巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析與防治策略分析

張玉林

摘要：當前，我國經(jīng)濟正在高速發(fā)展，建設的項目也比較多。在建筑施工的過程中，需要對建設地的原有坡體進行開挖，會形成大量的工程邊坡。巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性，對參與工程建設人員的生命安全，有著十分重要的影響。因此，必須要對巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性作出精確的分析，并制定相應的防治策略。

關(guān)鍵詞：巖質(zhì)邊坡;穩(wěn)定性;加固裝置

巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性與當?shù)氐牡孛?、地形有著密切的關(guān)系，相關(guān)建筑施工單位在施工前，必須要提前了解邊坡的穩(wěn)定性[1]，并做好加固技術(shù)，以提升巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性和建筑施工的安全性。本研究主要從巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性、巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性防治存在的不足、巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性防治技術(shù)的改進展開分析與探討，希望能夠?qū)こ添椖康捻樌七M起到一定的參考作用。

一、巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析

（一）工程的地質(zhì)條件分析

首先，對地層巖性展開分析，對工程所在的地區(qū)，開展地質(zhì)鉆探，并做好野外地質(zhì)調(diào)繪的工作，某工程的施工地區(qū)的巖質(zhì)土坡主要是由坡積粉質(zhì)黏土和泥盆系全風化-半風化的泥質(zhì)砂巖組成[2]。其次，勘察某工程施工區(qū)域的水文情況，在施工區(qū)域的高度起伏比較大，因此，地表水在施工區(qū)域很難聚集。通過進一步勘察發(fā)現(xiàn)，本建筑區(qū)域的地下水處于較深的位置，且處于邊坡開挖面的中部位置。經(jīng)過實地的勘察與測量，該地區(qū)的邊坡土質(zhì)分為兩大類，占比較多的是粉質(zhì)黏土，其次是碎石土，一旦遭遇暴雨天氣或是洪水，極易受到雨水的侵蝕，邊坡土質(zhì)會進一步出現(xiàn)滑坡、崩塌的現(xiàn)象。在實際的施工過程中，通常在邊坡進行施工，一旦挖掘的角度出現(xiàn)問題，邊坡的巖層就非常容易出現(xiàn)滑移的現(xiàn)象。一般情況下，巖體的下滑力與抗剪阻力之間能夠保持平衡，不會發(fā)生意外事故。但是在惡劣天氣，或是地層巖性較差的情況下，一旦巖體的下滑力大于抗剪阻力，就會在短時間內(nèi)出現(xiàn)滑坡、崩塌等地質(zhì)災害[3]，對施工人員以及周圍的居民造成比較嚴重的損害。因此，必須要立足于巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的具體情況，制定相應的防治策略，以提升工程建設的安全性。

（二）巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的影響因素

巖質(zhì)邊坡內(nèi)部的巖體結(jié)構(gòu)比較復雜，具有多種組合的形式，影響巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的因素主要分為外部因素與內(nèi)部因素[4]。外部因素主要包括人類的生產(chǎn)與生活活動、地震災害、地下水的循環(huán);內(nèi)部因素主要包括邊坡的巖層傾角、邊坡的坡高、地層的巖性、地層的組合結(jié)構(gòu)。當巖體的下滑力與抗剪阻力之間能夠保持平衡時，邊坡會處于比較穩(wěn)定的狀態(tài);當巖體的下滑力大于抗剪阻力之間能夠保持平衡時，外界處于強降雨或正在發(fā)生地震，巖體自身的結(jié)構(gòu)很快會被迫破壞，結(jié)構(gòu)面的強度也隨著降低，邊坡的穩(wěn)定的狀態(tài)會遭受到嚴重的破壞[5]。此外，大量開挖也會對巖體自身結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的破壞性，降低巖體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，一旦受到降雨、開挖等外部因素的影響，就會增加發(fā)生意外情況的幾率，對整個工程的順利推進產(chǎn)生威脅，甚至嚴重影響工程的安全性。

