理，對巖土工程中邊坡治理的巖土錨固工藝實踐展開研究，以此明確巖土錨固工藝在巖土工程邊坡治理中的核心應用技術，提高巖土工程施工質(zhì)量。

關鍵詞：巖土工程;邊坡治理;錨固工藝

中圖分類號：U418.5⁺2文獻標識碼：ADOI：10.13282/j.cnki.wccst.2021.01.017

文章編號：1673-4874（2021）01-0061-03

0引言

城市建設發(fā)展過程中，各類建設項目中的巖土工程數(shù)量持續(xù)增加，但由于巖土工程地質(zhì)條件的復雜性、特殊性，其在施工作業(yè)中容易產(chǎn)生坍塌、冒頂?shù)鹊刭|(zhì)災害，這要求建設方不斷落實巖土工程邊坡治理工作。因此，為強化巖土工程施工質(zhì)量控制，解決巖土工程中存在的邊坡治理問題，本文從巖土錨固工藝角度出發(fā)，對加固巖土工程邊坡結(jié)構(gòu)、增強巖土工程邊坡穩(wěn)定性的方法展開討論。

1工程概況

某道路工程中，路線全長為33.5km，路面寬30m，屬于城市道路。該道路工程建筑項目中的巖土工程總建筑面積為23萬m²，施工現(xiàn)場東側(cè)為山峰，海拔為109.21m，周邊山坡坡度較陡，約為25°～40°。另外，該巖土工程西北側(cè)地形坡度為20°～30°，山頂標高為90～101m，兩側(cè)山體均分布大量花崗巖、堆積物。其中，在巖土工程建設時，地面標高為13～56m，但由于該項目中東側(cè)上坡滑坡情況嚴重，要求建設方強化巖土工程邊坡治理力度。為此，建設方在施工組織設計中，采用巖土錨固工藝，以增強該巖土工程邊坡穩(wěn)定性，保障該建筑物整體的安全性和可靠性。目前，該巖土工程順利完工，且施工質(zhì)量符合市政工程的質(zhì)量要求，業(yè)主反饋良好。

2巖土錨固工藝的基本原理

巖土錨固工藝屬于巖土工程核心工藝之一，具有廣泛性、便捷性等特征，可提高巖土本身的穩(wěn)定性、強度，并且由于錨固技術防水、穩(wěn)固作用明顯，所以被廣泛運用于巖土工程邊坡治理中[1]。其中，巖土錨固工藝的基本原理，是在巖土工程邊坡區(qū)域布設錨桿，在錨桿與工程結(jié)構(gòu)物件、地層充分銜接后，地層與錨桿所產(chǎn)生的抗剪強度，具有輸送巖土工程結(jié)構(gòu)物拉力的作用，繼而可有效達成加固結(jié)構(gòu)物的目標，強化巖土層整體強度，改變土體應力情況，使其與結(jié)構(gòu)物之間保持穩(wěn)定，最終起到防御地質(zhì)災害、治理邊坡等作用。另外，巖土錨固工藝中預應力錨桿的應用，能夠有效控制邊坡下滑力，通過將特定密度、長度的預應力錨桿插入巖土內(nèi)部，可使錨桿與巖土產(chǎn)生共同作用力，并起到增強巖土土體強度的效果。若將預應力錨桿、錨索所組成的“復合體”放入巖土內(nèi)，可同步提升巖土體抗拉、抗剪強度，高效預防外部應力對邊坡巖土層造成的破壞，確保巖土工程邊坡穩(wěn)定性。

3巖土工程中邊坡治理的巖土錨固工藝實踐

3.1巖土錨固工藝核心技術

3.1.1預應力錨固

巖石工程邊坡治理期間應用的預應力錨固技術，具體指工程結(jié)構(gòu)物傳輸期間，錨固固定在邊坡巖土體中的錨索，可在邊坡穩(wěn)定性變差后自動為該結(jié)構(gòu)物施加預應力，并通過為結(jié)構(gòu)物周邊松散巖石體增加壓力，強化邊巖體抗滑力，提升巖體間摩擦力，使巖體工程邊坡穩(wěn)定性得以增強。在巖土工程中，預應力錨固工藝在邊坡治理中有著突出的應用優(yōu)勢，通過合理實踐預應力錨固工藝，可有效解決邊坡塌陷、穩(wěn)定性差等問題。同時，有助于減少巖土工程開挖量，為巖土工程邊坡治理創(chuàng)造有利條件[2]。

