岩土锚固技术论文范文第1篇

【关键词】锚固技术；锚杆；研究；问题

1 引言

锚固技术是岩土工程建设中极其重要的一个技术，近年来随着社会经济高的发展，科学技术的进步，该技术也有了进一步的发展，其运用前景十分可观。锚固技术能够迅速发展的原因就在于它可以全面地实现岩土材料本身的功效，尽可能地发挥岩土介质的硬度，同时有效强化岩土体的承重和稳定作用，将结构物与岩土体二者牢牢地固定在一块，从而保证了岩土工程的质量和施工者安全。自上世纪20年代第一次使用钢筋加固岩层以后，该技术就呈现快速发展之态势，尤其是上世纪802年代以来，在计算机诞生以后，运用计算机进行模拟计算，有效地促进了岩体锚杆加固机理的相关探究。不过因为岩土介质自身额特点，其复杂多样性造成目前研究还面临种种不足，其设计理论、计算方法还有待改进。所以实际上其理论研究已经更不上工程实践的脚步了。

2 岩土锚固技术的研究现状及其应用方向

2.1 国外锚固技术的发展情况

从18世纪90年代，在北威尔士的煤矿中，率先使用了钢筋来加固岩层开始，到上世纪80年代为止，随着技术的革新，使得锚杆的承载力最大达到了16500KN，再到近些年来，国外的岩土锚固技术各方面都有了长远的进步。

当前学界和工程业中对于岩土锚固技术理论相关研究可分成两个部分：一是将锚固体当成研究对象，探讨锚固体和岩土体的力的相互作用；其次是将岩土体当作研究对象，探讨锚固体对加固体所起的的力学效果。国外学者长期以来都专注于对锚杆试验的探究，概述如下：

鲁特邹和贾居里在1967年时进行了关于钢筋在混凝土中的滑移性质的相关探讨[1]。

法玛尔在他的1975年论文中着重研究了腊八荷载作用下锚杆的粘结力，他通过相关试验的探究得出结论，认为粘结力从荷载作用点到锚杆里端是按照指数形式不断减少的，从而为近代的锚杆的受力特性研究确立了学术技术。

司邦等人在1990年发表的论文中，展示了他根据相关试验结果，得出额结果是，锚杆倾角与其所加固节理面的抗剪强度有关。

籍里柯等人在2002年发表的论文中对全长粘结式锚杆的锚固力受锚杆长度、直径等其他因素的影响关系实施了相关试验，得到的结论是改变以上相关因素的数值的确会加大锚固力，但存在一个峰值，也就是不能大于锚杆材料自身的抗拉强度[2]。

2.2 我国岩土锚固技术的情况

因为民国政府的腐败，我国直到1949年新中国成立后才开始运用岩石锚杆技术，那是主要应用的方向是矿山支护。到了60年代开始，才进一步发展该项技术，开始使用普通砂浆锚杆和喷射混凝土支护。同一时期，在梅山水库中的加固工程里还使用了预应力锚索。到了70年代开始，技术的进步已经使施工队能够在深基坑的支护工程里使用土层锚杆，作用是维护基坑工程的稳定性。随着社会经济的发展以及科学水平的提高，到了1996年时，在全国大中小煤矿中，锚杆支护的使用率占到总体的百分之30左右。进入新世纪以来，国内的岩土锚固工程规模扩大的很快，相应额技术发展也得到了提高，预应力锚索的荷载力足够达到3000KN，从而实现工程的系统加固以及局部加固。

2.3 岩土锚固技术的应用方向

岩土锚固在几十年来的发展以后，该项技术已经能够熟练地应用于岩土工程的各个方向，主要表现在下列主要工程：

一是边坡稳定工程。像是高山岩石或者是岩土加固、挡土墙加固、斜边稳定等工程。

二是隧道以及地下的支护工程。像是铁路、公路、地下管道以及隧道加固等工程。

三是深基坑的支护工程。像是基坑开挖时的护壁工程、地下室的护壁工程等。

四是阻止倾覆的结构工程。像是避免高塔以及高架桥的倒塌等工程。

此外锚固技术还运用在像是加压装置、冲击区的抵抗浮力和防护等工程[3]。

3 锚固技术当前研究中面临的问题

根据前人学者的研究我们可以得知：首先对锚固结构的荷载力其作用的方面有锚杆形态、锚杆直径、锚杆长度以及锚杆杆体强度以及岩石强度等。其次锚杆的剪应力是从随着锚杆的长度不均匀的分布在上面，该力是垂直纵向数值先加大后变小，最后直到零单峰形式。第三锚杆对于含有裂缝的岩体加固作用明显，在锚固角数值变大后，其弹性模量与抗拉强度先上升接着下降[4]。

