巖土工程邊坡治理中的預應力錨索技術

關世超

摘?要：中國是世界大國，幅員遼闊，地形復雜，地質構造復雜。在工程建設過程中，不可避免地會出現大量的邊坡工程。預應力錨索施工速度快、擾動小、加固效果顯著，已成為邊坡工程的主要處理方法。

關鍵詞：巖土工程;邊坡治理;預應力錨索技術

預應力錨索技術作為一種新型邊坡加固技術，在巖土工程邊坡治理中具有施工便捷、經濟合理、安全可靠的特點。預應力錨索通過預應力的作用，能夠控制邊坡的下滑作用力，同時能夠使邊坡巖土體的內部結構形成完整的整體，發揮出自身的承載能力。

1?錨固作用原理

預應力錨索技術作為巖土工程的加固措施中較為常見的一種方法，其主要的作用是防止巖塊或者是土體下滑，通過錨索對巖土部位產生較大的預應壓力和張力，邊坡巖體或者是土體在下滑過程中的摩擦力，降低邊坡巖體下滑的出現頻率，從而對巖土工程的邊坡達到防護的作用。此外，通過錨索預應力技術將斜坡軟弱結構面進行分割以后，在邊坡的巖體部位會出現一塊一塊相互連接的板狀巖體，此時各板狀巖體互相連接成了一個整體，有效地增強了巖土工程的邊坡穩定性，達到了錨固作用，實現了邊坡固定。綜合分析采用錨固技術進行巖土工程的邊坡治理，其主要作用反映在以下3個方面。（1）通過錨索的預應力減輕下滑巖體自身的重量，降低巖體發生下滑的現象，同時也降低了巖體下滑過程中的下滑力，對巖體下滑起到了有效的防護作用。（2）通過錨索，使得巖土工程邊坡下滑巖體部位的附著力得到了增加，從而使巖體在下滑過程中的摩擦力得到了提升，減小了巖體下滑的頻率。（3）通過錨索的固定，將巖土工程邊坡部位的巖體通過分隔與連接，使所有的巖體部分成為了一個整體，邊坡部位的巖體抗拉抗剪強度和整體剛度都得到了增加，因此對巖體下滑的現象得到了抑制。

2?影響預應力錨索技術的主要因素

在處理邊坡巖土工程治理問題時，我們主要是通過預應力錨索技術與支護結構的配合來加固邊坡，這樣做不僅可以有效控制巖土結構的形態和裂紋擴張，還可以限制巖土結構的位移，將巖土結構固定在指定的位置，從而有效地加強巖土結構的穩定性。但是，在施工過程中，施工人員應當明確影響預應力錨索技術的因素，從而根據實際情況來進行操作。影響預應力錨索技術運用的因素主要表現為以下幾種：（1）巖體自身的強度。巖體自身的強度直接影響到預應力錨索的施工工作。當巖體強度較大時，就意味著巖體的承載力較強，因此預應力錨索的作用就較為明顯，邊坡巖土結構的穩定性就越好;當巖體強度較小時，巖體所能承載的力就較小，因此預應力錨索的作用就不明顯，難以保證邊坡巖土結構的穩定性。（2）邊坡工程安全等級。在邊坡巖土工程治理過程中，邊坡工程安全等級直接影響施工人員對邊坡穩定性的判斷，間接地影響施工人員開展預應力錨索的設計工作。當邊坡工程安全等級較高時，就意味著邊坡的破壞程度較低，因此施工人員可以設置少量的預應力錨索，以便于更好地保障邊坡的穩定性;當邊坡工程安全等級較低時，就意味著邊坡的破壞程度較高，因此施工人員應設置大量的預應力錨索。（3）結構面特征。邊坡結構面的調查工作對于預應力錨索的布置具有重要意義。一般而言，當結構面較為平緩時，能夠更好地明確預應力錨索的方向和長度，因此預應力錨索的布置就較為常規化;當結構面凹凸不平時，必須要先對結構面進行深入調查才能確定預應力錨索的方向和長度，相應地加大了施工難度。

