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锚固技术在岩土工程中的应用分析
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张海东
摘要:随着经济的发展,自然资源变得越来越紧张,在城市用地方面尤为突出。城市人口众多。但是土地资源有限,在这种情况下,城市的建筑物一般都是高层的,高层建筑物对于前期的地基工程等底层工程质量有着更为严苛的要求。锚固技术是以实现提高基坑边坡稳定性为目的的一种技术手段,目前在岩土工程领域有着较为广泛的应用。锚固技术在具体施工中需要遵循多种原则,在实际应用中应该注意多种要点。
关键词:锚固技术;岩土工程;应用
随着建筑行业的发展,各种单项工程的技术要求越来越高,技术一直处于一种不断改良突破的状态中。锚固技术在实际运用中,虽然有一定的发展,但是还是存在一些问题。这些问题的解决应该进一步从技术的原理、原则以及要点出发进行深入考虑,在长期的实践中不断总结,进一步提高技术含量。在面对复杂的地质环境时,为了保证边坡的稳定性,锚固技术的应用就显得尤为重要。
一、锚固技术概念解析
锚固技术主要包含两个大的分类,一是预应力锚杆(结构示意图如图1),二是非预应力锚杆。这两大类各有各的优势特点,在具体应用中应该根据实际情况进行合理选择。锚固技术在近些年的快速发展中,慢慢在各个领域得到广泛运用。其中有建筑工地、边坡防护、水利工程、深坑基以及隧道施工等多个工程技术之中。该项技术的优点在于通过对结构的调整、改善和优化,减少建筑工程的结构问题,进一步提高工程的稳定性能。
锚固技术中的预用力锚杆在应用中相对广泛,其主要原因在于可靠性高。就预用力锚杆在深基坑支护工程中的运用来讲,深基坑支护工程相比其他工程来说,对支护结构和嵌固深度都要较高的要求,但是预用力锚杆能够在减少嵌固深度的同时提高受力性能,能够降低建筑材料的成本,缩短施工时间,同时也不失稳定性。预用力锚杆分为锚头、锚杆以及锚固体三部分。在实际应用中,力量通过锚头传递给结构物,实现力量的稳定转移[1]。
二、锚固技术在岩土工程中的应用原则
锚固技术在岩土工程中的应用并不是随意进行,而是必须遵循一定的原则。主要遵循的三个原则为经济性原则、适用性原则以及实践性原则。三种原则在具体施工中要牢牢把握,这样才能保证工程施工的顺利。
(一)经济性原则
首先,工程的建设质量为首要前提,但是也不能忽视成本控制。每个项目开工之前都会进行工程造价,所以在前期竞标过程中,相关的建筑企业就要拿出合理的工程造价,而不是一味地降低成本来获得最终的选择权。经济性原则是在保证工程质量的前提下所提出来的,要确保工程建造的成本控制在合理范围内。对于成本的控制一般会从建筑材料的节俭以及优化施工流程和施工技术入手。例如通过应用合适的技术,可以进一步降低人力、物力、财力的投入,从而实现经济性原则的显现。在选择锚固技术时,要将成本因素考虑其中,选择最优方案。
(二)适用性原则
在工程的建设过程中,往往会面临多项技术的选择。在进行选择时一定要遵循适用性原则,通过对多种技术的分析、对比、评估,最终选择最符合工程本身的技术。锚固技术是一项复杂的技术,包含两大类。再继续细分,仍可以划分出多个要素。总之,锚固技术是一整套的流程性技术,贯穿流程的始终,对每一个环节技术的选择都需要遵循适用性原则。
(三)实践性原则
技术的选择并不是脱离实际的随意选择,在选择相应技术时一定要从施工的现场情况出发,考虑实际因素,进而保障施工的顺利性。通过对施工对象的全方面分析,然后考虑技术本身的适用范围及效果特点,最后得出优化方案。实践性原则是一项重要的遵循原则,关乎工程建设的进度以及工程造价。
三、锚固技术应用的重要性分析
锚固技术目前在多个领域得到广泛应用,其在建筑行业的重要性地位日益凸显。锚固技术应用的重要性意义主要体现在以下几个方面:一是有利于提高工程质量;二是大大改善了支柱的受力结构;三是提高建筑企业的核心竞争力。
(一)有利于提高工程质量
岩土工程在施工中面临着极其复杂的地质环境和土层结构等,而锚固技术中的自进式锚杆更适用于复杂的底层,进一步提高了施工的质量。该技术在锚孔钻造的效果通过不断改造呈现一种更佳的趋势,通过对受力状态的不同实现技术的分类。
(二)力学作用
锚固技术的应用可起到抵抗竖向位移、抵抗倾倒、控制地下洞室围岩变形和防止塌落、阻止底层剪力破坏、抵抗结构物基底水平位移、预加固地基等作用,其中抵抗竖向位移作用多应用于水池、车库、水库等坑洼式结构物中,可有效减小坑洼式结构体积,且因为对锚固结构施加了预应力,当地下水上浮力大于预应力时,就可发挥抵抗竖向位移的作用[2],与上浮李相抗衡的锚杆锚固力根据以下公式计算:
式中m为抵抗上浮力的安全系数(1.05~1.20);h为基底以上的地下水位(m);F为结构的基地面积(m2);V为结構体积(m3);γ为结构物材料的重度(kN/m3)。
抵抗倾倒作用主要应用于坝工
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