从锚固技术的诞生直到现在，国内外关于这项技术已经有了许多的相关著作和论文研究，不过其中大多数的研究都是从锚固结构的静力分析这个角度出发，目前来看，还没有研究对边坡锚固结构的地震动力作用机制进行探讨。不过还是有些许学者注意到了锚杆在爆破方面的相关应用，并做了论文研究，例如单仁亮在2011年发表的论文中，通过实验表明，爆炸会造成锚杆大约五秒的震动，之后锚杆存在变形，这是关于锚杆在短时间、单项作用方面的相关探讨。笔者在对各大数据库进行搜索后，暂时没有找到有相关文章对锚固结构在地震动力相互作用机制进行研究，所以可以推断目前关于这个问题，还属于理论研究的学术空白部分。

4 关于目前锚固技术发展的意见

我国属于山区地震频发的国家，因为地缘广阔，地形多变，所以许多的道路、水利工程都得被迫建立在山区，将出现许多关于高烈度地区的高坡边坡的工程，因此为了确保这些工程的顺利完工，提高工程质量，保证施工人员的安全，学界对于锚固结构在地震等动力方面的研究应该投入更多的精力，从而为中国甚至是世界上的高陡边坡加固工程提供相关的设计理论和技术革新，从而促进当地经济的发展，降低地震对于人类的危害。

【参考文献】

[1]周健茹；陈亚楠；李林子；郭方方.岩土锚固工程技术的发展和存在的问题[J].现代装饰（电子版），2011（08）：47.

[2] 冯小平；陈兰萍；潘建红.现阶段岩土锚固工程技术的发展与常见问题探讨[J].经营管理者，2011：142.

岩土锚固技术论文范文第2篇

关键词：岩土边坡；锚杆锚固技术；特性分析；整治

引言

岩土边坡加固是岩土整治的重要方面，该技术的主要原理是，将锚杆打入岩土内，依靠岩土抗剪强度平衡锚杆应力，以达到维持岩土稳定的目的，使用该方法可显著提升岩土稳定性和强度，极大地降低了地质灾害的发生频率。

1 岩土边坡特性概述

岩土沉降量是控制岩土工程的关键，在岩土施工中，必须严格确保沉降不超限；在岩土边坡施工中，应以岩土沉降理论计算值为根据，计算岩土边坡的稳定性，为后续加固提供理论参照。此外，对于设计安全系数较低的工程，可适当放宽对岩土沉降的要求，但必须确保不发生地质灾害为前提。进行岩土边坡特性计算时，以岩石力学及岩土结构为理论基础，线判定岩土边坡位置可能发生的灾害类型，根据岩土结构类型，将岩土边坡划分为：块状，破坏面经多个子面构成，容易诱发契体破坏；层状，破坏面由断层构成，容易诱发整体滑动破坏；碎裂状，经大量细微结构面构成，在破坏时容易引发多米诺骨牌效应[1]。

考虑到边坡岩土受力复杂，主要受自重、施工扰动、渗流等综合作用影响，在受力分析中，选取契型体为研究对象，采用极限平衡法结合岩土有限元理论计算岩土在外力作用下的任意位置应力分布情况，进而计算出岩土边坡的稳定性。此外，结合岩土地质性质、发展时间等因素，预判岩土边坡稳定性发展规律，进而为岩土边坡稳定性加固提供理论参考。

2 岩土边坡锚杆加固技术分析

在工程实际中，为了降低岩土边坡沉降及塌陷，加强边坡坡脚稳定性，加固方法主要有以下几类，即：加设坡脚挡土墙、埋设抗滑基础、坍塌面混凝土内部预埋剪切螺栓、锚杆或锚绳预应力加固等。在具体施工中，应提前钻取排水巷道，排尽地下水，防止内部渗流引发的透水事故；此外，为了降低边坡自重，提高加固效率，应尽可能削减边坡自重；采用锚杆锚固加固技术时，主要针对于以下工程类别：（1）高程及岩土破面破损严重的岩土边坡；（2）岩层由于土方工程影响，导致层厚薄，容易风化的岩土边坡；（3）容易引起整体坍塌及滑坡的岩土边坡；（4）无法采取植被防护的岩土边坡。

2.1 锚杆锚固加固技术分析

在加固实际中，锚固锚杆形式多样，根据加固对象可分为：岩石锚杆、岩土锚杆及海洋锚杆；根据有无预应力施加可分为：非预应力锚杆及预应力锚杆；根据锚固加固原理可分为：压力摩擦型锚杆、端头锚固锚杆及复合锚固锚杆；根据传力形式可分为：承压型锚杆、抗拉锚杆及抗剪锚杆；根据锚杆锚头形态可分为：圆柱体锚杆、扩大锚杆及球形锚杆。锚杆选取应根据施工条件及被加固岩土特性而定，具体的施工方法主要包括：锚杆配合高压钢筋混凝土加固；锚杆预应力加固；高强钢筋混凝土喷射加固等[2]。

