岩土锚固技术论文范文

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第1篇

岩土锚固技术是运用锚杆附近岩土层抗剪强度传送土体拉力或使土层开挖层安全稳定的一种技术。岩土锚固工程技术是一种把受拉杆件埋进岩土层，进行边坡加固的技术。站在力学角度分析，锚杆是能够抵御岩层被破坏剪切、可以抵抗倾倒、防止山体水平位移或竖向位移、消除各种差异变形沉降、控制岩体塌落与变形的加固边坡技术。岩土锚固技术可以使锚固层形成压应力区，形成岩土层加筋作用，提高岩土层总强度。锚杆将岩土层和防护层有效连接到一起形成复合结构，其承担土压力，最终增强岩土剪力能力与承受拉力。

2水利工程的具体施工技术

要全面开展水利工程建设工作，一定要重视建设过程中的质量管控工作。先确保工程施工队伍具有良好施工技术水平，根据工程标准要求施工，进而保证工程建设顺利完成。

2.1岩土锚固技术的作用条件

建设水利工程运用岩土锚固技术前，一定要充分做好各项准备工作，具体要按照工程设计要求，勘查工程施工现场，特别注意检测工程环境条件及土层情况，再合理的选取施工工具。施工前，把所有施工工具、施工器械送至施工现场，确保施工工具齐全，全面检查施工材料，当发现材料存有问题时，及时采取有效措施给予解决，进而从本质上解决施工过程中可能出现的各种质量问题。工程施工时，加大技术监督管理工作力度，时刻监督现场施工情况，促使岩土锚固技术的顺利应用。

2.2锚固操作工艺

锚固工艺和锚杆种类具有紧密联系，岩土锚固技术中的锚杆有很多种类别，根据锚杆是否需要提前施加应力分为非预应力锚杆与预应力锚杆；根据锚杆运用对象分为土层锚杆与岩石锚杆；根据承载机理，分为复合型锚杆、拉力型锚杆及压力型锚杆。锚杆主要有锚头、自由段和锚固段组成。锚杆施工主要有制造孔洞、制作和安放锚杆、灌注浆液、张拉与锁定锚杆。实际水利工程中，常用的锚杆有管缝式锚杆、机械式锚杆、灌浆式锚杆及楔缝式锚杆。自钻式锚杆也叫自进式锚杆，它是把锚杆安装、钻孔和注浆组合为一体的锚杆。灌浆式锚杆运用树脂或是水泥砂浆把拉杆粘结在钻孔内，运用锚杆粘结力、固结浆液和岩层与浆液的粘结力锚固岩层。关于锚杆钻进技术的运用，如果岩体较完整，可以选择浅孔冲击式的钻机，这样不仅有效而且十分经济，如果岩体已有破碎现象，则适合运用回转式钻机，钻进过程中配合使用一些套管工艺。如果要对卵石层岩体进行钻孔，考虑其塌孔现象较严重，可以先把钻杆打进岩层后再注入浆液。

2.3布置锚杆和安装锚杆

布置锚杆和安装锚杆前，必须先确定所有部件对应位置，进而才能保证安装过程中，各部分良好的衔接在一起。安装时必须严格监督安装质量，避免由于安装不良导致工程质量存有缺陷。锚杆布置工作有一些具体要求：锚杆上下层排距控制在3米以内；边坡最上排锚杆固段岩土厚度大于3米；倾斜锚杆倾角在15-45度之间，同层锚杆距离在2米左右。安装锚杆过程中为保证锚杆在钻孔中心位置，锚杆外表面要装设隔离架、限位器。定位器间距在自由段2.5米，在锚固段2米处，锚杆的钢筋要始终保持顺直、平直、没有油污。

2.4锚孔灌注浆液

进行锚孔灌浆时，注浆材料一定要根据规定经过必要的检验，确保材料符合工程设计要求，在开始注浆作业与中途停止很长时间再施工时，要用水泥稀浆或水注浆管路及注浆泵。进行一次低压灌注浆液时不能封闭孔段，灌注浆液管采用塑料材质管，塑料管伴随锚杆体共同进入到孔内，再注入浆液，控制注浆压力在0.8MPa以内。一次高压灌注浆液时，要运用隔离塞将孔段封闭，将小排气管隔离塞里，先利用管孔底部做低压注浆，利用排气管及时排除封闭段空气，排气直至没有气泡浆液排出为止，最后封闭排气管，进行高压灌注浆液，确保浆液充分深入挤密孔壁或底层，和低压灌浆相比，高压灌浆更能够提高锚固力。进行二次高压注浆就是把锚杆的非锚固段和锚固段分成两次来分别进行灌注。

