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摘要:文中對巖土錨固基本原理進行分析，深入探討了錨固技術在巖土工程中的應用，提出了具體的質量控制措施，以供參考。
關鍵詞：錨固技術；巖土工程；鉆孔
0引言
近年來，錨固技術在水電工程、橋梁工程、建筑基坑工程以及輸水涵洞工程中均已得到了廣泛應用。在巖土工程中應用錨固技術，可以增強巖土體的強度，確保其穩定性，同時也可以節約材料、降低成本。
1巖土錨固基本原理
巖土錨固基本原理是利用錨桿以提高周邊地層的抗剪強度，確保在開挖地層時能夠讓開挖面保持穩定，或是利用錨桿傳遞結構物產生拉力。錨固技術可分為巖錨和土錨這兩種。錨桿一端與擋土墻或是結構物相連接，另一端錨固在巖層或是土層中，通過拉桿和錨固體間的握裹力、巖土體和錨固體間的摩擦力以及拉桿強度等，提升結構物的承載能力。錨固技術施工效率較高、操作簡便，因此在巖土工程中已得到廣泛應用［1］。
2錨固技術及錨桿種類
2.1錨固技術種類
在巖土工程中，常用的錨固技術有：預應力錨固、配筋噴射混凝土邊坡加固技術、預應力錨索邊坡加固技術以及短錨桿等。
2.2錨桿種類
錨桿是錨固技術應用中不可缺少的組成部分，屬于常見的支護形式。錨桿對錨固技術的應用有著重要影響。錨桿主要由錨頭、鋼拉桿、塑料套管及水泥砂漿組成，能夠直接加固巖土體，對巖土體形態變化加以控制，防止發生地面塌陷。目前，市場中的錨桿種類較多，根據使用途徑的不同，可將其分為海洋錨桿、巖石錨桿以及土層錨桿；根據固定傳力方式的不同將其分為剪力式錨桿、拉力式錨桿以及壓力式錨桿；根據作用機理的不同將其分為：端頭錨固型錨桿、黏結型錨桿以及摩擦型錨桿；根據是否施加應力將其分為：預應力錨桿和非預應力錨桿。
3錨固技術應用原則
3.1經濟性原則
一般情況下，施工企業在錨固方面投入資金較少。從實際情況來看，巖土工程受到多方面因素影響，致使在施工時需要應用不同的錨固技術，也有部分巖土工程不采用錨固技術進行加固?？傊?，施工企業在編制施工方案時，需要以工程實際情況為基礎，在保證巖土工程整體建設質量的前提下，選用性價比高的錨固技術。
3.2適用性原則
施工企業需要對施工技術的優勢及劣勢進行充分比對，以確保施工技術在巖土工程建設期間發揮最大作用。例如，在應用錨固技術前，相關人員應對施工現場的地形、氣候等因素進行綜合考量，以保證合理應用錨固技術。錨固技術具有一定的特殊性，相關人員應以巖土工程項目實際情況為基礎，評估錨固技術的應用效果?？傊?，在選用錨固技術時，要對錨固技術的實用性給予充分關注，不能盲目選擇。
3.3實踐性原則
基于巖土工程施工比較復雜，工作人員在編制項目施工方案時，應將施工現場實際情況與錨固應用技術緊密結合，準確把控錨固技術在實際應用過程中出現的情況，同時，充分考慮施工時應用的機械設備及其他技術手段，根據不同情況制定不同的施工方案［2］。
4錨固技術在巖土工程中的應用
4.1施工準備工作
在巖土工程施工前，工作人員應做好相關準備工作，確保錨固技術得到有效應用。（1）工作人員應仔細勘察施工現場，了解現場的氣候、水文、地質以及地貌等情況，并對施工現場實際情況加以分析，充分了解施工現場；（2）工作人員應以巖土工程具體需求為基礎，確定所需機械設備及施工材料，并對其進行測試，測試內容主要包括：配套比試驗、錨筋材料試驗以及漿體材料試驗；（3）工作人員應根據設計方案，進行錨桿試驗或預應力錨索試驗，這有利于工作人員了解錨桿或錨索的特點及性能，并掌握其施工技術，還可判斷其安全儲備及質量能否滿足相應需求。在此基礎上分析錨索的抗拔承載力，如發現其存在松弛或變形的情況，工作人員應及時采取有效的解決措施［3］。
4.2基坑開挖和邊坡修整