2.2 岩土边坡锚杆加固具体施工方法研究

岩土边坡锚杆加固具体施工方法主要分以下步骤进行，即：加固施工前筹备、岩土结构面钻孔、锚杆预制及埋设、锚杆部位灌浆、锚杆张拉及端头锚固。在对挖方岩土边坡施工时，应先明确岩土的高宽比；其次，在锚杆埋设位置进行打孔作业，打孔前，应先对锚杆埋设部位的具体坐标及岩土各层厚度进行确认，如果埋设锚杆部位地层结构松软，承载力低，应先采用高强混凝土灌注加固，如果不满足灌注加固条件，应及时更换锚杆埋设位置。此外，在打孔阶段，应根据岩土条件，选择针对性的打孔设备及打孔工法，确保^杆在埋设及后期灌浆过程中，岩土层内不发生局部坍塌和失稳；由于钻孔过程中，难免有水分渗入孔内，在埋设锚杆前，应保证孔内干燥、清洁，提升锚杆与孔壁的锚固性能，如果条件允许，可直接选用无水钻。锚杆埋设完毕后，在孔道灌注水泥砂浆的过程中，如果砂浆在振捣过程中发生泌水问题，应立即注入少量干硬性混凝土，防止锚固端出现渗流，从而影响端头锚固效果。为了保证打孔的精确性，保证施工质量，应借助直线度控制打孔方向，孔道实际轴线位置与设计位置误差应低于5%；锚杆安设的间距应严格依照《岩土锚杆加固技术规程》的有关规定，即：在挡墙高于1.5m的锚固加固中，在设计锚杆排间距时，应参考《岩土边坡工程技术规范》中涉及的有关规定，竖向距离不高于2.5m，横向距离不高于2m。采用锚杆配合混凝土喷射加固法时，锚杆间距应介于1.25-3m间，并且间距应低于锚杆长度的1/2，锚头长度应参考《岩土锚杆加固技术规程》的规定，其中，岩土岩石位置锚杆长度应介于3-8m，岩土层锚杆锚固长度应介于6-12m。锚固锚杆杆身主要料选用螺纹带肋钢筋、高强螺栓、钢绞线及高强混凝土等材料；在具体安装阶段，应保证锚杆慢速准确伸入孔内，避免锚杆杆身扭转，混凝土灌注管应随锚杆一同伸入孔内，锚杆安设完毕后，迅速灌注混凝土。

2.3 岩土边坡锚杆灌浆加固具体施工方法研究

岩土边坡经锚杆锚固后，应进行锚固锚杆灌浆加固，以提高锚杆的稳定性及强度，灌浆材料为混凝土或水泥砂浆，具体依照孔道直径而定。若选取水泥砂浆，为了保证砂浆的和易性，水泥与砂比例应介于1：1-1：2，考虑到水泥砂浆只能用于一次性灌注，为了提高水泥砂浆流动性，可适当加入减水剂、早强剂及防泌水剂等。在灌浆阶段，管径应介于12mm-25mm，灌注管安放完毕后，采用泵送方式，提高水泥砂浆压力，保证孔内灌注密实。在灌注过程中，灌注管管径、砂浆粘稠度与锚杆孔直径及顶角密切相关，一般情况下，水泥砂浆泵送压力应介于0.1-0.8MPa。灌注应分如下两步，即首次灌注阶段，为了保证水泥砂浆能迅速泵入孔底，并将孔内壁细微缝隙密实，泵送压力应介于1.5-2.5MPa；再次灌注时，重点向锚杆锚固端部灌注水泥砂浆，等端头砂浆凝结硬化后，采用预应力张拉设备张拉锚杆，以提高锚杆的承载能力；最后，对锚杆的非锚固部位灌注普通水泥砂浆，主要用于保护锚杆的作用。

在岩土工程加固领域，锚杆配合灌注砂浆加固法加固性能优异。该方法被广泛应用于高速公路边坡、隧道边坡等工程领域。需要引起注意的是，传统的岩土边坡加固方式及使用材料已经无法满足现代施工项目中的绿色、高效、环保的基本原则；加之高性能灌注材料加固高昂，阻碍了岩土边坡加固技术的创新脚步。为了探索全新的岩土边坡加固方式，必须不断研发抗渗性好、强度高、和易性更优的环保灌注材料。此外，在岩土边坡加固施工中，由于岩土加固进程的不可预见性，在实际加固施工中，只能依照以往经验设计加固方案，为了提高加固施工方案的针对性，有必要开发一套专用的可视化施工指导系统，为施工人员提供真实、可靠的现场情况。目前，计算机可视化建模技术为解决上述问题创造了条件，目前该技术已被应用于部分岩土锚杆加固工程中[3]。

3 结束语

综上可知，岩土的锚杆锚固加固法具备显著优势。在岩土边坡加固的施工实践中，不仅有效提升了岩土边坡的强度及稳定性，而且施工简便，造价低廉，具备广泛推广使用的条件。继续研发更加环保、高效的灌注材料，进一步提高锚固质量和效率，对于岩土边坡加固领域意义深远。

参考文献

[1]查亮，周存.基于岩土边坡锚杆加固技术的分析[J].低碳世界，2014（19）：169.