2.5锚索

运用岩土加固技术时一定会利用锚索，锚索是岩土加固技术的重要组成部分。锚索是承受拉力的关键结构，具有一定稳定作用，能够避免建筑物发生严重变形。运用岩土锚固技术是加固体外表面张拉形成预应力，进而实现稳固的目的并避免其发生变形。锚固技术中的锚索技术有两种，即：无粘连的预应力锚索和有粘连的预应力锚索，它们在水利工程的岩土锚固技术中都能得到运用，具体是要结合工程实际建设需要来进行选择，进而才能确保工程建设质量。预应力锚索按照锚固体受力状态，可以分成承压型锚索与摩擦型锚索两类，根据钢筋传力特征和结构，分为压力型锚索、拉力型锚索及荷载分散性锚索。

3岩土锚固技术的一些问题

目前我国运用的岩土锚固技术存有三方面问题，第一，锚固有关机理认识较低。要尽快发展岩土锚固技术，必须不断完善锚固机理，但我国目前锚固机理方面薄弱。锚固机理关系到锚固对单根锚杆受力问题及对岩土体加固作用影响，虽然有很多关于锚固作用的阐述，但绝大多数都是牵强的。第二，锚固理论和实践严重脱节。根据目前实践应用情况看，岩土锚固工程实际运用过程中很少时候能够真正将理论和实际有效结合起来，这严重制约着岩土锚固技术发展。因此，要发展锚固理论和实践有效结合，进而才能促使锚固技术更好的发展。第三，保证工程施工质量的意识不高。由于锚固工程具有很强隐蔽性，当其质量方面出现问题时，难以迅速找出问题原因，这就使岩土锚固技术存有许多问题，因此，要保证锚杆充分发挥其作用，必须保证施工质量，实际施工时，注重机械化施工方法的运用，严格控制人为操作方面出现错误，进而保证施工质量。我国的岩土锚固技术还处在初级阶段，有关理论方法还不够成熟，一定要不断探索锚固技术发展措施，例如：发展配套锚固施工工具，锚固工艺和锚杆结构的多样化、强化工程施工质量控制工作、降低预应力锚索应力损失等。

4运用岩土锚固施工技术时的注意事项

预应力锚索施工属于隐蔽性极强的岩土工程，它的技术难度非常高，工艺也十分复杂，所以，很多非专业的施工队伍很难确保工程施工质量，运用该技术进行水利工程施工时，必须安排施工资质较高、施工经验丰富的专业队伍进行施工。锚固工程施工过程中，施工变形预报工作和监测工作非常重要，通常情况下，要运用专业仪器与地表简易观测法进行监测，必要时定期进行动态预报，施工变形预报和监测，进而对动态设计发挥指导性作用，保证工程安全施工。

5结束语

第2篇

关键词：岩土锚固发展问题

一、概述

岩土锚固是通过埋设在地层中的锚杆(索)(以下统称锚杆),将结构物与地层紧紧地联锁在一起,依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力或使地层自身得到加固,从而增强被加固岩土体的强度,改善岩土体的应力状态,以保持结构物和岩土体的稳定性,以达到预防和治理此类地质灾害的目的。

二、岩土锚固工程技术的发展历史

1.岩土锚固工程技术在国外的发展历史概况

岩土锚固技术在与岩土有关的工程中的应用可以追溯到19世纪末。1872年,英国在北威尔士露天页岩矿首次使用了锚杆支护。此后,美国从1910年开始在阿伯施莱辛的弗里登斯煤矿使用,20世纪40-50年代以后,锚杆在美国矿井下的成功应用引起了世界各国的重视和广泛推广,90年代煤矿锚杆支护几乎达到百分之百。德国在1912年开始在谢列兹矿的井下巷道采用锚杆支护,20世纪80年代以后,逐步改变了崇尚自己发明的U型钢支护,而转向推广应用锚杆支护技术,且锚杆技术在千米深井中得到应用。法国在20世纪60年代末锚杆使用量占2/3,80年代后,煤巷锚杆比例大幅提高。日本于1950年引进锚杆支护技术,20世纪70年代煤矿和隧道中使用锚杆的比例已经达到4.5:3。澳大利亚从英国、法国等引进锚杆技术后,于20世纪80年代后期对锚杆支护技术的改进使锚杆支护技术提高了一个档次,并引起英国等国家的再学习,重新推动了锚杆支护技术的发展。目前在澳大利亚的煤矿巷道中基本上采用了锚杆支护技术。