3.1.2噴混凝土邊坡法

作為巖土錨固工藝的重要組成部分，噴混凝土邊坡法在巖土工程邊坡治理中，具有施工效率高、加固施工耗時短等優(yōu)勢，可應對傳統(tǒng)錨固工藝中存在的不足?；炷翝仓?、混凝土結(jié)構(gòu)運輸是噴混凝土邊坡法的技術核心。施工人員在混凝土澆筑、運輸作業(yè)的有效結(jié)合中，能夠使注漿設備沖擊速度增加，保障混凝土混合料噴射效果。同時可配合錨桿，控制巖土工程洞室的開挖量，縮小其開挖厚度，并且在實際噴射期間，施工人員無須搭設專用拱架，有助于節(jié)約洞室內(nèi)部空間，滿足巖土工程中噴射、邊坡開挖共同操作的基本需求，以此縮短材料風化時間，預防邊坡區(qū)域的圍巖變形。

3.1.3錨固洞法

在巖土錨固工藝中，錨固洞法具有降低巖體內(nèi)部抗滑力，增強邊坡穩(wěn)定性能的作用，符合巖土工程邊坡治理基本要求。但是，在應用錨固洞法這一技術時，還應堅持“自內(nèi)而外、自上而下”的基本原則，同時在處理同側(cè)結(jié)構(gòu)面錨固洞時，需采用“跳動開挖”的施工模式，從而保障邊坡巖體的加固效果，將抗滑力控制在最小范圍內(nèi)[3]。

3.2巖士錨固工藝流程

巖土工程邊坡治理期間，應用巖土錨固工藝時，需從以下環(huán)節(jié)入手，有序推進巖土錨固處理作業(yè)：（1）準備雜填土、混凝土、水泥等施工材料，完成混凝土注漿配比;（2）制備、安裝混凝土結(jié)構(gòu)物，同時進行注錨、錨桿張拉等作業(yè);（3）鎖定錨洞，安放與固定錨桿。

在巖土錨固工藝流程中，注錨、造孔、錨桿安放屬于施工質(zhì)量管理要點。比如造孔位置選擇的合理性、位置確定的準確性，都將直接影響錨固效果，相關人員只有根據(jù)巖土分層厚度，準確計算巖土錨固參數(shù)，才能發(fā)揮巖土錨固工藝實踐價值，當邊坡土層穩(wěn)定性能變差時，起到穩(wěn)固巖土、預防邊坡坍塌的作用。巖土錨固參數(shù)如表1所示。與此同時，還應在正式施工中，結(jié)合錨固工藝實踐方案的基本要求，確定錨桿、錨洞直徑，并在平順、緩慢狀態(tài)中推送桿體，使錨桿在無扭曲、無抖動情況下放入邊坡巖體中[4]。

3.3邊坡治理中巖土錨固工藝實踐要點

3.3.1邊坡開挖

邊坡開挖期間，需堅持“由上至下”原則，并結(jié)合巖土工程各項施工參數(shù)、場地條件、邊坡治理目標等內(nèi)容，選用不同邊坡開挖方式。同時在邊坡首次開挖后，將邊坡開挖深度控制在5m內(nèi)，隨后在開挖邊坡橫截面噴射同等厚度混凝土混合料，且保證二次開挖后邊坡深度應以首次開挖5m為基礎完成邊坡開挖作業(yè)。

