巖土錨固技術論文范文

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第1篇

巖土錨固技術是運用錨桿附近巖土層抗剪強度傳送土體拉力或使土層開挖層安全穩定的一種技術。巖土錨固工程技術是一種把受拉桿件埋進巖土層，進行邊坡加固的技術。站在力學角度分析，錨桿是能夠抵御巖層被破壞剪切、可以抵抗傾倒、防止山體水平位移或豎向位移、消除各種差異變形沉降、控制巖體塌落與變形的加固邊坡技術。巖土錨固技術可以使錨固層形成壓應力區，形成巖土層加筋作用，提高巖土層總強度。錨桿將巖土層和防護層有效連接到一起形成復合結構，其承擔土壓力，最終增強巖土剪力能力與承受拉力。

2水利工程的具體施工技術

要全面開展水利工程建設工作，一定要重視建設過程中的質量管控工作。先確保工程施工隊伍具有良好施工技術水平，根據工程標準要求施工，進而保證工程建設順利完成。

2.1巖土錨固技術的作用條件

建設水利工程運用巖土錨固技術前，一定要充分做好各項準備工作，具體要按照工程設計要求，勘查工程施工現場，特別注意檢測工程環境條件及土層情況，再合理的選取施工工具。施工前，把所有施工工具、施工器械送至施工現場，確保施工工具齊全，全面檢查施工材料，當發現材料存有問題時，及時采取有效措施給予解決，進而從本質上解決施工過程中可能出現的各種質量問題。工程施工時，加大技術監督管理工作力度，時刻監督現場施工情況，促使巖土錨固技術的順利應用。

2.2錨固操作工藝

錨固工藝和錨桿種類具有緊密聯系，巖土錨固技術中的錨桿有很多種類別，根據錨桿是否需要提前施加應力分為非預應力錨桿與預應力錨桿；根據錨桿運用對象分為土層錨桿與巖石錨桿；根據承載機理，分為復合型錨桿、拉力型錨桿及壓力型錨桿。錨桿主要有錨頭、自由段和錨固段組成。錨桿施工主要有制造孔洞、制作和安放錨桿、灌注漿液、張拉與鎖定錨桿。實際水利工程中，常用的錨桿有管縫式錨桿、機械式錨桿、灌漿式錨桿及楔縫式錨桿。自鉆式錨桿也叫自進式錨桿，它是把錨桿安裝、鉆孔和注漿組合為一體的錨桿。灌漿式錨桿運用樹脂或是水泥砂漿把拉桿粘結在鉆孔內，運用錨桿粘結力、固結漿液和巖層與漿液的粘結力錨固巖層。關于錨桿鉆進技術的運用，如果巖體較完整，可以選擇淺孔沖擊式的鉆機，這樣不僅有效而且十分經濟，如果巖體已有破碎現象，則適合運用回轉式鉆機，鉆進過程中配合使用一些套管工藝。如果要對卵石層巖體進行鉆孔，考慮其塌孔現象較嚴重，可以先把鉆桿打進巖層后再注入漿液。

2.3布置錨桿和安裝錨桿

布置錨桿和安裝錨桿前，必須先確定所有部件對應位置，進而才能保證安裝過程中，各部分良好的銜接在一起。安裝時必須嚴格監督安裝質量，避免由于安裝不良導致工程質量存有缺陷。錨桿布置工作有一些具體要求：錨桿上下層排距控制在3米以內；邊坡最上排錨桿固段巖土厚度大于3米；傾斜錨桿傾角在15-45度之間，同層錨桿距離在2米左右。安裝錨桿過程中為保證錨桿在鉆孔中心位置，錨桿外表面要裝設隔離架、限位器。定位器間距在自由段2.5米，在錨固段2米處，錨桿的鋼筋要始終保持順直、平直、沒有油污。

2.4錨孔灌注漿液

進行錨孔灌漿時，注漿材料一定要根據規定經過必要的檢驗，確保材料符合工程設計要求，在開始注漿作業與中途停止很長時間再施工時，要用水泥稀漿或水注漿管路及注漿泵。進行一次低壓灌注漿液時不能封閉孔段，灌注漿液管采用塑料材質管，塑料管伴隨錨桿體共同進入到孔內，再注入漿液，控制注漿壓力在0.8MPa以內。一次高壓灌注漿液時，要運用隔離塞將孔段封閉，將小排氣管隔離塞里，先利用管孔底部做低壓注漿，利用排氣管及時排除封閉段空氣，排氣直至沒有氣泡漿液排出為止，最后封閉排氣管，進行高壓灌注漿液，確保漿液充分深入擠密孔壁或底層，和低壓灌漿相比，高壓灌漿更能夠提高錨固力。進行二次高壓注漿就是把錨桿的非錨固段和錨固段分成兩次來分別進行灌注。

