【摘 要】當前,隨著國民經(jīng)濟的騰飛,我國的建筑業(yè)取得了突飛猛進的發(fā)展,不論是高速公路,還是跨海大橋,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程的項目數(shù)量與日俱增。與此同時,巖土工程的加固工程越來越重要,各種形式的加固技術(shù)層出不窮,其中錨桿支護技術(shù)憑借其安全、高效的優(yōu)點,得到了廣泛的認可與應用。本篇文章針對當前巖土工程加固技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀,對巖土工程的錨桿支護技術(shù)進行了深入的探究。
【關(guān)鍵詞】巖土工程;錨桿支護技術(shù);深入研究
隨著大規(guī);A(chǔ)設(shè)施設(shè)施建設(shè)的發(fā)展,高速公路、跨海大橋、地鐵等各類工程的建設(shè)越來越復雜,工程量日益加大,工程難度也在不斷提高。巖土工程是伴隨著建筑業(yè)發(fā)展起來的高技術(shù)、高難度的工程項目,巖土工程中的地基處理、邊坡加固等問題成為了工程的重要問題。要想保證巖土工程的質(zhì)量,延長建筑設(shè)施的使用壽命,加強巖土工程的加固水平、提供錨桿支護技術(shù)的應用非常有必要的。
1 錨桿支護的基本理論
錨桿支護技術(shù)實質(zhì)上是柔性加固技術(shù)的一種。錨桿支護技術(shù)不僅能夠保持 巖體的穩(wěn)定性,而且能夠有效保護加固體,使之不受破壞。錨桿加固技術(shù)實際上就是通過錨固來使巖土體的整體性加強,將巖土體可能的變形抑制在萌芽狀態(tài),避免應力突然釋放,導致工程的難度加大,影響工程質(zhì)量,以此來保證巖土工程的順利進行。日前,懸吊理論、組合梁理論,以及組合拱理論是廣泛被接受的錨桿支護理論。近幾年,相關(guān)領(lǐng)域又提出了一些新的理論,比如最大水平應力理論、圍巖強度強化理論、圍巖松動圈理論等。
2 錨桿的防腐處理
傳統(tǒng)的錨桿都是由剛、竹、木材等制作成的,而現(xiàn)代錨桿都以鋼材為主要制作材料,比如鋼管、鋼筋等。鋼制錨桿在地層中非常容易受到腐蝕,而且腐蝕程度很高,研究表面,經(jīng)過腐蝕的錨桿的損失是非常大的,這就導致了錨桿在被破壞之前的變形程度是無法預測的,發(fā)生突發(fā)性事故的可能性非常大。所以 ,巖土工程總對錨桿防腐的研究是非常有必要的。要想保證良好的防腐效果,錨桿的使用期就一定要遠遠大于其防腐期限,必須要保證錨桿的標準化施工,提高錨桿施工的質(zhì)量,避免錨桿在制作和運輸中遭到嚴重的損害。
錨桿防腐最常用的辦法就是利用護管或者護套。比如在空氣中暴露的錨頭部分要在外面套用保護管;在高應力去的張拉部分,最好使用內(nèi)部注入水泥漿的塑料管;在錨固段,則可以外套注漿的波形管等。
3 錨桿的施工配套機具
錨桿支護施工的配套機不僅能夠促進錨桿施工效率的提高,而且能夠促進錨桿支護技術(shù)的發(fā)展。當前,掘錨聯(lián)合機組是巖土工程中使用最多的機具,我國的巖土工程公司也對錨桿施工機具進行了一系列的研究與設(shè)計,巖錨鉆機是我國典型的巖土工程錨桿施工的機具,其性能非常好。
4 錨固參數(shù)
錨固類型、錨桿材料、錨桿形式、錨桿直徑、錨桿長度、錨桿群間距,以及托盤、螺母等都屬于錨固參數(shù),對錨固參數(shù)的研究一定要從這些方面著手。當前,我國巖土工程的錨桿選取仍然還沒有擺脫經(jīng)驗的束縛,對于錨固參數(shù)不能夠科學合理的確定。研究表明,錨桿的長度和直徑都存在著極限值,錨桿并不是越粗越好,也不是越長越好。近年來,有許多巖土工程的研究人員著力于錨固參數(shù)的敏感性研究,在研究分析的過程中充分利用了正交設(shè)計的方法。通過研究發(fā)現(xiàn),預應力大小、錨桿長度、錨桿間距三項參數(shù)中,錨桿長度的影響是最微小的,預應力大小的影響最有力度、最大。這無疑為錨桿參數(shù)的設(shè)計提供了非常有力的參考。
5 巖土工程錨桿支護技術(shù)存在的問題
當前,錨桿支護技術(shù)已經(jīng)應用到許多工程中,但是工程具有一定的復雜性和不確定性,每一項巖土工程的具體施工都不一樣,都有著其自身的特殊性。正是巖土工程的復雜性與特殊性導致了錨桿支護技術(shù)在其中的應用出現(xiàn)了各種不能忽視的問題,目前表現(xiàn)最突出的有以下幾個方面。
