岩土锚固技术论文大全11篇

岩土锚固技术论文篇（1）

中图分类号：TU472 文献标识码：A

0引言

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，以保持结构物和岩土体的稳定性。由于影响岩土锚固效果因素众多，为了充分发挥岩土锚固技术在工程加固方面的应用，需要深入研究锚杆的荷载传递机理及岩土锚固作用机理，掌握岩土锚固技术应用现状、存在的问题和发展趋势。

1研究现状

1.1锚杆荷载传递机理研究

随着岩土锚固技术的应用，逐渐形成了对岩土锚固技术本质的认识和研究，充分利用具有较大刚度和强度的材料来加强软弱破碎的岩土体，同时发挥岩土体的自稳能力，达到稳定工程结构物的目的。当锚杆和浆体发生一定的相对位移后，两者界面部位发生破坏，这时锚索和灌浆体之间的摩擦阻力发挥主要作用，且摩擦阻力随灌浆体的剪胀而增加，增大锚杆表面的粗糙度则能够提高摩擦阻力。

1.2岩土锚固作用机理研究

从概念上讲，岩土锚固作用机理研究经历了三个阶段：

（1）建立在结构工程概念之上的岩土锚固作用机理，基于“荷载-结构”模式，把岩土体中可能破坏部分的重量及其他外力作为荷载由支护承担，包括锚杆支护的悬吊理论、组合梁理论、承载拱理论等；

（2）建立在岩土工程概念之上的岩土锚固作用机理，强调充分发挥围岩土体的自身强度及自稳能力，使锚杆支护由支撑概念转变为加固概念，由被动承载改变为主动加固；

（3）建立在地质工程概念之上的岩土锚固作用机理，不仅充分考虑了岩土体自稳能力，还考虑环境因素与工程的相互作用。

2应用现状

2.1标准化建设

为使岩土锚固技术的设计、施工等符合经济合理、技术先进、安全可靠的原则，我国相继颁发了《土层锚杆设计施工规范》（CECS22：90）、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）、《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22：2005）等，反映了我国锚固领域的新成果与新水平。

2.2设计方法

针对不同的工程类型，岩土锚固技术的设计分析理论和方法也存在较大差异。

（1）地下工程的锚固设计方法主要有三种：①分析法，包括弹塑性分析和极限分析两种类型；②经验法，包括基于工程类比的经验设计法和基于专家经验的锚固设计法；③新奥法，以工程经验为基础，以现场监测为反馈信息进行隧道支护和施工指导。

（2）岩土边坡的锚固设计方法主要包括三个步骤：①确定潜在滑移体的位置、大小，进行滑动力的识别与计算；②对加固滑移体的锚固力进行计算；③对锚固参数与施工工艺进行优化设计。

（3）基坑工程锚固设计程序涉及到四个环节：①非支护条件下边壁稳定性计算；②确定相应的喷、锚、网支护参数；③支护条件下边壁稳定性校核。

2.3施工工艺

锚固工程的施工主要包括锚孔钻造、锚盘制安、锚孔灌浆、钢筋制安、混凝土浇灌、锚筋张拉锁定和封锚等关键工作流程。

3存在问题

（1）岩土锚固理论研究主要存在问题：①理论研究滞后于工程应用；②设计中缺乏对锚固段受力机理的微观分析，以及对整体加固安全度、荷载安全度、材料强度安全度等的分项系数表达；③锚杆加固机理尚缺乏行之有效的计算方法；

（2）岩土锚固技术工程应用主要存在问题：①锚固体存在预应力损失及受力不均匀问题；②锚固体系的耐久性、安全性检测及评价方法亟待完善；③专门性的锚固体系防腐研究工作开展较少；④地下水问题有待于进一步解决。

4发展趋势

4.1技术理论

岩土锚固技术的理论研究：

（1）锚杆荷载传递机理的研究应考虑粘结应力非均匀分布的事实，提出切合实际的单锚承载力的计算方法；

（2）根据半理论半经验的设计原则，提出虑及群锚效应的系统锚杆支护的实用计算方法；提出虑及群锚效应的系统锚杆支护计算方法；

（3）进一步加强锚固机理研究，包括锚杆预应力对岩土体应力重分布及岩土体力学性能的影响，锚固体对岩土体物理力学性质的影响和锚杆与岩土体之间的相互作用；

4.2工程应用

岩土锚固技术的工程应用研究：

（1）高承载力锚杆的研发、生产及应用；

（2）应用于复杂地层的轻型、高效、快速及多功能钻机及测试设备的研发；

（3）开发锚杆新品种和新工艺，加强锚杆及其配套设备的工厂化生产。

5结语

岩土锚固技术自上世纪以来，取得了长足进步。在科技创新的今天，其技术还不能满足工程实践的要求。因此，应在国内外已有成果的基础上，大力推进理论研究和工程应用的发展和创新。

参考文献

岩土锚固技术论文篇（2）

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：

岩土锚固技术论文篇（3）

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:

岩土锚固技术论文篇（4）

Abstract: this paper summarizes the present situation of rock-soil anchoring, analyzes the theory research rock-soil anchoring and engineering applications existent problem, put forward rock-soil anchoring the study of the theory of the future and the focus of the engineering application, and discusses the development direction.

