巖土錨固在公路路基邊坡加固中的應(yīng)用研究

1、<p>　　巖土錨固在公路路基邊坡加固中的應(yīng)用研究</p><p>　　摘要：隨著我國公路建設(shè)的飛速發(fā)展，路基邊坡問題日益突出，邊坡失穩(wěn)將造成交通中斷，甚至造成巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響，同時大大增加了后期維護處治費用。巖土錨固是公路邊坡的加固技術(shù)中的一種，具有較好的加固性能，能夠達到經(jīng)濟型和實用性的結(jié)合。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：土質(zhì)邊坡；加固理論；巖土錨固 <

2、/p><p>　　Abstract: with the rapid development of our country highway construction, subgrade slope problem increasingly prominent, slope instability will cause traffic disruption, or even cause huge economic los

3、ses and adverse social impact, at the same time late greatly increased the cost of maintenance treatment. Geotechnical anchorage is one of the highway slope reinforcement technology, has better reinforcing performance, c

4、an achieve combination of economical and practical. </p><p>　　Key words: soil slopes; Reinforcement theory; The geotechnical anchoring </p><p>　　中圖分類號：U455.48+2文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013) </p

5、><p><b>　　前言 </b></p><p>　　所謂巖土錨固技術(shù)是指以錨噴支護為主要技術(shù)措施，在利用、整治和改造巖土體的整個過程中，使巖土體保持最佳的穩(wěn)定性，而且還能夠提供相關(guān)的服務(wù)功能的加固技術(shù)的總稱，該技術(shù)在公路邊坡治理工程中發(fā)揮著重要的作用。 </p><p>　　在建筑工程中，巖土錨固是一門正在迅速發(fā)展中的工程技術(shù)，廣泛應(yīng)用于邊坡

6、穩(wěn)定工程、深基坑工程、抗浮工程、抵抗傾覆的結(jié)構(gòu)工程、隧洞與地下工程等。巖土錨固主要有兩點作用：一是利用地層承受結(jié)構(gòu)物的拉應(yīng)力，為工程結(jié)構(gòu)建立有效的支承；二是對地層施加預(yù)應(yīng)力或加筋，以加固巖土體的不穩(wěn)定部位。 </p><p>　　長期以來，公路路基邊坡的治理一直是高速公路建設(shè)中的薄弱環(huán)節(jié)。在20世紀80年代中期以前，我國主要以低等級公路建設(shè)為主，由于交通量小，線路選擇時線路深挖高填較少，加之投資不大，因而邊坡治理

7、工程不作為公路建設(shè)的主體工程，甚至在工程中對邊坡的治理研究往往被忽視。但是，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，公路交通事業(yè)日異月新，等級越來越高高填深挖已經(jīng)不可避免。復(fù)雜地形條件下修建高等級公路的情況日益增多。國內(nèi)外已有很多公路邊坡失穩(wěn)的實例。由于公路邊坡失穩(wěn)不僅影響行車安全，甚至掩埋公路、中斷交通，迫使放棄已成公路的使用，造成不可估量的經(jīng)濟損失[1]。由此可見，對滑坡進行研究及防治具有重要意義。本文研究巖土錨固在公路路基邊坡加固中的應(yīng)用。 &l

8、t;/p><p>　　一、公路路基邊坡加固的原則公路路基邊坡加固效果的好壞，在很大程度上取決于所選取的加固理論的優(yōu)劣。根據(jù)場地工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、環(huán)境條件、保證穩(wěn)定的前提下，設(shè)計最經(jīng)濟、合理的方案，主要取決于所選用的加固理論，選擇合適的理論知識就能做到安全可靠，施工順利，縮短工期，帶來客觀的經(jīng)濟與社會效益。 </p><p>　　邊坡設(shè)計要解決的根本問題是在邊坡的穩(wěn)定與經(jīng)濟之間選擇一種合理的平

9、衡，力求以最經(jīng)濟的途徑使服務(wù)于工程建筑物的邊坡滿足穩(wěn)定性和可靠性的要求。邊坡工程的可靠性是指邊坡及其支護結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，保持自身整體穩(wěn)定的能力，它是邊坡安全性、適用性和耐久性的總稱。 </p><p>　　工程中有不少地方都會運用到錨固技術(shù)，這一技術(shù)的運用對于工程的順利進行是十分有幫助的，可以有效的降低工程造價，使工期變得更短，工程結(jié)束后也不需要太多的維護費用，不管是在耐久性還是穩(wěn)定性方面都能