5.1 當前,我國巖土工程中應用的錨桿支護技術(shù)多是在半理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,各種主觀因素很難消除,因此,眾多錨桿支護技術(shù)的理論先天性的存在著各種不足。
5.2 錨桿支護技術(shù)的應用需要研究工程地質(zhì)條件,而且支護的類型和錨固的各種參數(shù)都是錨桿支護技術(shù)應用的基礎(chǔ),同時巖體的穩(wěn)定性與巖土工程的施工順序、施工周期等都是密切相關(guān)的。所以,錨桿支護技術(shù)的應用需要綜合考慮各個方面的因素,錨固設(shè)計也要將各種相關(guān)因素考慮其中,進而研究分析出更科學、更合理的設(shè)計方案,而且要盡量將其規(guī)范化。
5.3 巖土工程中的錨桿支護施工中,錨桿的桿體制作材料是鋼材,因此錨桿的強度不高,韌性也有限,具有非常差的抗腐蝕性。錨桿的制作材料就很大程度上限制了錨桿技術(shù)的發(fā)展,尤其是高強度錨桿的發(fā)展,大大增加了巖土工程施工的成本。錨桿支護技術(shù)的研究與發(fā)展中,尤其是在日后的研究中,一定要試圖將錨桿制作材料的研究視為重點,盡可能將性能好、成本低的材料引入到錨桿的制作中,提高錨桿技術(shù)的應用。
5.4 在巖土工程的施工中,錨桿支護的質(zhì)量控制和管理都還處于薄弱環(huán)節(jié),由于我國的經(jīng)濟發(fā)展正處于轉(zhuǎn)折期間,相關(guān)法制還不健全,因此,在錨桿支護技術(shù)的施工過程中,相關(guān)部門一定要通過各種途徑,提高勞動者的綜合素質(zhì),同時 要加強施工的監(jiān)督力度。
6 巖土工程錨桿支護技術(shù)的發(fā)展趨勢
6.1 巖土土體自身存在著非常復雜的不確定性,在進行研究時,傳統(tǒng)理論指導下的研究經(jīng)常出現(xiàn)一些計算不準確、定量不科學的問題。所以,在錨桿支護技術(shù)的研究過程中,要將不同數(shù)值的研究分析軟件,比如ANSYS、ABAQUS、MIDAS/GTS等,引入到研究當中,當然同時被引入的還包括概率論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論理論、突變理論等一系列的不確定性理論和各種力學理論,比如斷裂力學等。只有這樣,才能夠保證更加準確的計算,更加科學合理的評價。
6.2 當前,地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)得到了廣泛的應用,尤其是在錨桿監(jiān)測中。因此,巖土工程的錨桿監(jiān)測正在想全天候、全自動的方向轉(zhuǎn)化,實時動態(tài)監(jiān)測的水平越來越高。巖土工程錨桿監(jiān)測的這種發(fā)展趨勢,不僅會促進預測技術(shù)的發(fā)展,而且能夠使優(yōu)化錨桿支護設(shè)計過程,使之更合理、更科學。
6.3 經(jīng)驗是一個工程工作人員最有力的工作資源。經(jīng)驗有著非常強的指導作用,但是經(jīng)驗也有著其自身的缺陷,經(jīng)驗的主觀性過于強烈,精確度的保證難度高,雖然現(xiàn)場監(jiān)測的數(shù)據(jù)很準確,但是其滯后性很強。經(jīng)驗理論有著有著一定的實踐基礎(chǔ),但是其自身的缺陷對其技術(shù)的應用也存在著一定的限制。因此,錨桿支護技術(shù)的發(fā)展趨勢必然是工程經(jīng)驗、理論計算,以及現(xiàn)場監(jiān)管的綜合運用。
6.4 當前,我國有關(guān)巖土體在動荷載作用下的穩(wěn)定問題還處于研究的初級階段。近年來,由于各種地震、泥石流、滑坡等自然災害的出現(xiàn),我國的錨桿支護技術(shù)的應用被提出了更高的要求。因此,在不僅的未來,動載荷作用下的錨桿支護技術(shù)的相關(guān)理論的研究將是又一個錨桿支護技術(shù)的發(fā)展方向。
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