3.3.2鉆孔

進行鉆孔操作時，應使鉆機、巖土工程邊坡表層呈垂直角度，隨后基于錨固工藝實踐要求，使鉆孔呈梅花狀[5]。鉆孔結(jié)束后，需及時清理孔內(nèi)水、灰等雜質(zhì)，待孔內(nèi)清潔完畢后，檢查鉆孔直徑、孔距、鉆孔深度等參數(shù)是否符合錨固工藝標準。核查無誤后，可以鉆孔直徑為依據(jù)，選擇同等規(guī)格鋼筋作為錨桿，安放于已經(jīng)完成注漿操作的鉆孔內(nèi)。在注入水泥漿的過程中，施工人員需保證水泥漿注入的均勻性，以此將水泥漿、鋼筋間隙控制在最小范圍內(nèi)，保證邊坡穩(wěn)定性，強化邊坡治理效果。

除此之外，在進行巖土工程邊坡鉆孔時，可能會產(chǎn)生垮孔情況。若為輕微垮孔，可通過增加水泥漿比重、水頭壓力的方式進行處理。垮孔不深時，可及時通過深埋護筒、夯實護筒周圍、重新開鉆等方式處理垮孔問題。如垮孔情況嚴重，應立即停止鉆孔，進行灌漿固壁處理，或在黏土中摻入水泥砂漿回灌。在此期間，可將鉆機移開，待回填材料穩(wěn)定后重新鉆孔。

3.3.3混凝土噴射

巖土錨固工藝中，在混凝土噴射過程中，施工人員應在合理選用鋼筋的基礎上，確保邊坡巖土位置的清潔性、濕潤性。正式作業(yè)前期，為突出巖土錨固工藝在邊坡治理中的應用價值，保證施工質(zhì)量，施工人員同樣應遵循“由上至下”的原則，完成混凝土噴射工作，同時將噴射裝置、邊坡表層間距控制在1m內(nèi)，并確保噴射過程及時、高效。

3.3.4錨桿張拉鎖定

錨桿張拉鎖定屬于巖土錨固工藝中的重點內(nèi)容。材料準備、邊坡開挖、鉆孔、混凝土噴射等作業(yè)結(jié)束后，施工人員可利用張拉設備使錨桿應力筋在外力作用下變形。之后，錨桿初始預應力可及時傳遞至“被錨固”的結(jié)構(gòu)物、邊坡巖體地層，并形成可用于加固不穩(wěn)定區(qū)域的拉力。但是，為確保錨桿張拉鎖定效果，施工人員需預先借助錨桿張拉實驗，預測錨桿使用性能。測定無誤后，可采用直接拔拉方式，完成錨桿張拉操作，而對于承載力較低的自鉆式錨桿，可利用扭力扳手，通過擰緊螺母的方法張拉錨桿[6]。

4結(jié)語

綜上所述，在巖土工程中，巖土錨固工藝較為復雜，為保證邊坡治理效果，施工方需在正式作業(yè)中持續(xù)完善巖土錨固各施工環(huán)節(jié)，明確各環(huán)節(jié)施工要求，從而通過巖土錨固工藝實踐經(jīng)驗的不斷積累，提高巖土工程邊坡治理水平，增強巖土工程安全、穩(wěn)定性能。與此同時，相關人員在應用巖土錨固工藝時，還需深入研究巖土錨固工藝流程的優(yōu)化方式，以此挖掘錨固工藝運用價值，推進巖土工程規(guī)范化建設。

參考文獻

[1]言志信，屈文瑞，龍哲，等.地震作用下錨固參數(shù)對巖體邊坡錨固界面剪應力分布影響分析[J].巖土工程學報，2018（11）：2110-2119.

[2]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（2）：329-330.

[3]汪振峰.邊坡支護中巖土錨固技術的應用[J].建材與裝飾，2019（6）：225-226.

[4]劉寧，巖土錨固工程及其施工技術要點分析[J].低碳世界，2019（5）：166-167.

[5]劉德良.錨固技術在巖土工程中的應用[J].建材與裝飾，2018（13）：230-231.

[6]徐瓊，巖土錨固技術在土巖混合邊坡治理中的應用研究[J].建筑工程技術與設計，2018（25）：500-501.