岩土锚固技术论文范文第3篇

关键词：锚喷技术；高速公路；边坡；加固

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A

1引言

锚喷技术是一种将岩体作为结构材料，通过锚杆（锚索）、钢筋网及混凝土的作用，调动和增加岩体的自生强度来实现岩体自身支撑达到岩体稳定的方法，是一种符合现代岩体力学理论的岩层稳定控制方法。锚喷技术作为一种新兴的边坡加固技术，其技术来源于50年展起来的新奥法锚喷支护，这一施工方法将喷射混凝土技术和全粘结注浆锚杆结合起来，首先应用于硬岩中的隧道开挖，以后又逐步推广应用于软岩及土体的开挖，现在已广泛应用于地下工程的许多方面，同时在边坡的加固方面开始得到应用。锚喷技术常见的措施有锚杆（锚索）加固、喷射混凝土加固、锚杆混凝土联合加固、锚喷网联合加固等[1]-[3]。本文以襄十高速公路某边坡锚喷加固技术为对象进行研究，旨在为其他类型工程提供设计经验。

2工程概况

该工程位于襄樊至十堰高速公路一段，属丘陵地貌单元，构造剥蚀中低山重丘区。区域出露地层岩性为中下元古界武当山第二岩组上岩段中深程度的区域变质岩和接触热变质岩，主要是云母石英片岩、长石石英砂片岩、变粒岩，由于经历了多期地质构造变动并伴有大量的基性—超基性岩浆岩的侵入，该区域岩体的稳定性较差，片理和其它构造节理非常发育，岩石风化严重，对线路的施工和今后公路的运营造成很大的隐患。

3边坡稳定性分析

一般地，影响岩质边坡变形破坏的因素主要有：岩性﹑岩体结构﹑水的作用﹑风化作用﹑地震﹑天然应力﹑地形地貌及人为因素等。在对该边坡进行稳定性计算时，采用极限平衡法，具体如下：

极限平衡按总应力法，稳定性系数由下式计算：

式中：N—分条条块重量垂直于潜在滑面的分量（kN/m）；φ—边坡物质的内摩擦角（°）；c —边坡物质的粘聚力；L —潜在滑弧长度；T —分条条块重量平行于潜在滑面的分量（kN/m）。

经计算，边坡稳定性系数分别为：“天然状态”下为1.02、“天然状态+降雨、融雪”下为0.73、“天然状态+地震”为0.53。由此可见，边坡在天然状态下处于临界稳定状态，并会在降雨、融雪或地震作用的扰动下发生失稳，因此需对其进行治理。

4边坡锚喷技术原理与设计

4.1岩质边坡锚喷加固的作用机理

喷锚网加固是靠锚杆、钢筋网和混凝上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（土）体侧向变形，增强边坡的整体稳定性（图1）。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡；或虽为坚硬岩层，但风化严重、节理发育、易受自然应力影响、导致大面积碎落，以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡；或岩质边坡因爆破施工，造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部，路堑边坡岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。

图1边坡断面及锚喷加固布置图

1—岩体；2—喷射砼；3—锚杆；4—浆砌块石挡墙；5－路基

锚喷支护最早是从应用地下洞室加固逐渐应用到地表边坡和基坑工程中的，在锚喷加固中，一般认为锚杆加固起主要作用，喷射混凝土作用为辅助作用，所以在设计中选用锚杆参数是首要考虑的。

4.1.1锚杆作用机理

对锚杆支护在地下洞室加固的作用机理，主要为悬吊、组合梁和挤压加固的共同作用。显然，锚杆支护对洞室的加固机理与洞室的空间几何形状有关，而边坡的空间几何形状有别于地下洞室，锚杆加固对边坡的加固作用机理不完全同于其作用于地下洞室。一般认为，在岩质边坡工程中，锚杆起压力墙和组合梁作用。

1、锚杆的压力墙作用

对于锚杆的压力墙机理可以这样分析，当岩质边坡边坡没有明确的滑动面，但岩体被多组节理、层理切割不规则块状，破裂面或呈不连续状，或呈陡峭型、或逆坡向，这种情况下破坏呈塌落、倾倒等坍塌形式，往往层层递进。控制不住塌而不止。这种含软弱结构面的岩体稳定主要由其间结构面的抗剪强度决定。岩质边坡的系统锚杆大大提高了锚固区域破碎岩体的整体性，同时，锚固区域锚杆与岩体共同形成厚度与锚杆深度相近的压力墙，并控制了锚固区外岩体的变形，压力墙因镶嵌在岩体里，其的作用不完全类同于挡土墙或抗滑桩，其主动式的加固机理决定加固后的边坡能“自我”稳定，这也是锚杆加固边坡的优越性之一[4]。

2、锚杆的组合梁作用

对于锚杆的组合梁作用，当岩体含软弱结构面主要为层理或片理，且岩层的产状与岩体坡面相近，结构面间C、值较小，极易发生顺层滑移。使用锚杆加固时，将锚杆与结构面近似垂直方向布置，锚杆的加固大大提高了层理可片理间的抗剪切强度，锚杆起了力学组合梁的铆钉作用。这种情况下，锚杆的加固作用是非常明显的。