2.5錨索

運用巖土加固技術時一定會利用錨索，錨索是巖土加固技術的重要組成部分。錨索是承受拉力的關鍵結構，具有一定穩定作用，能夠避免建筑物發生嚴重變形。運用巖土錨固技術是加固體外表面張拉形成預應力，進而實現穩固的目的并避免其發生變形。錨固技術中的錨索技術有兩種，即：無粘連的預應力錨索和有粘連的預應力錨索，它們在水利工程的巖土錨固技術中都能得到運用，具體是要結合工程實際建設需要來進行選擇，進而才能確保工程建設質量。預應力錨索按照錨固體受力狀態，可以分成承壓型錨索與摩擦型錨索兩類，根據鋼筋傳力特征和結構，分為壓力型錨索、拉力型錨索及荷載分散性錨索。

3巖土錨固技術的一些問題

目前我國運用的巖土錨固技術存有三方面問題，第一，錨固有關機理認識較低。要盡快發展巖土錨固技術，必須不斷完善錨固機理，但我國目前錨固機理方面薄弱。錨固機理關系到錨固對單根錨桿受力問題及對巖土體加固作用影響，雖然有很多關于錨固作用的闡述，但絕大多數都是牽強的。第二，錨固理論和實踐嚴重脫節。根據目前實踐應用情況看，巖土錨固工程實際運用過程中很少時候能夠真正將理論和實際有效結合起來，這嚴重制約著巖土錨固技術發展。因此，要發展錨固理論和實踐有效結合，進而才能促使錨固技術更好的發展。第三，保證工程施工質量的意識不高。由于錨固工程具有很強隱蔽性，當其質量方面出現問題時，難以迅速找出問題原因，這就使巖土錨固技術存有許多問題，因此，要保證錨桿充分發揮其作用，必須保證施工質量，實際施工時，注重機械化施工方法的運用，嚴格控制人為操作方面出現錯誤，進而保證施工質量。我國的巖土錨固技術還處在初級階段，有關理論方法還不夠成熟，一定要不斷探索錨固技術發展措施，例如：發展配套錨固施工工具，錨固工藝和錨桿結構的多樣化、強化工程施工質量控制工作、降低預應力錨索應力損失等。

4運用巖土錨固施工技術時的注意事項

預應力錨索施工屬于隱蔽性極強的巖土工程，它的技術難度非常高，工藝也十分復雜，所以，很多非專業的施工隊伍很難確保工程施工質量，運用該技術進行水利工程施工時，必須安排施工資質較高、施工經驗豐富的專業隊伍進行施工。錨固工程施工過程中，施工變形預報工作和監測工作非常重要，通常情況下，要運用專業儀器與地表簡易觀測法進行監測，必要時定期進行動態預報，施工變形預報和監測，進而對動態設計發揮指導性作用，保證工程安全施工。

5結束語

第2篇

關鍵詞：巖土錨固發展問題

一、概述

巖土錨固是通過埋設在地層中的錨桿(索)(以下統稱錨桿),將結構物與地層緊緊地聯鎖在一起,依賴錨桿與周圍地層的抗剪強度傳遞結構物的拉力或使地層自身得到加固,從而增強被加固巖土體的強度,改善巖土體的應力狀態,以保持結構物和巖土體的穩定性,以達到預防和治理此類地質災害的目的。

二、巖土錨固工程技術的發展歷史

1.巖土錨固工程技術在國外的發展歷史概況

巖土錨固技術在與巖土有關的工程中的應用可以追溯到19世紀末。1872年,英國在北威爾士露天頁巖礦首次使用了錨桿支護。此后,美國從1910年開始在阿伯施萊辛的弗里登斯煤礦使用,20世紀40-50年代以后,錨桿在美國礦井下的成功應用引起了世界各國的重視和廣泛推廣,90年代煤礦錨桿支護幾乎達到百分之百。德國在1912年開始在謝列茲礦的井下巷道采用錨桿支護,20世紀80年代以后,逐步改變了崇尚自己發明的U型鋼支護,而轉向推廣應用錨桿支護技術,且錨桿技術在千米深井中得到應用。法國在20世紀60年代末錨桿使用量占2/3,80年代后,煤巷錨桿比例大幅提高。日本于1950年引進錨桿支護技術,20世紀70年代煤礦和隧道中使用錨桿的比例已經達到4.5:3。澳大利亞從英國、法國等引進錨桿技術后,于20世紀80年代后期對錨桿支護技術的改進使錨桿支護技術提高了一個檔次,并引起英國等國家的再學習,重新推動了錨桿支護技術的發展。目前在澳大利亞的煤礦巷道中基本上采用了錨桿支護技術。