在施工中，需要在不同高度進行高模板開挖，每層深度都不宜過大，避免對邊坡穩定性造成不利影響。在開挖過程中，工作人員應綜合考量外側坡面的直立能力，控制開挖的深度和寬度，確保每層開挖深度都低于天然高度。同時，應保證錨桿周圍的水泥漿液在凝固之前不會對錨桿受力情況造成不良影響，使錨桿最大限度地發揮其固定作用，從而保證巖土工程的順利開展。通常情況下，在開挖深基坑時，應控制每層開挖深度，例如沙層開挖深度應在1m以上且不能超過1.5m，土層開挖深度不可以超過2.5m。工作人員要以坡面穩定性為基礎，確定深基坑開挖長度，通常情況其長度應在15m以上且不能超過20m。在開挖邊坡時，施工人員要在最大程度上降低其對支護土層的不良影響，防止因誤差因素影響而發生基坑尺寸與外形不符的情況。
4.3鉆孔技術
使用鉆孔技術時，需要先確定鉆孔孔徑，孔徑過大或過小均會對錨桿的固定效果產生較大影響。因此，施工人員應保證錨固力滿足相關標準，在最大程度上降低鉆孔周期，以減輕由深部地層應力所帶來的影響。在鉆孔過程中，工作人員應選用高質量的設施器具及懸空設備，準確掌握錨固拉力等參數，從而合理設計鉆孔的深度及直徑。影響鉆孔選擇方式的主要因素是工程巖土類型及所應用的轉孔器械，常見的鉆孔技術為壓水鉆進成孔法及螺旋鉆孔法等，在巖土工程中使用較多的為壓水鉆進成孔法。同時，依據當前工程的地質情況來甄選人工鉆孔或是機械鉆孔，若是機械鉆孔，要優先選擇質量相對較好的鉆孔設備，并依據上述方式，確定科學合理的鉆孔孔徑以及技術控制方式；當土質較為松軟地質時，鉆孔設備需要配備專業套管，避免出現塌孔或是孔洞涌水情況。此外，鉆孔機安裝及定位都會影響最終的鉆孔結果，所以在開孔過程中要使用輕壓方式，借助慢轉、空轉來控制鉆孔推進速度。
4.4錨索鉆孔技術
開挖作業中，工作人員應嚴格按照相關標準確定樁號，有效評估孔隙位置。應使用油漆等突出顯示，科學設計傾斜和對齊角度確定裝備模型。鉆孔時，不能采用水鉆施工工藝，要對巖石層地質結構進行詳細記錄，同時對錨孔進行一定處理。在鉆孔工作完成后，工作人員可使用高壓空氣進行沖洗，完成檢查工作后再安裝錨桿。在錨桿的支護過程中，應充分考慮所使用錨桿的長度、數量及口徑等因素，并將施工人員及整體施工安全、質量作為首要目標，進而設計出不同的錨桿位置。充分應用好錨索鉆孔技術，在選擇錨桿時，要甄選出抗腐蝕性強、抗老化性強的錨桿以配合錨索鉆孔技術。要在離地面1.5~2m處架設焊接支架，將錨桿置于孔內。此外，應保證錨桿的位置處于鉆孔中心，防止在錨桿施工時產生的擾度對孔壁產生影響，也可以在其距離錨固2m處安設定位器，以提升巖土施工的質量。
4.5錨固孔處理
螺栓注射材料要按照比例進行相應調整。工作人員在錨孔注入時，應第一時間完成地板注入工作，并待砂漿強度達到要求之后才可進行錨索張拉。灌封時，工作人員應詳細記錄具體情況，對不同批次的砂漿強度進行測試，并對測試結果加以分析，待錨索張緊后瞄準錨索，從而使錨頭及自由部分的孔被較好地填充。
4.6錨桿桿體的安放
錨固技術應用過程中最重要的工具就是錨桿，其安放位置對錨固支護產生直接影響。為了確保錨固技術在錨固支護時發揮出最大作用，工作人員需要對錨桿的長度、粗細等要素進行充分考量。在保證工程安全的基礎上，根據實際情況及技術條件，選擇不同的錨桿類型，使錨桿選取及固定等環節更加安全可靠。為了防止發生巖土坍塌及土裂等，首先應選用符合相關標準的錨桿，確保錨桿具有優異的抗腐蝕性能及防老化性能，能夠在較大程度上承受結構物的上托力、土壤壓力以及水壓等；其次應規范錨桿安放位置，在把錨桿支護從地下周壁挖出之后，工作人員應對其進行全面檢查，確定桿體質量合格后才可將其放入，防止桿體出現滑移的情況；最后要保證錨桿一端與擋土墻或是其他工程結構進行連接并上加強筋和支護鋼筋網片，另一端在地基巖層中進行固定，并將錨桿和注漿管一同放入鉆孔。