3?巖土工程邊坡治理中預應力錨索技術的應用

3.1?巖土工程邊坡治理中預應力錨索的設計

預應力錨索設計需要根據加固邊坡的環境來進行考慮，一般宜選擇繩索形式和布局，確定錨索的承載以及錨固長度等基本參數。首先需要開展的工作是實地踏勘，尤其是錨固區域，要進行工作介質性質實驗及收集相關工程資料，掌握錨索設計的相關參數。其次要進行具體的設計計算，其中包含了錨索與巖土層的固定方法，以及錨索可能會出現的破壞形式，計算錨索在巖土層中的埋深，同時還要兼顧到群錨的相互作用關系，計算出合理的錨固力和錨固長度。在完成預應力錨索設計之后，還需要進行防腐措施的設計，預應力錨索埋深在巖土層之中，長期受到高應力的影響，加上巖土體中的水、氣體、濕度以及其他化學物質的相互影響，很容易出現腐蝕破壞，必須要對其進行防腐措施，以延長錨索的使用壽命，提高錨索的使用強度。在進行預應力錨索防腐設計之前，需要做好檢測工作，即根據治理邊坡的巖土層腐蝕性以及巖土工程的重要性來確定防腐等級，工程實踐中常采用構建高堿性環境來使得預應力錨索鋼絞線鈍化或采用覆蓋層或防腐套來進行防腐處理。

3.2?預應力錨索的施工工藝設計

巖土工程邊坡治理中預應力錨索施工，是指將錨索全部構架與邊坡巖體組成一個整體，再具體施工環節涉及了鉆孔、制作束體并將束體放入到錨固孔中，固定束體下端、制作外錨頭，然后施加預應力來完成剩余的施工工作。對于施工工藝的設計，應該充分考慮設計的要求和調查實驗數據，架設施工平臺，施工平臺的架設需要注意施工平臺和承載的大小、數量是否滿足施工的要求，在鉆孔的過程中，潛孔鉆機鉆孔的過程中可能會引起孔內坍塌導致埋鉆和卡鉆的問題，要額外注意這些情況的發生，選擇合理的鉆孔參數。錨索的編制應該做好檢查和表示工作，尤其是要注意擠壓頭的檢驗和防護，做好安全準備工作，根據施工所在的地質環境，宜優先采用束體放孔的方式，并進行注漿固定;在進行張拉鎖定時，需要提前做好張拉的準備，選擇合理的張拉方法，并注重補償工作。

3.3?預應力錨索施工完畢的動態監測

對于預應力錨索加固工程的監測包含了諸多內容，如預應力錨索試驗、預應力錨索加固工程檢測及定期的檢測和維護。根據施工流程的時間來看，首先進行預應力錨索試驗，其中包含了驗證性試驗、適應性試驗和驗收試驗，這一系列的流程操作主要目的是驗證是否能夠滿足設計的要求，以確保達到邊坡治理加固的目的;其次進行的預應力錨索加固工程檢測，主要對所采用的原材料、工序記錄、性能實驗報告、施工異常等問題的處理的檢測，確保預應力錨索是按圖施工、按標準施工，以確保工程質量。最后進行的定期檢測維護，也就是對整體完工后的定期檢測與維護，需要應用現代監測設備，對巖土工程邊坡的位移情況進行監測，及時發現問題，及時進行處理，以提高預應力錨索發揮作用的時間，確保邊坡治理安全可靠。

4?結語

針對巖土工程的邊坡護理時，采用預應力錨索技術作為支護結構進行固定，使得邊坡工程較為簡單。通過上述分析知道，邊坡治理的過程中其錨索設計較為簡單易行，而且所取得的治理狀態較為良好。而且預應力錨索借助于特殊的手段將鋼絞線變成錨索，使得錨固狀態得到了有效的提高，同時也改變了土地的應力狀態，使得邊坡防治工程中巖體的穩定性能得到了有效的增強。

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