2.巖土錨固工程技術在國內的發展歷史概況

我國于20世紀50年代開始使用錨桿支護技術,至70年代前期還處于探索階段,直至1978年才開始重點推廣,至80年代向英國學習錨桿支護技術后推廣到煤巷支護,90年代又向澳大利亞學習和引進成套先進的錨桿支護技術,目前已得到廣泛的推廣和應用。在一些礦區的錨桿支護巷道比例達到90%以上,有些礦井甚至達到了100%,取得了較好的技術和經濟效益。

三、錨固工程技術存在的問題和發展趨勢

1.錨固機理的認識亟待提高

錨固技術的關鍵首先是對錨固機理的認識。它包括兩部分,即錨固對巖土體的加固作用和單根錨桿本身的受力問題。盡管現在有許多對錨固作用的解釋,但這些解釋多半是表面的和牽強的,或者只適用于一些特殊條件。因此,目前的技術標準主要是經驗性的,設計和施工中還有許多盲目性;應該說,這是妨礙錨固技術向科學化發展的主要原因,也是錨固技術需要解決的重要問題。

2.錨固理論的研究應充分強調與實踐相結合

錨固技術和其他巖土工程技術一樣,不僅施工設計,而且施工過程對施工效果也有重要影響。因此,這些方面的研究也顯得特別重要。但是,有關這一領域的研究幾乎空白。這也是一項要求通過對錨固理論的深入認識去解決的關鍵問題。

3.應充分保證施工質量

錨固工程是一項隱蔽工程。在施工質量上一方面設計工程事故問題,另一方面當出現問題時甚至還難以分清是質量問題還是設計問題。因此,保證施工質量是發揮錨桿支護功能、提高錨固技術整體水平的重要因素。除人為因素之外,保證施工質量主要有兩條途徑,即配套性能良好的機械設備和機械化施工手段,以及科學的驗收規程和相應的試驗方法和要求。但目前對施工質量的重要意義認識不夠。

4.加強監測反饋技術的發揮

巖土工程一方面在施工前有許多未知因素;另一方面,巖土材料破壞過程具有漸進性特點。因此,監測一方面可以確定這種“黑箱”或“灰箱”的內在狀況;另一方面,即使巖土工程發展到較先進的水平,要預測后續情況仍不可缺少必要的檢測手段。目前,盡管監測工作已有所進展,但其所起的反饋作用和指導作用卻較難發揮。主要原因是由于施工和管理人員的理論水平偏低,對監測的認識不足,且缺少正確的指導方法,這是使今后的錨固技術更加科學而需要解決的重要問題。

參考文獻:

[1]韓立軍等.巖土加固技術.徐州:中國礦業大學出版社.

第3篇

【關鍵詞】錨桿；臨界錨固長度；對策

中圖分類號：X752 文獻標識碼：A 文章編號：

【引言】目前，在我國邊坡、基坑和礦井、隧洞以及一些地下工程中進行支架固定的是巖土錨桿，而巖土錨桿在地下工程中得到了廣泛的應用。基坑、邊坡、礦井和隧洞的支架錨桿為多少，錨桿的臨界長度和承受的極限承載力就隨著錨桿的臨界錨固長度所計算，而現今的錨桿臨界錨固長度的計算還只是施工人員憑著經驗而得出，出于對地下工程的安全考慮，我們對錨桿長度正確的理論公式的需求也日益迫切。

1錨桿

在大型地下工程施工人員看來，錨桿并不陌生，它處于地下工程施工中一個支架的作用，也是最基本的組成部分，對地下工程的邊緣也起了一個主動加固的作用[1]。錨桿并不像我們想象的那么巨大，你可以把它想象為是一根比螺絲起子還稍大一些的釘子就可以了。錨桿的組成因素有三點。

⑴在強度上，錨桿的拉力強度和抗壓強度要高于巖土的質量，這樣才能夠支撐起整個龐大的地下工程；

⑵錨桿在和巖土相互接觸時要軟硬皆施，在對待巖土支架問題上它要比巖土的質量更加強硬；在與巖土進行融合的時候，又要能夠與巖土形成摩擦阻力，與其緊密結合；

⑶錨桿的桿體對于整個巨大的地下工程而言相對嬌小，但并不是將其埋入其中，而是要將其另一端伸出巖體外部，對整個巖土主體形成一份徑向阻力。

錨桿與巖土主體相互產生拉力，中間粘結的摩擦力越大，臨界錨固承受的壓力就越大。

1.1錨桿的基本作用

錨桿的基本作用分為宏觀作用和微觀作用：

宏觀作用：在巖土的表層產生縱向拉力作用，增加了巖土主體的粘聚性，克服了巖土主體的低抗壓能力；

微觀作用：在力學上將巖土表層與巖土體內形成一個新的復合體，在理論上將二者相互結合，使得巖土本體的承載能力大大加強。

1.2錨固長度

錨固長度是錨桿計算的基本要素，而它是指在大型地下工程中，房梁、底板、支柱以及其他受力鋼筋伸入支架或者是地基中的具體總長度，在計算錨固長度的時候，可以是直線錨固或是彎折錨固。