Keywords: rock-soil anchoring development present situation to explore

中图分类号：U213 文献标识码：A文章编号：

当前，岩土锚固已经成为岩土工程领域中的重要部分。在岩土工程施工过程中使用岩土锚固技术，不仅能充分提高岩土体自稳能力和岩土体的自身强度，降低结构物自重，减小结构物体积，节省工程材料，节约工程成本，同时还能保证施工的安全。岩土锚固已在我国很多工程建设中得到广泛应用，如：边坡、矿井、基坑、隧洞等地下工程，还有坝体、水库、航道、机场及抗浮、抗倾结构等。

1 岩士锚固现状分析

1.1岩土锚固的标准逐步完善

岩土锚固在我国工程中的设计与施工原则要符合技术先进、经济合理、保证安全。为此，国家在1986年颁布了第一个国家标准，即《锚杆喷射混凝土支护技术规范》，相继在1990年颁布了《土层锚杆设计施工规范》。为了使《锚杆喷射混凝土支护技术规范》更加符合实际，国家从1995年开始，组织有关单位对此进行了全面修订。在这些规范中明确规定了岩土锚固中锚杆的设计标准、材料要求、施工要求、防腐材料、试验细则和监测标准，同时，也对锚杆验收的合格标准做了明确的规定。在这些规范中的试验部分，明确规定了试验的数量，试验的最大荷载和试验的加荷方式。

另外，我国的军工、电力、水利、建筑等部门也制定了相应的岩土锚杆行业标准。岩土锚固的应用随着岩土锚固的标准日渐完善发挥着越来越重要的作用。

1.2岩土锚固的应用领域日渐拓宽

我国的交通隧洞工程和矿山巷道工程自60年代以来广泛应用了2-5m的低预应力或非预应力的喷射混凝土和岩石锚杆技术，工程建设得以飞速发展。因为工程不同，各自的要求也存在多样性，岩土锚杆的品种逐渐增多，相继出现了端头锚固的树脂锚杆，全长粘结的砂浆锚杆，低预应力的缝管锚杆，快硬水泥卷锚杆，水胀式锚杆和自钻式锚杆等，这些锚杆针对结构错综复杂的岩土地质条件和变化无常的工程条件，在工程建设中均发挥了积极作用。

在80年代，我国岩土锚固的应用随着电力、交通、水利和城市建设的迅速发展进入了技术应用的旺盛时期。在这个时期，我国的工程中灌浆技术和高强钢绞线生产技术也得到了迅速的发展，高和较高预应力的锚杆长度达到了15m以上，这标志着我国岩土预应力锚固的设计方法、材料选择和施工技术达到了一个新的水平。这种锚杆在很多工程中得到了广泛的应用，如地下洞室加固工程，边坡稳定工程，坝基加固工程，深基坑支护工程和抗浮结构工程等。

1.3岩土锚固的施工机具和材料日新月异

我国的岩土工程中使用的岩土锚固施工机具，一部分是从国外引进比较先进的钻孔机具，另外一部分是我国工程机械企业或岩土工程公司研制生产的钻孔直径在65mm-165mm之间的岩锚钻机，还有一部分是研究机构研制的锚钻机，这些施工机具都有很好的工作性能。我国岩土锚固工程中使用最为广泛的的锚固设施是柳州建筑机械总厂研制生产的锚具，它具有可靠的自锚性能，使用效果非常不错。

随着各种高效早强剂和硫铝酸盐水泥的不断发展，我国岩土锚固工程中锚杆使用了早强水泥卷锚杆，这种锚杆安装2h后，抗拔力达到了150kN，明显提高了锚杆起初限制围岩变形的能力。锚杆使用了高强度、低松弛的钢绞线筋材，大大提高了锚杆的承载力，同时也为发展单孔复合锚固型锚杆提供了保证。不同规格的、具有标准连接螺纹的中空筋材为自钻式锚杆提供了保证。