2.岩土锚固工程技术在国内的发展历史概况

我国于20世纪50年代开始使用锚杆支护技术,至70年代前期还处于探索阶段,直至1978年才开始重点推广,至80年代向英国学习锚杆支护技术后推广到煤巷支护,90年代又向澳大利亚学习和引进成套先进的锚杆支护技术,目前已得到广泛的推广和应用。在一些矿区的锚杆支护巷道比例达到90%以上,有些矿井甚至达到了100%,取得了较好的技术和经济效益。

三、锚固工程技术存在的问题和发展趋势

1.锚固机理的认识亟待提高

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本身的受力问题。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,或者只适用于一些特殊条件。因此,目前的技术标准主要是经验性的,设计和施工中还有许多盲目性;应该说,这是妨碍锚固技术向科学化发展的主要原因,也是锚固技术需要解决的重要问题。

2.锚固理论的研究应充分强调与实践相结合

锚固技术和其他岩土工程技术一样,不仅施工设计,而且施工过程对施工效果也有重要影响。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对锚固理论的深入认识去解决的关键问题。

3.应充分保证施工质量

锚固工程是一项隐蔽工程。在施工质量上一方面设计工程事故问题,另一方面当出现问题时甚至还难以分清是质量问题还是设计问题。因此,保证施工质量是发挥锚杆支护功能、提高锚固技术整体水平的重要因素。除人为因素之外,保证施工质量主要有两条途径,即配套性能良好的机械设备和机械化施工手段,以及科学的验收规程和相应的试验方法和要求。但目前对施工质量的重要意义认识不够。

4.加强监测反馈技术的发挥

岩土工程一方面在施工前有许多未知因素;另一方面,岩土材料破坏过程具有渐进性特点。因此,监测一方面可以确定这种“黑箱”或“灰箱”的内在状况;另一方面,即使岩土工程发展到较先进的水平,要预测后续情况仍不可缺少必要的检测手段。目前,尽管监测工作已有所进展,但其所起的反馈作用和指导作用却较难发挥。主要原因是由于施工和管理人员的理论水平偏低,对监测的认识不足,且缺少正确的指导方法,这是使今后的锚固技术更加科学而需要解决的重要问题。

参考文献:

[1]韩立军等.岩土加固技术.徐州:中国矿业大学出版社.

第3篇

【关键词】锚杆；临界锚固长度；对策

中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：

【引言】目前，在我国边坡、基坑和矿井、隧洞以及一些地下工程中进行支架固定的是岩土锚杆，而岩土锚杆在地下工程中得到了广泛的应用。基坑、边坡、矿井和隧洞的支架锚杆为多少，锚杆的临界长度和承受的极限承载力就随着锚杆的临界锚固长度所计算，而现今的锚杆临界锚固长度的计算还只是施工人员凭着经验而得出，出于对地下工程的安全考虑，我们对锚杆长度正确的理论公式的需求也日益迫切。

1锚杆

在大型地下工程施工人员看来，锚杆并不陌生，它处于地下工程施工中一个支架的作用，也是最基本的组成部分，对地下工程的边缘也起了一个主动加固的作用[1]。锚杆并不像我们想象的那么巨大，你可以把它想象为是一根比螺丝起子还稍大一些的钉子就可以了。锚杆的组成因素有三点。

⑴在强度上，锚杆的拉力强度和抗压强度要高于岩土的质量，这样才能够支撑起整个庞大的地下工程；

⑵锚杆在和岩土相互接触时要软硬皆施，在对待岩土支架问题上它要比岩土的质量更加强硬；在与岩土进行融合的时候，又要能够与岩土形成摩擦阻力，与其紧密结合；

⑶锚杆的杆体对于整个巨大的地下工程而言相对娇小，但并不是将其埋入其中，而是要将其另一端伸出岩体外部，对整个岩土主体形成一份径向阻力。

锚杆与岩土主体相互产生拉力，中间粘结的摩擦力越大，临界锚固承受的压力就越大。

1.1锚杆的基本作用

锚杆的基本作用分为宏观作用和微观作用：

宏观作用：在岩土的表层产生纵向拉力作用，增加了岩土主体的粘聚性，克服了岩土主体的低抗压能力；

微观作用：在力学上将岩土表层与岩土体内形成一个新的复合体，在理论上将二者相互结合，使得岩土本体的承载能力大大加强。

1.2锚固长度

锚固长度是锚杆计算的基本要素，而它是指在大型地下工程中，房梁、底板、支柱以及其他受力钢筋伸入支架或者是地基中的具体总长度，在计算锚固长度的时候，可以是直线锚固或是弯折锚固。