10、實現(xiàn)優(yōu)良，現(xiàn)在市場上比較普遍使用的錨固技術(shù)有：短錨桿、配筋噴射混凝土邊坡加骨技術(shù)；預(yù)應(yīng)力錨固、配筋噴射混凝土邊坡加固技術(shù)；砂漿錨桿網(wǎng)噴射混凝土加固；預(yù)應(yīng)力錨索邊坡加固等，錨固技術(shù)種類繁多，都是在實踐中不斷改進，勇于開創(chuàng)新技術(shù)的結(jié)果。 </p><p>　　二、巖土錨固在公路路基邊坡加固中的應(yīng)用研究 </p><p>　　巖層和土體的錨固是一種把錨桿埋入地層進行預(yù)加應(yīng)力的技術(shù)。錨桿插入預(yù)先鉆

11、鑿的孔眼并固定于底端，固定后，通常對其施加預(yù)應(yīng)力。錨桿外露于地面的一端用錨頭固定。一種情況是錨頭直接附著在結(jié)構(gòu)上，以滿足結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。另一種情況是通過梁板、格構(gòu)或其他部件將錨頭施加的應(yīng)力傳遞于更為寬廣的巖土體表面。巖土錨固的基本原理就是依靠錨桿地層的抗剪強度來傳遞結(jié)構(gòu)物的拉力或保持地層開挖面自身的穩(wěn)定。 </p><p>　　錨桿的這些功能是互相補充的。對某一特定的工程而言，也并非每一個功能都發(fā)揮作用。若采用非預(yù)

12、應(yīng)力錨桿，則在巖土體中主要起簡單的加筋作用，而且只有當(dāng)巖土體表層松動變位時，才會發(fā)揮其作用。這種錨固方式的效果遠不及預(yù)應(yīng)力錨桿[2]。 </p><p>　　效果最好與應(yīng)用最廣的錨固技術(shù)是通過錨固力能使結(jié)構(gòu)與巖層連鎖在一起的方法。根據(jù)靜力分析，可以容易地選擇錨固力的大小、方向及其荷載中心。由這些力組成的整個力系作用在結(jié)構(gòu)上，從而能最經(jīng)濟最有效地保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。采用這種應(yīng)用方式的錨固使結(jié)構(gòu)能抵抗轉(zhuǎn)動傾倒、沿底腳的切

13、向位移、沿下臥層臨界面上的剪切破壞及由上舉力所產(chǎn)生的豎向位移。 </p><p>　　采用錨固技術(shù)使邊坡巖土體形成一個復(fù)合整體，增加邊坡的穩(wěn)定性，并改善和提高滑動面的抗滑性能；即使在不利的自然條件下，也能有效地保證行車安全，較之其它防護工程技術(shù)具有高效、穩(wěn)定的特點:且整治完工后，不需花大量的人力、物力來養(yǎng)護維修，耐久性方面也能有效保證。 </p><p>　　在公路建設(shè)的滑坡處理中，由于巖

14、土錨固能將滑動體錨固在穩(wěn)定的巖體上，并且能提高滑動體與穩(wěn)定巖體間的摩擦力，作用效果明顯，因此無論是路基上邊坡還是下邊坡存在滑動都可以采用巖土錨固。路基上邊坡防護中，目前多采用圬工防護，由于圬工體自身強度低，且只作用于坡面，因此對于巖土體層理、節(jié)理、易風(fēng)化、膨脹等地質(zhì)缺陷發(fā)育的邊坡，采用常規(guī)方法是起不到防護效果的。而應(yīng)用巖土錨固工程的“錨桿+掛網(wǎng)噴漿”技術(shù)，由于錨固的懸吊、組合梁、擠壓加固等作用原理，能提高邊坡巖土體自身強度，從而可有效地