1.4完善锚杆的传力机制

拉力型锚固方法是传统的岩土锚固方法，存在严重的弊端。这种类型的锚杆在受力时，不能在固定长度上均匀的分布荷载，应力会集中产生。因为应力分布不均，在锚杆的荷载逐渐增大时，锚杆的最远端杆体会与灌浆体因粘结应力下降而脱开。

为消除这种传统的岩土锚固方法的弊端，我国的科研单位成功研究出单孔复合锚固方法。这种方法是在同一个钻孔中安装几个独立杆体的、具有固定长度和自由长度的单元锚杆，通过各自的张拉千斤顶施加荷载，并预先补偿张力，使所有单元锚杆承受相同的荷载。

这种不同于传统的锚固方法，把集中荷载分解成相对较小的荷载，然后在固定段的不同部分起作用，降低了粘结应力峰值，由于单元锚杆的固定长度不大，粘结效应不会降低，在固定长度上均匀的分布了粘结应力，提高了锚杆承载力。

1.5 软土锚固成绩明显

岩土工程中的软土是由细粒土组成，其特点是质地松软、孔隙比较大、含水率较高、强压缩性、低强度。分布区域主要是在沿海一带。80年代以来，这一区域基础设施建设力度不断加强，高楼大厦平地而起，与之相适应的是必须建造数量多的深基坑工程，这为软土锚固的发展提供了良好的机会。我国软土锚固技术成果主要表现在：使用了可重复灌浆技术，软土中锚杆的承载力得以提高；掌握了软土中预应力值变化和锚杆蠕变变形的规律；找到了控制软土基坑周围位移的许多种行之有效的方法。

2岩土锚固存在的问题

2.1岩土锚固在理论研究中存在的问题

理论研究不能作为工程应用的有效支撑，且理论计算方法不权威；设计中没有对锚固段的受力机理进行微观分析，没有明确对荷载安全度、整体加固安全度、材料强度和安全度等的各个系数表达；没有权威的计算方法来说明锚杆加固机理；理论和数值的分析与实际情况存在不一致的情况。

2.2岩土锚固在工程应用中存在的问题

受力不均匀和预应力损失是锚固体存在的主要问题；需要不断完善锚固体系的耐久性检测和安全性检测；专门针对锚固体系防腐的科研工作需要增多；需要进一步解决地下水问题。

3岩土锚固的发展趋势

3.1技术理论发展趋势

为适应我国对交通、水利、电力、城市基础设施等工程建设的需要，进一步推动岩土锚固这一学科的发展，应加强下列课题的理论研究，推进技术创新。

以粘结应力分布的不均匀性为事实依据，完善单锚承载力的计算方法，分析影响锚固效应的主要原因；以理论和实践为依据，完善全锚效应的系统锚杆支护计算方法；推进锚固机理研究，如锚杆预应力与岩土体力学、与岩土体应力重之间的关系等；建立锚杆作用计算模型，不同受力型锚固体力学规律；探究复合土钉墙的工作原理，完善其设计方法；建立在特殊工程条件下如地震、交变荷载、冲击、高温、冰冻，锚杆的设计体系。

3.2工程应用发展趋势

在工程应用的发展趋势方面，主要着重以下方面的研究。研发生产高承载力锚杆，并广泛推广应用；研发生产具有高效、轻便、快速等功能的钻机及检测设备，加强对工程施工质量的控制和检测，加强对锚杆和锚固工程的安全性评价；完善锚杆预应力防腐技术体系；建立喷锚支护设计理论体系；完善锚杆回收应用体系。

4小结

从上世纪60年代以来，随着科技发展的日新月异和工程设施的全面建设，岩土锚固的研究与应用取得了飞速发展，但是，岩土锚固还存在一定的不足。所以，还应在现有的成果基础之上，加强岩土锚固的理论研究，使之广泛应用于工程建设。

参考文献：

岩土锚固技术论文篇（5）

一，岩土锚固的概念和历史

岩土锚固技术是指埋设于岩土体中的受拉杆件，用以将结构物的拉应力传递给深部的稳定地层或加固不稳定的岩土体，形成拉杆与岩土相互作用，共同工作的体系。岩土锚固是岩土工程领域的重要分支。在岩土工程中采用锚固技术，不同于传统的岩土工程加固手段，它不仅能充分调用和提高岩土体自身的稳定性和强度，还可以大大节约结构物体积和自重，减小造价，并有利于施工安全和施工进度。锚固技术现已经成为提高岩土工程稳定性和解决复杂的岩土工程最经济最有效的方法之一。岩土锚固已在我国边坡、基坑、矿井、隧洞、地下工程，坝体、航道、水库、机场及抗倾、抗浮结构等工程建设中获得了广泛的应用。