2錨桿臨界錨固長度的計算

在目前，我們雖然還未正式報道錨桿臨界錨固長度的計算方式，一些經驗豐富的大型地下工程人員介紹說，可以采用理想彈塑性荷載傳遞函數來進行計算，而后計算其極限承載力和錨桿長度的關系。什么是理想彈塑性荷載傳遞函數。簡單來說就是將與土層性質、深度以及樁徑等進行參數的極限摩擦阻力和極限位移的計算。

2.1理想彈塑性荷載傳遞函數

在由于地樁底端阻力所發揮的極限位移明顯大于地樁間的側阻力的發揮所需的極限位移，由地樁側方的摩擦阻力阻止與地樁前段阻力的發揮。

2.2理想彈塑性荷載傳遞函數公式[2]

⑴當S

當S> Su 時，qs = qus =Const

⑵剪切變形系數Cs沿深度方向相同。

⑶地樁截面面積垂直上方系數越強，樁長長度就越長。

2.1極限承載力與錨固長度之間的關系

我們從上文可以得知，極限承載力與錨固長度承載力有關，錨固長度承載的力度越大，極限承載力適應力度也就越大，用最大極限承載力Pumax =sh(ky)P得知，錨固層性質和毛固體截面性質確定，極限承載力與錨固長度相互關聯。在臨界錨固長度內，錨固長度越長，極限承載力隨錨固長度增加的速度就越慢，而錨固長度增加的情況不會超過極限承載力的百分之四。為了提高極限承載力的效率的角度來看，錨固長度不會大于0.6米。

2.2錨固長度與摩擦阻力和極限承載力之間的關系

⑴根據上文可得知，當la > lc時，根據錨固長度的概念，錨固長度可隨錨固或彎或直，這些長度君不影響錨固長度真正數值；

⑵當0.6 lc < la < lc 時，錨固長度數值的減少之間影響到了摩擦阻力的數值，但是對于提高承載力方面，并沒有任何直接影響。根據前文公式可得知，產生錨固長度數值減少的原因是因為摩擦阻力在錨固長度減少時發生了均勻走向的重分布路線，而在錨固長度減小的同時，間接的提高了錨固與巖體的利用率；

⑶當la 0.6 lc ，在此公式時，這階段的極限承載力隨錨固長度的增加而明顯的發生變化。因此，在此建議采用的錨固長度不小于0.6la，在此數值下，可獲得良好的經濟效益及質量。

⑷按照上文方式求解，如600kn外載下實測后三分之一的階段承擔荷載大約為110kn，110/500=0.15。而臨界錨桿長度經過計算，介于（0.5~06）之間，稍稍低于工程臨界錨固長度的0.1，總體數值在大型地下工程項目數值可取值范圍內。這種方法課快速測算出錨桿臨界長度，且操作方便，易于操作，差錯率較小，具有較大意義上的工程實用性。

【結語】

經過上文例子計算，錨桿臨界長度的摩擦系數與之前的平方根成正比，并且與錨固長度的中和彈性模量的平方根成正比，而摩擦阻力在分布均勻的狀況下，與錨固長度有關；在摩擦阻力分布不均勻的情況下，與錨固長度無關；而摩擦阻力的分布狀況的趨勢隨著錨固長度的增加而減少。目前，在上文中所運用理想彈塑性荷載傳遞函數公式的運算方式可大致測算出錨桿長度的大致且在番外內的數值，但是在地下大型工程中仍有瑕疵。在此，為獲得良好的經濟效率與質量效果，在設計錨桿時，可考慮錨固長度時小于地下工程臨界的錨固長度，并且能夠在進行測算時，測算出正確的數值。故而相信在不久的將來，將能夠測算出運算更加精準的算式，保證地下工程的施工具有更大的保險性和安全性，也更能夠作為工程施工更大的工程實用性。

【參考文獻】

[1] 代國忠,傅豐均,代玉寶.錨固工程早強型普通硅酸鹽水泥漿液的試驗研究[J].長春工程學院學報(自然科學版).2009( 03) 17-20