4.7灌漿施工
灌漿施工是錨固技術實施過程中最重要的環節。灌漿施工成功的關鍵取決于錨固件的實際承載能力。施工人員應嚴格把控灌漿施工時間，如果在夏季進行灌漿，需要注意溫度的控制和調整，在冬季進行灌漿時，需要考慮到灌漿凝固時間，合理延長時間。此外，施工人員應對灌漿操作的連貫性給予足夠關注，嚴格控制灌漿的壓力不低于0.4MPa，同時不高于0.6MPa，以使錨桿與孔壁間的注漿質量得到保障。一般情況下，灌漿操作按由內至外的順序，應先封住孔口，防止水泥砂漿流出，在完成水泥砂漿注入工作之后，在水泥砂漿與孔口距離為30~40cm時，用水泥砂漿填實孔口。施工人員應嚴格按照錨桿技術參數來完成灌漿操作，同時也要滿足施工要求，應避免在灌漿過程中對環境造成不良影響。此外，施工人員應實時關注灌漿情況，精準把握二次注漿時間?？卓诘亩喂酀{一般在錨索施工及張拉操作完成后，用水泥和水玻璃漿液進行二次灌漿操作，這種漿液黏度不高，方便澆灌，并且漿液可以快速凝固，結石強度較高，而且此漿液不包含有毒物質，不會污染水資源。
4.8張力控制
巖土工程施工企業應盡量選擇同一家工廠的錨墊板，保證錨墊板的強度滿足有關標準，并且基本保持一致。工作人員應以圍護樁為參考，設計錨墊板的弧度及形狀，保證錨墊板能夠與圍護樁進行緊密結合，且使其位于圍護樁的正中心。使用錨具對雙向支座上孔位置進行精準定位，以保證錨索鋼絞線可以順利通過。同時，工作人員應按照雙向支座定做振弦式錨索測力計，以保證均勻張拉應力并提高數據準確性。對于孔口摩擦力損失，可以采用二次張拉的方式解決，一次張拉與二次張拉要間隔48h，防止在二次張拉時鋼絞線彎曲等現象發生。在錨索正式張拉之前，應使其荷載增加20%，并進行兩次預張拉操作，以保證錨具和錨索處于緊密狀態，并保證鋼絞線始終處于平直狀態。
5錨固技術質量控制措施
隨著巖土工程數量不斷增加，規模擴大，對技術的要求越來越嚴格，這在一定程度上增加了施工難度。目前，錨固技術憑借自身優勢，被廣泛應用到多個項目之中。在實踐過程中，應規范其加工技術標準，強化質量管理制定的，從而保證項目的施工質量；同時，要嚴格按照JGJ145-2004《混凝土結構后錨固技術規程》，遵守我國錨固行業的基本質量標準，切實提升錨固技術質量控制水平。同時，有關人員要做好錨固技術質量的控制工作：第一，甄選性能穩定且導向好的錨固鉆機，在技術與資金允許的情況下對錨桿鉆機加設雙動力頭，以便于錨固鉆機在不同的地質情況下進行鉆孔作業，以此提升錨固技術質量；第二，鉆孔機具選取，鉆頭或沖擊器在結構復雜的地質中需具有較強強度及硬度，因此需在鉆頭或是沖擊器的位置加設具有導向性的鉆具來減少鉆孔彎曲，進而提升錨固質量；第三，施工工藝選擇，使用空氣作為洗孔的介質，以避免鉆孔孔壁出現裂痕，從而影響錨固技術的施工質量。錨桿施工控制。首先，在錨桿施工前，應制做一根錨桿并對其性能進行驗證，判斷其是否符合有關標準，并對錨桿設計方案進行相應調整。錨桿施工完成后，每層都應留有兩根錨桿以供工程驗收；其次，在灌漿施工時，可使用JBW150/40型號的降壓泵，其工作壓力維持在0.15~0.30MPa，再進行高壓補漿，直至清水泥漿返還兩次，控制間隔時間小于8h。把水泥砂漿灌入孔后，禁止移動錨索，并做好養護工作。一般情況下，養護時間以7d為宜，只有在確保桿體強度在15MPa以上，才可以進行張拉作業；最后，要確保鋼絞線處于完好狀態，做好其調直工作，并采取一定的防銹措施［4］。
6結語
在巖土工程中，錨固技術占有重要地位。施工企業應嚴格按照錨固技術應用原則，使錨固技術的價值與作用得以充分發揮。相關施工人員應以巖土工程實際情況為基礎，合理應用錨固技術，以保證施工質量，提升項目效益，從而推動巖土工程行業穩定健康發展。
作者：崔永雄 單位：甘肅地質基礎工程有限公司