随着我国大力兴建基础设施，特别是对交通、能源、水利和城市基础设施建设力度的加大，岩土锚固将展示出十分广阔的应用前景。

二，岩土锚固工程技术的现状

2.1锚杆的分类

目前工程中使用的锚杆有很多种，根据不同的标准可以有不同分类。按照锚杆和岩体的锚固方式，可分为黏结性锚杆、机械式锚杆和基地扩张式锚杆。根据一个钻孔内安装锚杆单元的数量，可分为单孔单一锚和单孔复合锚。按照是否预先施加张力可以分为预应力锚杆和非预应力锚杆。按照锚杆受荷后锚固段内的灌浆体的受力状态可分为拉力型锚杆和压力型锚杆。

2.2锚固系统可能的失效方式

锚杆在发挥作用时，荷载通过锚杆与灌浆体、灌浆体与岩体的相互作用传递到深层岩体中，根据锚固系统的组成与特点，锚固系统在承受荷载时可能以下列一种或几种形式发生破坏：

（1） 锚杆的强度破坏：发生这种破坏的可能原因是锚杆的设计或材料选用不当；

（2） 灌浆体被压碎或破裂：锚杆与砂浆的机械咬合作用导致砂浆中产生横向和轴向开裂，砂浆强度不足时易发生此种破坏；

（3） 周围岩土体破坏：可能由于岩土体强度太低或锚固段长度不够；

（4） 灌浆体与锚杆接触面破坏：是拉力型锚杆失效的主要形式之一，多数情况下是锚固长度不足导致的，也可能是因为注浆体强度较低。

（5） 岩土体与灌浆体接触面破坏：这种破坏多发生在软岩和土层，主要原因是围岩较软，接触面附近抗剪强度低。

2.3锚杆荷载传递机制的改善

大量的实验研究和实测结果证实，传统的拉力（集中）型或压力（集中）型锚杆受力时，其锚固长度上粘结应力分布是很不均匀的，当采用长锚固段时，粘结应力分布长度是有限的，粘结效应会呈现渐进性破坏现象。随着锚杆上荷载的增大，在荷载传至固定长度最远端之前，在杆体与灌浆体或灌浆体与地层界面上就会发生粘结效应逐步弱化或脱开的现象

为了从根本上改变拉力型锚固方法的弊端，冶金部建筑研究总院等单位成功研制了单孔复合锚固方法。该方法时在同一钻孔中安装几个单元锚杆，而每个单元锚杆有自己的杆体，自由长度和固定长度，而且承受的荷载也是通过各自的张拉千斤顶施加的，并通过预先补偿张拉，而使所有单元始终承受相同的荷载，承载力可提高30%――200%。

2.4软土锚固取得重大突破

软土主要由细粒土组成，一般具有松软、含水率高、孔隙率大、压缩性高和强度低的特点，主要分布在沿海一带。改革开放以来，沿海地区高层建筑蓬勃兴起，并要求快速经济地建造一大批深基坑工程，它为软土锚固的发展提供了契机。

我国的软土锚固技术进步主要体现在三个方面：

1）采用可重复灌浆技术，大幅度提高了软土中锚杆的承载力。

2）基本掌握了软土中锚杆蠕变变形和预应力值变化的规律。对塑性指数大于17的软土（不包括淤泥）在锚杆荷载作用下的蠕变变形及锚杆荷载随时间的变化特性进行了较深入的研究，提出了一些基本认识。

3）在实践中，找到了控制软土基坑周边位移的若干有效方法，主要有：

①在地下水位较高的软土地层中开挖基坑，应设可靠的止水帷幕，组织坑边地下水的流失。

②适当加大桩墙结构尺寸和加密锚杆，以提高支护结构刚度。

③锚杆成孔采取“跳钻”，即在水平方向上每隔2――4个锚杆孔位钻孔，并随即完成扦筋、注浆作业，使单位时间内对单位体积土体的扰动范围降低到最小程度。

④土方开挖要分层实施，使荷载作用的应力调整缓慢发生。基坑周边应随开挖，随锚固，使无支承条件下坑边所暴露的时间尽可能少，所敞露的时间尽可能少，所敞露的面积尽可能小。

⑤当坑边有密集建（构）筑物时，可在建（构）筑物周边设置垂直向的微型桩，以改变应力传递途径，减少基坑周边位移对建（构）筑物的影响。

2.5锚固结构的长期工作性能

锚杆的长期工作性能一直困扰着岩土工程师们，特别是近20年来，我国岩土锚固技术在土木、水利水电、铁（水）路交通以及市政基础工程建设中取得了空前的广泛应用，其规模之大，应用量之多已跃居世界之首。因而研究岩土锚固的长期工作性能，对重大岩土锚固工程实施安全性评价，对安全度不足或出现病害的锚固工程采用有效的处理措施，对永久性岩土锚固工程的设计、施工、防腐以及岩土锚固工程标准制定等方面都具有重要的意义。