4.1.2混凝土作用机理

对于喷射混凝土的作用机理，实验结果(2)表明，不论是完整岩体还是软弱结构面的裂隙岩体，也不论有无锚杆加固，喷射砼都不同程度地对岩体有加固作用（图4—4）。对于裂隙岩体除一般人们公认的高压喷砼浆液渗入裂隙的加固作用外，就单轴压缩试样而言，砼喷层还具有粘结捆绑作用，将软弱面分割离散的岩块粘结成整体，有效地减弱了应力集中现象，从而提高岩体的整体稳定性和强度，同时约束了岩体的变形，从而改善岩体的应力状态，起到加固围岩的作用。

岩质边坡失稳时，主要原因是结构面影响和水的作用，混凝土喷射层有效地控制地表水的渗入和岩体的进一步风化，因此喷射混凝土层对边坡的稳定也起着重要作用。

4.2锚喷加固设计

4.2.1 加固方案

1、加固设计以技术经济合理的稳定坡角、严格控制爆破和综合治水措施为基础；

2、设计采用素喷砼、锚喷和锚喷网三种加固类型；

3、三种加固类型的使用视边坡稳定状况、边破高度和坡角等因素确定；

4、喷砼的作用是防止表面岩体进一步风化及阻止局部小块岩石下滑，钢筋网的设置则是增大喷砼层的抗剪和抗拉强度，同时钢筋混凝土与锚杆共同作用，对边坡起表里共同加固作用；

5、锚杆类型选用砂浆螺纹钢锚杆，经济合理，便于快速施工；

6、对于岩质边坡，加固紧随开挖，要求每挖完一层台阶，迅速加固其产生的边坡，防止边坡产生过大的位移变形。

4.2.2 加固参数选择

锚喷加固的设计参数主要有：锚杆深（长）度，锚杆直径、孔径，锚杆间距，砂浆强度，喷砼的厚度、强度和材料，钢筋网的型号、网格长度等。这些参数均是边坡加固中的重点，它将关系到坡体在开挖后的稳定性。

1、锚杆参数

（1）锚杆长度

根据结构面网络模拟分析和现场的量测，岩体结构面最大间距小于2m，考虑到爆破及锚杆可能与结构面倾斜的因素，以及规范要求的锚固深度为安全系数2-3倍的要求， 锚杆长度为8米。

锚杆长度校核：由岩体结构特征分析知，岩体节理面平均间距所确定的危险和潜在不稳定的岩块宽度为0.5～0.7m，其三倍小于锚杆长度（6-12m），满足校验规则。

（2）锚杆间距

由上所述，岩体结构面最大间距小于2m，确定锚杆的间距为2米。考虑到结构面的片理与节理有近似垂直的关系，确定锚杆的排拒与间距相同，即排拒与间距均为2米，为了更好的发挥锚杆锚固的作用，采用梅花形布置。

（3）最大锚固力

这是最重要的锚杆参数之一。对于锚杆受力的确定，当边坡在侧向压力作用下发生位移时，锚杆中可能会同时产生拉力、剪力与弯矩，受力状态复杂，设计中同时考虑这三种力的作用是很困难的。但有关试验资料表明：锚杆中的剪力和弯矩对边坡稳定所起的作用，与轴向拉力相比，处于次要地位，可略去不计，这就使锚杆加固设计大为简化。

根据锚杆对边坡局部滑块的锚固作用原理，设每根锚杆的最大锚固力P，如下式所示：

式中：[F]=1.4，为安全系数；A =2x2=4m2，即每根锚杆的锚固面积；W=2×2×1×2.7=10.8吨，即每根锚杆承担的岩体重量；C=50kPa，为岩体内聚力（考虑爆破破坏作用）；ψ=35°，为岩体节理倾角；φ=24.5°，为岩体节理摩擦角；β=75°，为锚杆与坡面的夹角。得出每根锚杆的锚固力P=3.12t。

（4）直径与孔径及砂浆强度

根据经验类比和施工的方便，锚杆直径设计为32mm，钻孔孔径为80mm，砂浆强度M10。

（5）锚杆锚固力校核

锚固破坏要考虑锚杆与砂浆的结合破坏、砂浆与孔壁的结合破坏、岩体的剪切破坏以及锚杆的拉伸破坏等诸多形式，其中锚杆与砂浆的结合力最小，将其作为校核对象，按公式计算：

算出最小锚固力P’=6.91t，大于设计锚固力P=3.12t。校核证明锚杆设计锚固力满足要求。综合考虑锚固力，6m锚杆大于10t，8m锚杆大于12t。

2、喷射混凝土参数

（1）喷射混凝土厚度

结合该段的岩层情况，根据《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）要求，喷射混凝土厚度定为10cm；遇局部较为破碎地段，为了提高安全系数，喷射混凝土厚度设计为15cm。

（2）喷射混凝土强度

根据规范要求，喷射混凝土强度定为C20。

（3）喷射混凝土材料

要求使用425以上水泥以及满足有关规范的砂石，配合比为水泥：砂：石=1：2：2，水灰比：0.52。使用的速凝剂必须满足规范要求。

3、钢筋网参数

选用φ6mm钢筋，钢筋网格为20×20cm。

5结论

以锚喷技术为研究对象，通过分析岩质边坡锚喷加固的作用机理，结合具体的工程实例，得出锚喷加固设计方案，应用于高速公路边坡支护工程。研究成果可供其他类型工程参考。

参考文献

[1] 罗嘉运. 岩土工程及路基[M]. 北京：中国铁道出版社，1997.

