岩土锚固工程的现状与发展探究

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1、岩土锚固工程的现状与发展探究摘要:近年来，随着科学技术和施工工艺的进步以及机械设备的更新换代，国内外岩土锚固的研究异常活跃，工程应用也迅猛发展。本文简要分析了岩土锚固工程的现状以及发展方向，以供探讨。关键词：岩土锚固发展现状发展方向屮图分类号：TU757文献标识码：A文章编号：岩土锚固工程简介岩土锚固是岩土工程领域的重要分支，其原理是依靠锚杆周围地层的抗剪强度來传递结构物的拉力或保持地层开挖面自身的稳定性。在岩土工程中采用锚固技术，能较充分地发挥和提高岩土体的自身强度和自稳能力，显著缩小结构物体积和减轻结构的白重，

2、有效控制岩土工程的变形。岩土锚固方法已经成为提高岩土工程稳定性和解决复杂岩土工程问题最经济有效的方法Z-o岩土锚固工程的应用范围岩土锚固应用领域的迅速拓展与应用规模的不断扩大，标志着我国岩土锚固的设计、施工水平已冇了很大程度的提升。在地铁隧道中的应用地铁建设的发展给锚固技术带来了极好的发展前景，目前的地下铁道工程的施工已广泛应用了锚固技术，无论是明挖法施工，还是暗挖法施工，闱护结构及超前支护结构的施工都离不开锚固技术。在明挖法施工中的应用对于明挖法施工的地铁车站深度较浅的基坑（指基坑开挖深度在10m以内），有条件时

3、，宜采用较为经济的土钉墙体系。深度较大、基坑宽在30m以上时，一般采用桩+锚索（杆）体系。从目前地铁车站、区间的深度分析，釆用桩+锚和地下连续墙+锚作为围护结构体系的居多。从经济上考虑，也采用土钉墙与桩+锚结合的技术。其中比较典型的是北京地铁五号线雍和宫站，其一侧闱护结构上部为土钉墙，下部为桩+锚，另一侧闱护结构自上至下均为桩+锚。在软土、砂层等土层，锚索采用钢绞线，长度为20〜30m,拉力为300-1000KN,间距一般为1.4m左右。在暗挖施工中的应用。在暗挖法施工中，锚固技术主要应用在超前大管棚、超前小导管以

4、及锁脚锚管等方面。超前大管棚主要用于暗挖隧道下穿大的雨水管、污水管或重要地下构筑物及隧道开马头处，目的是控制管线或构筑物的沉降。施工一般采用地质钻，对较长的管棚，可采用夯管锤或定向钻。地铁大管棚一般采川小于300mm钢管，管内充填水泥砂浆。管棚长度一般为10〜20m,目前，最长的管棚已达到120叽管棚施工会扰动土层，一般要有5mm的地表沉降。小导管主要应用于浅埋暗挖法施工的超前支护，用以防止开挖面拱部土体塌方。小导管长度为3.0-3.5m,前端设有注浆孔，用打入方式置入土层，上倾角10°〜15。o导管安装后，向管内

5、注浆。注浆可采用单液浆或双液浆，浆液扩散半径为15cm。锁脚锚管是作为控制暗挖施工土层沉降的措施，即在隧道开挖初期支护拱脚部位，增设一道锚管。在边坡防护中的应用锚喷支护是靠锚杆、钢筋网和混凝土面层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，减小岩体侧向变形，增强边坡的整体稳定性。其基木原理是锚杆穿过土体滑动面锚固于土体内部，形成锚固体、混凝土面层与岩土体三者共同作用机理。具体来说，锚杆通过自有抗剪强度和传递岩体抗剪强度形成对岩土体的抗滑力，以抵抗岩体剪切破坏和软弱夹层发生位移，钢筋混凝土面层靠自身强度分解下滑力，

6、并使其扩散至整个坡面防护体屮，从而使岩体内应力重分布，形成岩土体、锚杆与混凝土面层共同受力，维持边坡稳定。在煤矿生产中的应用在煤矿建设中，每年使用锚杆或锚杆与喷射混凝土支护的巷道约5000千米。主要的锚杆型式为钻孔直径28mm的以树脂或快硬水泥浆为锚固剂的钢筋锚杆。此外，单根钢绞线作杆体的预应力锚杆及无缝钢管锚杆也占有一定比例。在水库坝体中的应用在坝体工程中，将坝体与基岩紧固起來的预应力长锚杆（索），可在不中断工作条件下加固或加高坝体，因此经济效益十分明显。至今已有梅山、双牌、石泉、丰满、潘家口等十几座混凝土重力坝

7、采用设计拉力值为2400、8000kN的预应力锚杆加固。岩土锚固技术的发展方向（一）深化岩土锚固的机理认识岩土锚固技术的关键首先是对锚固机理的认识。它包括两部分，即锚固对岩土体的加固作用和单根锚杆木身的受力问题。尽管现在有许多对锚固作用的解释，但这些解释多半是表面的和牵强的，或者只适用于一些理想条件。因此，目前的技术标准主要是经验性的，设计和施工屮还有许多盲目性；应该说，这是妨碍锚固技术向科学化发展的主耍原因，也是锚固技术需要解决的重要问题。（-）强化理论研究应与工程实践的结合锚固技术和其他岩土工程技术一样，不仅施

8、工设计，而且施工过程对施工效果也冇重要影响。因此，这些方面的研究也显得特别重要。但是，有关这一领域的研究几乎空白。这也是一项要求通过対锚固理论的深入认识去解决的关键问题。（三）提高施工质量锚固工程是一项隐蔽工程，一旦发生因质量问题导致的事故，往往是灾难性的，社会影响较大。因此，应保证设计和施工质量，确保结构的安全可靠性。除人为因素外，保证施工质量主要有两条途