岩土锚固结构的使用寿命取决于锚杆的耐久性，对寿命的主要威胁则来自于氢脆和电化学腐蚀。

清华大学、重庆交通科研设计院以示范工程渝黔公路的一段岩土锚固结构实例进行腐蚀程度评估研究，将物元理论引入层次分析法，建立了包括锚固段（自由段）和锚头等岩土锚固结构腐蚀程度的多层次评估模型及其评估指标，并确定各项指标的评估标准和评估模型各部分的初始权重。

中冶建筑研究总院有限公司结合在长期荷载传递机制、长期性能和安全评价研究成果的基础上，提出了锚杆锁定荷载（初始预应力）变化量、锚杆现有承载力降低率、被锚固的岩土体和结构物变形速率以及锚杆的腐蚀损伤程度为主的安全控制指标；建立了包括风险源识别、长期性能检测、监测项目于方法、安全评价的临界技术指标以及安全度不足锚固工程的处治方法等项内容的安全评价模式。并对所收集到的国内外17项被检验的岩土锚固工程长期性能状况进行了分析研究，研究结果表明：具有足够安全度的锚杆设计、锚杆全长完善的防腐措施，采用能改善力学与化学稳定性的锚固结构、规范的锚杆验收试验、完善系统的长期性能检测盒维护管理体系是提高岩土锚固的长期性能、确保锚固工程的长期安全工作的主要途径和方法。

2.6岩土锚固的无损检测方法

岩土锚固具有隐蔽性，发现其质量问题比较困难，而一旦发生事故处理起来怎更难。要保证锚固系统的质量，除了需对其进行合理设计、施工之外，对岩土锚固工程的健康监测也必不可少。通过对岩土锚固系统的检测，在施工阶段可以验证并优化锚杆支护参数，保障施工安全；在锚固系统运营期间，可以实现对其安全状态的监测，评估。

目前，我国规范中规定的及实际工程中使用的锚杆锚固质量及受理状态监测方法是对其进行拉拔试验，锚杆拉拔试验在一定程度上可以反应其整体的抗拔性能，即可以确定锚杆的极限承载力、变形特性、设计合理性和施工质量等，但仅靠此来对锚固系统进行评定还是远远不够的，因为拉拔试验本身存在着如下问题：

首先，拉拔试验不能反映锚杆真实工作状态下的性能，不能确定锚杆各段的锚固力。当锚杆发挥作用时，其不同部段的功能是不同的，因此，锚固质量的好坏不但跟锚杆的整体抗拔力有关，还和各段的锚固能力有关。

其次，拉拔试验不能对锚杆的锚固质量作充分的肯定，如对于全长粘结式锚杆，对锚杆承载力起作用的是锚固段，而在拉拔试验中，张拉段与锚固段共同向外受力，会导致结果偏大，给人一种满足承载力的假象。

第三，拉拔检测手段既费工又费时，抽检的样本数十分有限，难免以偏概全，不能满足对锚杆进行大面积检测的需要。

最重要的是，拉拔试验是一种破坏性的检测方法，实际操作中会对经锚杆加固的岩体产生新的扰动，降低锚杆对围岩的加固作用，这对软岩或较破碎岩层尤为不利。

哈尔滨工业大学硕士研究生白金超提出利用计算机技术和物联网技术，构造出FBG-FRP锚杆及其智能检测系统，监测分为以下几个部分：（1）钻孔过程监测。通过位置和压力等传感器来记录钻入深度随时间、工作气压等参数的关系，结合地质勘探报告，可以分析围岩的力学性能。（2）锚固力监测。该文采用FBG传感器，此传感器具有耐久性好，抗侵蚀能力高等优点，且体积小、易布置；另外它还能方便地使用波分复用技术在一根光纤中串接多个传感器，实现多点线式分布测量。（3）锚固密实度监测。通过应力波的反射和透射特点，通过特定的传感器接收信号并传输进入计算机中进行分析，从而得出锚杆的长度和锚固状态。（4）围岩压力的监测。采用哈尔滨工业大学周智等基于光纤光栅传感器原理开发出的新型的光前光栅土压力传感器。该传感器具备FBG的优点，对岩土工程有着很好的适用性，另外其还具有温度自补偿和温度测量的功能。