二、巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性防治存在的不足

防治巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性遵循的策略為“保持力學平衡”，因此，必須要加強邊坡的防治工作，以改進邊坡體的抗滑力、下滑力為出發(fā)點，保證巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性。目前，防治巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性主要包括抗滑支擋、錨桿、預應力錨索、順層清方、放緩邊坡、防排水、改良軟弱層等。具體來說，面對邊坡坡體破碎、邊坡地層軟弱等情況時，將一定數(shù)量的錨桿打入邊坡坡體中，能夠有效加固邊坡。對應巖質(zhì)邊的錨桿，比較常見的是預應力錨桿，利用錨頭產(chǎn)生的錨固力，能夠加大對對圍巖的預壓應力，達到加固圍巖的目的。當前，運用比較廣泛的預應力錨桿主體為螺紋鋼筋，將錨桿打入鉆孔，并向內(nèi)澆筑砂漿，能夠較快形成具有鋼筋混凝土錨固體，且具有較好的抗剪剛度[6]。通過實踐發(fā)現(xiàn)，當錨桿支護處于松軟或是裂隙巖體中，托盤和錨固端作用于錨固區(qū)域的巖體會產(chǎn)生一定的力，而錨桿支護的預應力是由錨桿桿體受拉并通過托盤和錨固端作用而形成的。影響錨桿支護的預應力的主要因素來源于錨桿尾部螺母所能承受的預緊扭矩，不僅如此，錨桿尾部螺母所能承受的預緊扭對錨桿預緊力的施加也會產(chǎn)生一定的影響。錨桿螺母具有明顯的螺紋特征，因此在使用的過程中，比較容易發(fā)生松動的情況，降低錨桿的預緊力。此外，錨桿預緊力的施加，還受到套管與巖體之間黏聚力的影響，主要是由于托盤無法很好地吸收支護體的荷載能量。

三、巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性防治技術(shù)的改進

為了解決當前巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性防治技術(shù)中存在的問題，巖質(zhì)邊坡錨桿加固裝置受到了廣泛的關(guān)注。改進后的巖質(zhì)邊坡錨桿加固裝置，在塑料螺紋管上開設有多個澆筑口，并插設有螺紋鋼筋，且螺紋鋼筋的一端固定連接有錨頭，在遠離遠離錨頭另外一側(cè)，套接有止?jié){塞和墊板。尤其需要注意的是錨桿螺母位于螺紋鋼筋遠離錨頭的一端螺紋處，且墊板和錨桿螺母之間套接有阻尼墊。在實際的運用中，墊板配合壓縮彈簧和阻尼墊，能夠有效加強墊板對于支護體的負載能力，并不斷減小對于錨桿螺母的作用力，不斷降低錨桿螺母的預緊扭矩對于錨桿預緊力施加的影響，從而達到穩(wěn)定錨桿的軸向拉力的目的。在實際運用中，加固管套、固定銷與螺紋鋼筋地相互配合，會不斷提高錨桿的抗彎強度，并約束螺紋鋼筋的軸向力，以提升錨桿加固邊坡的穩(wěn)定力;通過澆筑口與螺紋鋼筋的配合，錨固劑與套管和螺紋鋼筋的黏聚力被不斷加強，保證了在實際施工中錨桿預緊力穩(wěn)定性，同時又提高了錨桿的抗剪強度。墊板配合壓縮彈簧和阻尼墊，能夠?qū)⒅攸c放在提高墊板對于支護體的負載緩沖性方面，不斷減小錨桿螺母的作用力，降低錨桿螺母的預緊扭矩對于錨桿預緊力施加，以穩(wěn)定錨桿的軸向拉力更穩(wěn)定;通過加固管套、固定銷與螺紋鋼筋相配合，錨桿的抗彎強度被提升，在工程施工中，具有較好的應用價值。

結(jié)語：

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，基礎設施建設不斷增多，巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的關(guān)注度越來越多。對改進后的巖質(zhì)邊坡錨桿加固裝置，不僅能夠提高錨桿加固邊坡的穩(wěn)定性，還能夠提高錨桿實際運用的抗剪強度，具有較好的應用價值，能夠保證工程的順利推進。

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課題基金：新型巖質(zhì)邊坡錨桿加固裝置的研發(fā)設計 項目編號：2019SWZR03