[2] 陈建平，吴立. 地下建筑工程设计与施工[M]. 武汉：中国地质大学出版社，2001.

[3] 孔祥金. 锚固与注浆在公路工程中的应用，锚固与注浆论文集[M]. 乌鲁木齐：新疆科技卫生出版社，1995.

岩土锚固技术论文范文第4篇

【关键词】岩土工程；桩锚支护

我国的桩锚支护技术在20世纪50年代中期就已经有了一定程度上的发展。近年来，随着社会经济和科技水平的不断发展，桩锚支护技术在我国也获得了长足的进步和发展，支护量成倍增加，在程度和范围上不断推出新的成果。从硬岩发展到松软、破碎围岩；从小断面发展到大断面硐室、交叉点、马头门等；从一般条件发展到大冒顶、大淋水、底鼓和地质构造带等复杂条件；从地下工程支护发展到地上工程维修；从仅受静压作用的地下工程发展到受动压影响的地下工程。在矿山、交通、建筑、水利水电、军事人防等工程中得到越来越广泛的应用。综上所述，桩锚支护技术已经在岩土工程和地下工程中已经开始扮演越来越重要的角色。因此，探析岩土工程中锚杆技术的应用研究是时代赋予我们的使命，更是促进经济增长的重要手段和方法。

一、桩锚支护技术概念

桩锚支护是一种安全、经济的支护方式，它是以桩锚为主体的支护结构的总称，其技术就是在土层中斜向成孔，埋入桩锚后灌注水泥（或水泥砂浆），依赖锚固体与土之间的摩擦力，拉杆与锚固体的握裹力以及拉杆强度共同作用来承受作用于支护结构上的荷载。锚杆支护以其结构简单、施工方便、成本低和对工程适应性强等特点，在土木工程（包括采矿工程）中得到了广泛应用。

锚杆锚固是在地层中，通过锚杆将结构物与地层紧紧连锁在一起，依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力，使地层自身得到加固，达到保持结构物和岩体稳定的目的。与传统的支护方式相比较，锚杆锚固技术有其自身的鲜明特点：

二、国内桩锚技术的应用

传统的桩锚技术状态的检测手段，主要有两种：

对桩锚荷载变化进行定期的观测，可采用按机械、液压、振动、电气和光弹原理制作的各种不同类型的测力计。但这些测力计的使用在一般情况下都需要预埋，受电磁场干扰大，在湿度较大或者温度差异较大的条件下敏感程度会大大降低，更不能适应在偏载和爆破震动、坍落岩石的冲击下长期进行正常的运行和操作。

针对现在建筑业普遍应用的未预埋测力计的锚杆过去并没有非常精准的监测仪器，主要的手段是对桩锚的抗拔力进行测试。其张拉荷载是靠张拉千斤顶的活塞面积和油泵压力换算的。虽然这种方法在这一领域的应用是最为广泛的，但是却仍然存在着很多需要改进的地方，比如这种方法是一种具有破坏性质的检测，抗拔力并不能能够充分的显示锚杆的锚固状态等。

因此在这样的情况下，我们就急于寻找到其他更为严谨和科学的桩锚质量检测的新手段和新方法，为保证施工质量和建筑工程的可靠性提供严谨科学经济的新方法。因此，在新的视角和科学条件下，重新寻找新的方法，对于桩锚技术来说是势在必行的。

目前，在传统的桩锚锚固质量检测中，检测的是桩锚的抗拉力，所使用的仪器是桩锚拉力计或扭力矩扳手。如兖矿集团东宇选矿设备公司生产的MLC型桩锚测力仪，为便携式数字测力仪器。这种新型桩锚预紧力测试仪由螺母套筒、扭力传感器、扳手、液晶显示器、电源开关、峰值保持系统、仪表本体等组成。通过动摩擦扭紧力矩来控制锚杆预紧轴向力的大小。扭紧力矩则是利用应变扭力传感器来检测的。

经过一段时间的探索和研究，科研人员发现了一种能够进行迅速、大范围、长距离、经济成本较低的损害较小的检测方法，被称为超声导波检测法。超声导波技术对比以往的技术有自己独到的优点。导波是一个自身性质比较明显的物质，即它的沿传播路径衰减很小，因此它可以遵循着检测方向传播到非常大的范围中去。接收信号能够包含有关发射和接收两点间结构整体性的信息，这样就可以检测构件整个波传播截面的缺陷，同时导波具有多个不同的传播模态，这些模态对不同形式的缺陷具有不同的灵敏度。利用超声导波进行检测具有快速、可靠、经济且无损构件的优点，是无损检测新兴的和前沿的一个发展方向。