三，岩土锚固的前进方向

为了适应工程建设的需要和推动本学科的发展，应紧紧围绕以下课题，展开科学研究和技术创新：1）新型锚固结构及其综合配套技术研发；2）岩土锚固结构与周围介质传力力学机制研究；3）地震、冲击、交变等动荷载作用下，岩土锚固结构力学性能及破坏机制研究；4）永久型岩土锚固工程长期性能评估及安全评价；5）岩土锚杆工厂化生产及其标准化建设。

参考文献

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岩土锚固技术论文篇（6）

中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）09-0056-03

近些年来，随着工程建设行业的不断发展，岩土锚固技术得到了迅速发展，本技术的主要措施是锚喷支护，可以有效的应用于岩土体的整治和改造中，对岩土体的稳定性进行有效的控制；已经被广泛应用于诸多工程领域内，如坝基稳定、结构抗倾、岩土边坡等等，在实践当中取得了不错的效果。

1 锚固技术作用机理

锚固机理：锚固技术作为一种重要的拦挡加固措施，主要是为了对岩块的向下滑移起到阻止作用，将锚杆或者锚索紧贴岩体，就会有摩擦力产生，以此来达到目的；斜坡软弱结构面被锚杆或者锚索进行分割，成为一个个板状岩体，这样形成一个整体，有着较高的稳定性。

锚固技术对于边坡稳定性有着很大的作用，主要可以从两个方面来进行理解，首先是下滑力可以被锚杆或者预应力锚索来进行有效减小；其次潜在滑面上的方向力可以因为锚杆或预应力锚索而得到一定的增加，这样就可以将更大的摩擦阻力应用于潜在滑面上。将适当规格的锚杆或预应力锚索应用于岩土体内部，它们就会形成一个整体，可以有效增强岩土体自身强度。这个整体可以对岩土体的破坏产生一定程度的制约作用，提高岩土体抗拉抗剪强度，又可以促使岩土体的整体刚度得到提高。同时，充分发挥出岩土体自身结构强度潜力，促使边坡整体更加的稳定。

锚固技术的作用形式：要想将锚固技术的作用给充分发挥出来，就需要锚固岩土体，促使其进入塑形变形阶段，逐渐增强预应力锚索或锚杆自身的作用，来在很大程度上改善复合岩土体塑形变形和破坏形状。要想对岩土体进行约束，首先需要对骨架进行合理约束，促使复合岩土体成为一个整体。

对于边坡上的外荷载作用以及岩土体自重的应力，就由锚杆或预应力锚索来共同抵抗，对边坡岩土体的内部力量进行分担，以此来更加的稳定。如果有开裂问题出现于岩土体中，就可以更加明显的表现出锚杆或预应力锚索的分担作用，将会有一系列的符合应力产生于预应力锚索或锚杆上，促使碎裂现象发生于胶结材料中。通过锚索或者锚杆的应用，可以增强岩体的坚固性，降低破坏的发生几率，避免出现一些重大事故，将预应力锚索和锚杆的作用给最大限度的发挥出来。

将钢筋网科学布设于锚固坡面上，可以对喷射混凝土面层起到有效的保护作用，还可以促使坡面土体的强度以及稳定性得到保证，避免水流冲刷到坡面表层岩土体，最终约束到边坡坡面。

2 岩土锚固在边坡治理工程中的应用

一是岩土锚固技术的应用，促使边坡更加的稳定：目前通常将圬工防护应用于边坡防护中，通过大量的实践研究表明，这种方式存在着较多的问题，不利于边坡稳定性的保持；如圬工只有较低的强度，并且只对坡面产生作用，那么如果采用普通方法，就无法有效的防护那些地质发育缺陷，如岩土体层理、节理等等，但是如果将岩土锚固技术应用到边坡治理中，滑动体和稳定岩体之间的摩擦力就可以得到有效提高，促使边坡岩土体强度得到有效提高，从而促使边坡更加的稳定。

二是岩土锚固技术中锚杆的支档作用较好：在过去的工程实践中，通常将重力式挡土墙应用到一些支档工程边坡治理当中，虽然这种技术具有一系列的优点，如可以采取多种来源的石料、不需要较为复杂的施工工艺以及不需要较高的造价成本等；但是在实践工程中，也逐渐暴露出来了诸多的问题，对于体积有着较高的要求、边坡坡度较高、如果地形地质条件比较的复杂，就无法采用这种技术。针对这种情况，就可以采用岩土锚固技术，比如锚杆挡土墙、锚定板挡土墙、锚杆桩板式挡土墙，通过大量的实践研究表明，这些土墙没有较大的重量和较好的稳定性，并且不需要有较高的地基承载能力，因此被广泛应用于边坡治理中。