15、保證邊坡的穩(wěn)定[3]。 </p><p>　　在對高陡邊坡的整治中，錨固技術(shù)的優(yōu)點更能有效地體現(xiàn)。在經(jīng)濟性能和有效縮短工期中有不可替代的作用，利用預(yù)應(yīng)力錨索加固高陡邊坡，與其它方案相比較，可降低造價20%--30%，縮短工期50%，給公路建設(shè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益。 </p><p>　　三、巖土錨固在公路邊坡治理工程中的應(yīng)用 </p><p>　　通過使用巖土錨固技

16、術(shù)，使公路邊坡保持穩(wěn)定 在現(xiàn)在很多公路路基上邊坡防護中，采用圬供防護，這種防護方法自身存在諸多缺陷，例如圬工體自身的強度較低，且只作用于坡面，這就決定了它如果只采用常規(guī)方法是無法對巖土體層理、節(jié)理、易風(fēng)化等地質(zhì)發(fā)育缺陷的邊坡起到很好的防護效果，而如果在公路邊坡治理的過程中，采用巖土錨固技術(shù)則能很好的提高滑動體與穩(wěn)定巖體間的摩擦力，提高邊坡巖土體自身的強度，從而起到有效保護邊坡穩(wěn)定的效果。 </p><p>　　在

17、以往公路支擋工程中，往往采用重力式擋土墻，很大一部分原因是因為石料的來源豐富、具有施工工藝簡單和造價低等優(yōu)點，但是這類重力式擋土墻具有很明顯的劣勢，主要表現(xiàn)在對體積要求太大，不能很好的適應(yīng)復(fù)雜的地形、地質(zhì)條件，而采用巖土錨固技術(shù)可以有效的解決這些問題，可以應(yīng)用巖土錨固技術(shù)的錨桿擋土墻、錨定板擋土墻、錨桿樁板式擋土墻或者加筋擋土墻，這些土墻的結(jié)構(gòu)輕型、穩(wěn)定性好、對地基承載能力沒有太高的要求，所以現(xiàn)在廣受歡迎，在很多工程都有應(yīng)用。 <

18、/p><p>　　四、依據(jù)具體建設(shè)項目進行重點審查 </p><p>　　錨固的時機選擇是否得當(dāng) 所謂錨固時機是指邊坡開挖后與加錨時的時間間隔，對這一段時間的把握是非常關(guān)鍵的，因為一般來講公路邊坡工程是采用自上而下的分步開挖措施，與此同時，加錨的過程亦需要邊挖邊錨，在這一過程中，巖體無法保持原有的應(yīng)力狀態(tài)，會有一個臨空面產(chǎn)生，巖體卸荷松動，不穩(wěn)定的巖體可能會由于滑動而具滑動能，此時所需的錨固力

19、必須克服滑動能而變大，所以，是不是獲得最佳的錨固效果，選擇合適的時機是非常重要的。 </p><p><b>　　五、總結(jié) </b></p><p>　　巖土錨固工程技術(shù)就是依靠錨桿周圍巖土層的抗剪強度來傳遞建筑構(gòu)筑物的拉力或保持地基土層開挖層面的穩(wěn)定與安全。從力學(xué)角度看，該技術(shù)可抵抗傾倒(深基坑)、阻止地層剪切破壞(邊坡防護)、控制地下層圍巖的變形和坍落(隧道、礦井

20、)、抵抗豎向位移(水庫、船塢)、抵抗結(jié)構(gòu)物基底水平位移、加固地基(消除差異變形沉降)。巖土錨固工程技術(shù)簡言之就是一種將受拉桿件埋入地層，對構(gòu)筑物進行加固的技術(shù)。其功能是:提供作用于構(gòu)筑物上以承受外部荷載的抗力、對錨固地層產(chǎn)生壓應(yīng)力區(qū)(對巖石起到加筋作用)、加強地層強度、通過錨桿使構(gòu)筑物與巖土連在一起，形成一種共同的復(fù)合結(jié)構(gòu)，使巖土承受拉力和剪力的能力增強，因而在公路路基邊坡加固中可以得到廣泛的應(yīng)用。 </p><p&

21、gt;<b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1].謝先康,肖異.巖土錨固在公路建設(shè)中的應(yīng)用[J].湖南交通科技,2004,30(2). </p><p>　　[2].王晉明.巖土錨固工程技術(shù)在邊坡整治中的應(yīng)用[J].林業(yè)建設(shè),2002,(1). </p><p>　　[3].周紅,鄭兆遠等.巖土錨固技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用[J]