进行岩土工程中桩锚检测技术应用的研究，是将相关理论特性充分整合和进行系统联系的一个重要契机，不仅需要进一步的充分的利用相关的动力学理论，同时还需要将岩土工程、波动力学以及机电测试技术等多种学科结合起来，只有这样才能使桩锚检测技术努力进入到精准量化的应用领域。它将为边坡工程、地下工程等施工过程以及其他各种相关的后续步骤中的继续更好的胜任质量监测、稳定性评价等方面的任务，同时提供更具有实践意义、指导意义的理论依据。

因此，在新的技术条件下对岩土工程桩锚检测技术进行更改为深入的研究和探讨不仅是对提高技术本身的要求，更是认识到该项技术在应用领域的广泛，所以在这种情况下，就要兼顾二者的理论性与实践性的统一，只有这样，才会获得更长远的发展。

三、国外桩锚技术的应用

在着眼国内发展空间的基础上，我们也要面向国际，了解国际桩锚技术领域的前沿发展动态，把握最新的科技走向，吸取经验，完善自身。在国外桩锚锚固质量无损检测的研究工作最早始于1987年。90年代，美国矿业管理局开发出能检测锚杆应变和延伸率的超声波仪器，但它无法评价锚杆的施工质量。

岩土锚固技术是近代岩土工程领域中的一个重要分支。锚固技术。国内习惯统称为锚杆支护技术，国外一般称锚固技术或桩锚加固技术。它是一种结构简单的主动支护，它能最大限度地保持围岩的完整性、稳定性，能有效地控制围岩变形、位移和裂缝的发展，充分发挥围岩自身的支撑作用，把围岩从荷载变为承载体，变被动支护为主动支护，且具有运输施工方便、效率高，有利于加快施工进度，且施工成本低、支护效果好、施工噪音小等优点。自1872年英国北威尔士露天页岩矿首次应用桩锚加固边坡及1912年德国谢列兹矿最先在井下巷道采用锚固技术以来，锚固技术至今已有100多年的发展历史。锚固技术作为一种技术经济优越的技术手段，越来越广泛地应用于各个工程领域，目前不仅广泛应用于世界主要产煤国家，而且也推广应用于冶金、水利水电、铁路公路、军工及建筑等工程之中，伴随着“21世纪-地下工程的世纪”的来临，可以预见，该技术必将得到更广泛深入的研究和推广应用。

在社会经济迅速发展的今天，努力提升在建筑领域的高精尖技术领域的技艺水平是非常重要的。因此，深入研究和探讨岩土工程中桩锚技术的应用是契合时代要求和发展要求的重要理论研究，是具有双重意义的。所以在今天看来，不仅是要着眼于我国的实际条件，同样也要将视线放得更远，吸取国外先进经验，立足于本土实际，不断突破技术苦难，最终实现我国该项技术的跨越性发展。

参考文献：

岩土锚固技术论文范文第5篇

关键词：锚杆；锚固技术；单孔复合锚杆

中图分类号： U455.7+1 文献标识码： A 文章编号：

1 前言

近些年来，随着我国经济建设的飞速发展，基础建设也迎来了前所未有的机遇，基础建设的发展也带动了行业内相关技术产业的创新和发展，其中岩土工程中的新型锚杆和锚固技术便得到了很大的发展。本文主要结合岩土工程中的新型锚杆技术，对其进行了详细的分析，旨在增强业内人员对新型锚杆的全面认识，为今后岩土工程的支护和加固技术提供一定的技术基础和工程经验。

锚杆[1]是用来主要承受拉力的材料，一般和灌浆料结合使用；而锚固是借助锚杆和灌浆料的粘结作用，通过灌浆料和周围岩土体的摩阻力来提供一定的抗拔力，以此来实现锚固。锚固技术[2]主要可以分为以下几种：(1)按应用对象主要分为岩石锚杆和土层锚杆；(2)按是否施加应力主要可分为预应力锚杆和非预应力锚杆；(3)按锚固机理主要分为粘结型锚杆、摩擦型锚杆、端头锚固型锚杆和混合型锚杆；(4)按锚固体传力方式主要分为压力型锚杆（包括压力集中型锚杆和压力分散型锚杆）、拉力型锚杆（包括拉力集中型锚杆和拉力分散型锚杆）和剪力型锚杆；(5)按锚固体形态主要分为圆柱型锚杆、端部扩大型锚杆和连续球型锚杆等。

1扩体锚杆

扩体锚杆主要是对传统锚杆锚固段进行扩体，来提高锚固力。在工程中一般是用来解决一定长度锚杆锚固力不足、缩短锚杆长度的同时要保证锚固力等实际工程问题，在大力推广新技术、力求节省工程造价的地区应用相对比较多。扩体锚杆可分为在锚固段全段机械扩孔、锚固段部分段机械扩孔和锚固段采用压力注浆扩孔等多种形式。其中机械扩孔的特点是采用钻杆顶端安装有可以伸展和收缩的叶片钻杆进行钻进成孔，当钻至需要扩孔位置时，通过机械操作张开钻头的叶片进行扩孔，然后用清水进行洗孔。也可以采用偏心钻头进行小扩孔。机械扩孔后再进行一定压力注浆便可形成扩体锚杆。