3 在边坡治理中应用岩土锚固技术时需要注意的几个方面

一是对材料质量严格把关：要严格按照制定的相关流程和计划，来对工程施工材料的进场进行合理安排，进行整齐的摆放，不能胡乱堆放，要进行科学合理的分类和规划；要严格控制重要材料的质量，如钢材、锚索及水泥等，需要有相关的合格证书，不能够将那些质量不合格的材料投入到工程施工中，否则就会对工程质量产生影响。在焊接连接锚杆、锚索钢材时，需要对接头的焊接质量充分重视，并且进行相关试验，保证焊接合格。

二是在钻进的过程中：在钻进的过程中，不能够一味加快速度，需要对钻进速度进行合理把握，对钻进参数进行严格控制，要结合具体情况，分析在钻进过程中可能遇到的问题，如埋钻、塌孔、掉块等，采取一系列的防范措施进行预防和控制；如果不慎有孔内事故出现于施工过程中，需要及时采取一系列有效的措施进行防护完善，以此来保证施工的顺利进行。

三是充分重视锚杆、锚索注浆：要严格结合施工方案和设计要求，来对水泥浆以及水泥砂浆的比例进行严格控制，保证配比符合相关要求，之后才可以进行锚杆、锚索注浆。要求在注浆施工之前，需要队浆液进行均匀的搅拌，并保证注浆设备和管路能够正常工作。在注浆过程中，应注意在注浆过程跑浆等问题，发现跑浆要分析原因并认真加以解决，对正常注浆孔要注意检查注浆是否饱满合格，注浆只有达到认可要求，才可进行下一孔注浆。

四是做好工程检查工作：在工程施工过程中，需要严格控制工程质量，完成了每一段支护体的施工之后，需要及时进行检查，检查内容是坡顶位移或者坡面位移，以此来避免质量问题的出现。此外，还需要对坡顶沉降以及周围环境充分重视，如果有问题出现，需要及时采取处理措施，之后方可以继续施工。在工程施工过程中，不能够一味追求进度，需要充分重视工程质量，否则就容易导致工程事故的发生。只有这样，才可以将岩土锚固技术的作用给充分发挥出来。

4 结语

通过上文的叙述分析我们可以得知，如今岩土锚护技术在工程建设行业不断发展的过程中，已经日趋成熟，被广泛应用于诸多领域内。通过大量的实践研究表明，在岩土工程边坡治理中应用岩土锚固技术具有一系列的优点，不需要较为复杂的施工工序，不需要投入过高的成本，就可以促使岩土工程边坡的稳定性得到保证。在施工过程中，需要充分重视每一个施工环节，严格检查和控制，避免各还节有问题出现，要将岩土锚固技术的作用给充分发挥出来。本文简要分析了岩土工程中边坡治理的岩土锚固技术，希望可以提供一些有价值的参考意见。

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岩土锚固技术论文篇（7）

Abstract: a large number of engineering safety accident investigation data shows, our country engineering construction common construction conditions,construction safety and quality can not be guaranteedand other issues, the bad situation of engineering construction mainly by anchoring construction process control is not in place due to. Bolt is a key component of anchoring engineering, and construction safety of theanchor design of anchorage engineering has direct.Therefore, strengthening the research on problem of designing safety bolt is of practical significance. In this paper, the safety of geotechnical anchor design as the research object, based on geotechnical anchor design,anchorage, anchorage engineering safety threerelationship, from three aspects of processing anchor testdesign safety factor, the anchor bolt design and acceptance standard, discussion, in order to improvesafety standards and the design of anchor bolt design.

Keywords: the design of rock anchor; safety coefficient;test and acceptance of anchor rod;

中图分类号： U455.7+1 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

目前锚固技术已被广泛应用到各大岩土工程领域，大量实践也证实了其无可取代的优越性，例如简化结构体系、提高结构稳定度、确保施工安全、加快施工进度、节约工程材料、降低工程造价等。所谓岩石锚固，它是一种通过把结构埋入地层并锚固到岩土上来获取所需应力，进而实现拉力与剪力传递的施工技术。岩石锚固技术目前已被用来抵抗竖向位移、抵抗沿基础线位移及倾倒、抵抗沿地层临界面剪切破坏及维持岩体稳定、加固地基等领域。与国外岩土锚杆设计的研究相比较，我国业内学者的研究主要考虑如下方面：钢筋等材料自身对截面积的拉力；锚固段砂浆对钢拉杆握固力的极限拉力；锚固段底层对砂浆摩擦力的极限拉力。总体而言，我国学者对岩土锚杆设计的理论研究尚不能完全实现确保施工安全、缩短施工工期、节约工程材料、降低工程造价等。基于此研究背景，本文根据我国岩土锚固技术标准的基本要求，主要对岩土锚杆标准中锚杆设计的安全性进行讨论，以期提高我国锚固工程的施工安全与施工质量。

