边坡工程锚固技术-孙霁.doc

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1、硕士研究生课程考试试卷考试科目：边坡工程学考生：霁考生学号：学院：土木工程学院专业：土木工程（岩土工程）考生成绩：任课老师(签名)考试日期：2011年07月07日边坡工程锚固技术摘要：边坡工程是岩土工程领域的一个重要组成部分，它的安全与稳定性对我们建设工程的影响非常重大，采用锚固技术来加固危险或潜在不稳定的边坡是边坡工程加固中一种非常有效的方法。本文论述了锚固技术的发展状况，锚杆的特点和构造，边坡工程锚杆受力原理与设计方法以及锚固技术的施工、锚杆的试验与监测。关键词：边坡工程，锚固，锚杆设计，施工1概述1.1边坡工程概

2、述边坡工程是岩土工程领域的一个重要组成部分，它涉及到我们土木工程建设的方方面面：不论是水库的岸坡、公路铁路的路堑边坡、隧道进出口的边坡还是建筑物的切坡等，都有边坡的影子。边坡按成因可分为自然边坡和人工边坡。天然的山坡的谷坡是自然边坡，此类边坡是在地壳隆起或下陷的过程中逐渐形成的，。人工边坡是受到人类的活动影响而形成的边坡，可以人为控制边坡的几何参数，又分为开方边坡（挖方形成的边坡）和构筑边坡（填方形成的边坡）。边坡按组成又分岩质边坡（岩坡）和土质边坡（土坡）。岩坡失稳与土坡失稳的主要区别在于土坡中潜在滑动面的位置不明显

3、，而岩坡中的滑动面一般比较明确。岩坡中结构面的规模、性质及其组合方式在很大程度上决定着岩坡失稳的位置和破坏形式；结构面的产状或性质一有改变，岩坡的稳定性就会受到影响。一旦受到较大的外界干扰，不稳定的边坡往往会失稳，因此，边坡的安全与稳定性是我们工程建设中经常遇到的问题。一旦边坡失稳而引起滑坡、崩塌等灾害，就会影响工程的施工进度与质量，甚至还会造成生命财产的重大损失，所以有关边坡的防治处理已经进行了多年并取得了很多经验和巨大成就。欧美国家从19世纪中叶就开始了对滑坡灾害的研究和治理，而我国的研究则从20世纪中叶开始，从最

4、初的挡土墙到抗滑桩到最近的注浆加固、锚固技术以及锚固与抗滑桩相结合的形式，我们取得了不错的成果，但是，对边坡的受力分析、稳定性判断、影响因素以及锚固技术加固措施等仍需要我们的更加努力地去研究和完善！1.2锚固技术概述岩土工程源远流长，人类最早的岩土工程就是穴居。岩土工程的研究对象是复杂的地质体。它们在漫长的地质年代演化过程中，经历了地质构造运动、物理、化学和生物的风化以及人类活动等作用，同时在一定的时间、一定的空间与一定的条件下，处于相对稳定的平衡状态。但是由于自然或认为因素的干扰，它们原有的平衡状态会遭到破坏，原有的

5、应力场也会发生充分布，因此产生过量破坏后的形态则有可能导致各种各样的地质灾害发生，如滑坡、泥石流、坍塌等。为了预防和治理这些所导致的地质灾害，工程上常将一种受拉杆件埋入岩土体，用于调动和提高岩土体的自身强度和自稳能力，这种受拉杆件在工程上称为锚杆，它所起到的作用则为锚固，应用力学、物理数学、地质学和材料学等科学知识来解决岩土工程中的锚杆设计、计算、施工好监测等方面问题的技术和工艺就成为锚固工程。锚固技术不但在边坡工程治理中效果显著，在矿山开发、隧道支护、深基坑支护、坝体抗倾覆、围岩加固等工程中也得到行之有效的应用。由于

6、它的应用围十分广泛，而且安全、适用、经济、有效，相信在未来它必将在我国的土木工程建设发挥更大的作用。1.3锚固技术的发展与应用锚固技术在土木工程中的应用已有约100年的历史了，最早应该是美国于1912年在阿伯施莱辛（Aberschlesin）的弗里登斯（Friedens）煤矿使用锚杆支护顶板，1915年至1920年在一些金属矿山也开始使用锚杆，从而为锚杆技术未来的推广和发展奠定了基础。1934年阿尔及利亚开始把预应力锚杆应用于舍尔法坝的加高工程；1957年，西德Bauer公司在深基坑支护中开始使用土层锚杆；20世纪60

7、年代，捷克斯洛伐克和西德在大型地下洞室中应用了高预应力长锚杆和低预应力短锚杆；至20世纪80年代后，英国、日本等国家开发了单孔复合锚固的新技术，改善了锚杆的传力机制，显著地提高了锚杆承载力和耐久性；锚杆技术在全球围得到了广泛的应用，而且锚固技术的理论研究、技术创新和工程应用都得到了很大的发展。其中，理论研究主要着重于岩层（地层）锚固的荷载传递机理以及不同类型注浆锚杆用于不同地层时锚杆与注浆体、注浆体与岩层（地层）间的粘结力及其分布状态。我国的锚固技术始于50年代后期，京西矿务局安淮煤矿、龙烟铁矿、锰矿等单位先后相继使用

8、楔缝式岩石锚杆支护矿山巷道。进入20世纪60年代后，普通砂浆锚杆和喷射混凝土支护开始应用于矿山巷道、铁路隧道和边坡整治等工程中。举世瞩目的长江三峡工程，长1607m、高170m的双线五级永久船闸高边坡工程，采用4000余根长25～61m、设计承载能力为3000kN（部分为1000kN）的预应力锚杆和近10万根长8～14m的高强锚杆