2螺旋锚杆

螺旋锚杆主要由螺旋锚片、螺杆和杆头组成。早期一般在静载荷试验和静力触探试验中作为加载的反力装置使用。后来逐渐发展应用到锚固领域。螺旋锚杆主要是通过机械施加旋转力矩，将带有螺旋叶片的中空锚杆旋入土体中形成锚固。螺旋锚杆施工速度快，工程造价低，可重复利用，一般应用于临时性工程。施工过程中对土体扰动较小，能充分利用土体的强度，但是锚固力相对较低。在螺旋锚的基础上连接中空地质钻杆便组成地质钻杆锚杆，它不仅具有螺旋锚的功能，还可以通过中空杆体进行注浆来显著提高锚固力。

3自钻式注浆锚杆

自钻式注浆锚杆是采用带有钻头的钻杆为锚杆杆体，钻孔到设计深度后，直接放在孔中注浆的锚杆。它一般用在松软破碎岩层或者容易塌孔的土层中（塌孔后钻杆不易或不能拔出）。自钻式注浆锚杆的钻头，根据工程具体情况可以采用活钻头和死钻头两种。中空地质钻杆锚杆由于在头部设置有螺旋钻头，并可以通过中空钻杆注浆，也属于自钻式注浆锚杆。

4玻璃钢锚杆

树脂锚杆全称为全螺纹式树脂玻璃纤维增强锚杆，是由高性能树脂与高强度玻璃纤维，辅以多种添加剂，再经特殊工艺加工而成的复合材料。因其材质特殊，适用于大多数巷道施工，以及抗腐蚀地层锚杆施工。也被称之为玻璃纤维锚杆或玻璃钢锚杆。

玻璃钢锚杆与传统钢材锚杆相比，其优点主要有：杆体易切割（玻璃钢锚杆为复合材料容易切割，可对采煤机刀头起到保护作用）；防爆防静电（切割时不会产生火花，对巷道安全施工极为有利，特别适合高瓦斯浓度区域）；高强耐腐蚀（高承载能力、抗拉力强，杆体强度优于等直径的螺纹钢，可用作长久支护）；轻便易操作（重量仅为同等规格钢锚杆的1/4；可在隧道和煤矿等狭小空间方便使用；使施工更容易，从而减轻工人劳动强度）。

5单孔复合型锚杆

单孔复合型锚杆有拉力型单孔复合锚杆和压力型单孔复合锚杆。其中拉力型单孔复合锚杆是将粘结型锚杆按自由段长度不等依次放入同一个钻孔内，形成多个拉力型锚固单元。压力型单孔复合锚杆是将无粘结力的钢绞线弯曲加工成U型（或采用钢制承压板与钢绞线连接），分别装入数个按一定间距配置的承载体上，钢绞线张拉时，灌浆材料以承压方式形成多个压缩分散型锚固单元体。单孔复合锚可显著降低应力集中现象，并大大提高锚固力。其中U型压力型单孔复合锚可便捷回收杆体材料，保护地下环境。

6让压锚杆

普通锚杆在达到极限荷载后，会导致锚杆杆体材料断裂或者过大位移引起锚固力失效，从而造成工程事故。而让压锚杆既能保证设计要求的足够大的锚固力，又不会导致杆体材料断裂，还不会使锚固体产生较大的位移。让压锚杆是采用特定的装置来实现让压技术的。最常用的是在锚杆垫板或螺母处添加弹簧垫圈，当锚杆受压时通过弹簧垫圈的压缩来实现让压。还可以在杆体运动时将许多钢珠置于一个内部为锥形的套筒内，通过不断将钢珠拉入套筒而恒定地保持力的传递，工作阻力可在200～250kN以上。

7快硬水泥卷锚杆

快硬水泥卷锚杆，又称为快硬膨胀水泥锚杆药卷，是利用加有特殊添加剂水泥的微膨胀作用来使锚杆锚固在岩体内的一种新型锚杆，最开始主要应用与矿山支护工程，后来在工期紧张的小型和中型基坑支护工程中也渐渐开始使用。快硬水泥卷锚杆的药卷一般有空心和实心两种。其中空心药卷在穿入锚杆，浸水3-5秒钟后便可以插入钻孔内进行锚固。而实心药卷直接浸水后放入钻孔内进行锚固。药卷主要成分为水泥，加入一定比例的砂子及硬化剂混合而成，遇水后便可以达到速凝、早强、减水、膨胀和高强等效果。

8塑料锚杆

塑料锚杆是金属杆体和塑料的合制品。如锥体、杆体、垫板和螺帽为金属，胀壳为塑料制品。塑料锚杆可降低成本，节约钢材，抗腐蚀性强、重量轻、宜切割（切割过程中不产生火花，在煤矿中应用较多）、可弯曲搬运等诸多优点。

9结论

本文主要结合岩土工程中的新型锚杆技术，对各种新型锚杆进行了详细的分析和介绍，可对岩土工程的支护和加固技术提供一定的参考。

参考文献