2锚杆临界锚固长度的计算

在目前，我们虽然还未正式报道锚杆临界锚固长度的计算方式，一些经验丰富的大型地下工程人员介绍说，可以采用理想弹塑性荷载传递函数来进行计算，而后计算其极限承载力和锚杆长度的关系。什么是理想弹塑性荷载传递函数。简单来说就是将与土层性质、深度以及桩径等进行参数的极限摩擦阻力和极限位移的计算。

2.1理想弹塑性荷载传递函数

在由于地桩底端阻力所发挥的极限位移明显大于地桩间的侧阻力的发挥所需的极限位移，由地桩侧方的摩擦阻力阻止与地桩前段阻力的发挥。

2.2理想弹塑性荷载传递函数公式[2]

⑴当S

当S> Su 时，qs = qus =Const

⑵剪切变形系数Cs沿深度方向相同。

⑶地桩截面面积垂直上方系数越强，桩长长度就越长。

2.1极限承载力与锚固长度之间的关系

我们从上文可以得知，极限承载力与锚固长度承载力有关，锚固长度承载的力度越大，极限承载力适应力度也就越大，用最大极限承载力Pumax =sh(ky)P得知，锚固层性质和毛固体截面性质确定，极限承载力与锚固长度相互关联。在临界锚固长度内，锚固长度越长，极限承载力随锚固长度增加的速度就越慢，而锚固长度增加的情况不会超过极限承载力的百分之四。为了提高极限承载力的效率的角度来看，锚固长度不会大于0.6米。

2.2锚固长度与摩擦阻力和极限承载力之间的关系

⑴根据上文可得知，当la > lc时，根据锚固长度的概念，锚固长度可随锚固或弯或直，这些长度君不影响锚固长度真正数值；

⑵当0.6 lc < la < lc 时，锚固长度数值的减少之间影响到了摩擦阻力的数值，但是对于提高承载力方面，并没有任何直接影响。根据前文公式可得知，产生锚固长度数值减少的原因是因为摩擦阻力在锚固长度减少时发生了均匀走向的重分布路线，而在锚固长度减小的同时，间接的提高了锚固与岩体的利用率；

⑶当la 0.6 lc ，在此公式时，这阶段的极限承载力随锚固长度的增加而明显的发生变化。因此，在此建议采用的锚固长度不小于0.6la，在此数值下，可获得良好的经济效益及质量。

⑷按照上文方式求解，如600kn外载下实测后三分之一的阶段承担荷载大约为110kn，110/500=0.15。而临界锚杆长度经过计算，介于（0.5~06）之间，稍稍低于工程临界锚固长度的0.1，总体数值在大型地下工程项目数值可取值范围内。这种方法课快速测算出锚杆临界长度，且操作方便，易于操作，差错率较小，具有较大意义上的工程实用性。

【结语】

经过上文例子计算，锚杆临界长度的摩擦系数与之前的平方根成正比，并且与锚固长度的中和弹性模量的平方根成正比，而摩擦阻力在分布均匀的状况下，与锚固长度有关；在摩擦阻力分布不均匀的情况下，与锚固长度无关；而摩擦阻力的分布状况的趋势随着锚固长度的增加而减少。目前，在上文中所运用理想弹塑性荷载传递函数公式的运算方式可大致测算出锚杆长度的大致且在番外内的数值，但是在地下大型工程中仍有瑕疵。在此，为获得良好的经济效率与质量效果，在设计锚杆时，可考虑锚固长度时小于地下工程临界的锚固长度，并且能够在进行测算时，测算出正确的数值。故而相信在不久的将来，将能够测算出运算更加精准的算式，保证地下工程的施工具有更大的保险性和安全性，也更能够作为工程施工更大的工程实用性。

【参考文献】

[1] 代国忠,傅丰均,代玉宝.锚固工程早强型普通硅酸盐水泥浆液的试验研究[J].长春工程学院学报(自然科学版).2009( 03) 17-20