一、锚杆设计的安全系数

锚杆设计的安全系数通常包括锚杆杆体或锚杆筋体设计的抗拉安全系数、锚杆固体设计的抗拔安全系数，其中锚杆杆体或锚杆筋体设计的抗拉安全系数=锚杆杆体极限拉力：锚杆拉力设计值；锚杆固体设计的抗拔安全系数=锚杆极限抗拔力：锚杆拉力设计值。岩土锚杆设计的安全系数通常需对锚杆结构设计的风险程度与不确定性因素进行综合考虑，其中包括锚固岩土体或地层的性态、杆体材料与灌浆的不稳定性、筋体中所有钢筋或钢绞线受力的不均匀性、锚杆群中部分锚杆承载力失效或下降对周边锚杆工作荷载的影响程度、周边环境或地下水的变化、锚杆抵御轻微腐蚀的能力等。

备注：临时锚杆的工作年限＜2a、永久锚杆的工作年限＞2a；最小安全系数要求当锚杆破坏引发公共安全事故时取最大值、若未引发公共安全事故时取中值、其余情况取最小值，其中前两种情况的危害程度均较后者严重。

表1-1锚杆锚固体抗拔安全系数与锚杆杆体抗拉安全系数

（一）众所周知，锚杆设计的安全系数直接关乎到岩土锚固工程的可靠性，基于此理论基础，世界各国纷纷出台锚杆规范来对锚杆设计的安全系数进行规定。表1-1为世界主要国家对锚杆锚固体抗拔安全系数与锚杆杆体抗拉安全系数的规定。由表1-1可知，世界主要国家的锚杆规范皆要求重点参考锚杆破坏后的危害程度与锚杆安全系数来对锚杆设计的安全系数取值，其中各主要国家对锚杆设计安全系数的取值基本一致。此外，表1-1中提及的最小安全系数通常是用来满足锚杆对安全工作状态的基本要求。但目前多数锚杆设计皆为严格遵循上述基本要求，具体包括如下两种情况：

1.锚杆杆体或锚杆杆筋设计的安全系数偏小

针对锚杆杆体或锚杆杆筋安全系数偏小的问题，本文以国内某永久性大型边坡锚固工程为例展开讨论。该锚固工程锚杆设计的具体情况包括：工程所用的钢绞线为12根Φ15.2mm 1860MPa级钢绞线；锚杆拉力值为2000kN。通过计算可知，该工程锚杆设计的安全系数仅为1.55，该数值较国标规定的1.80小0.25。为了更加深入探讨锚杆杆体或锚杆杆筋安全系数偏小的问题，本文再简要介绍另一工程案例。某24m深基坑工程设计的支护结构为3道锚杆背拉排桩支护，其中锚杆杆体的钢绞线为Φ152mm 1860MPa级钢绞线，通过计算可知该工程杆体的抗拉安全系数为1.00左右。

2.未明确岩土锚杆设计的安全系数及未搞清楚锚杆锚固体抗拔安全系数的真实含义，亦或采用了明确的锚杆设计安全系数，但未对其采用极限抗拔力试验（标准的锚杆基本试验）与验收试验来进行验证。

（二）研究证实，前文所提及的两种情况势必会影响到锚杆工作的安全性。基于此论断，本文以锚杆杆体抗拉安全系数偏小为研究对象展开讨论。

1.锚杆杆体抗拉安全系数偏小可使钢绞线的受力分布不均匀（此时各钢绞线拉应力之间的差距约15%）及钢绞线的截面积因外力腐蚀作用而呈减小趋势，此时极易引起锚杆局部钢绞线出现断裂现象。

2．锚杆杆体抗拉安全系数偏小可能使钢绞线过高及筋材松弛量过大，进而极易引起预应力损失超出允许标准。

3.若高抗拉强度钢绞线的拉应力＞钢绞线抗拉强度的3/5，其极易引起应力腐蚀或钢绞线断裂。

二、锚杆设计的试验与验收标准

由前文可知，适宜的锚杆安全系数是锚杆结构设计必须考虑的重要内容，其中锚杆设计的合理性通常需采用基本试验与验收试验进行严格的验证，究其原因为锚杆承载力极易受到杆体制作质量、锚固地层的变化、注浆及锚杆钻孔等工艺条件的影响。锚杆的基本试验通常是指锚杆极限抗拔力试验，其操作现场的地层条件必须与拟建工程的地层条件相同，同时还需严格执行国家有关规定。锚固工程施工之前通常需采用基本试验来对锚杆设计进行验证，由此确保锚杆设计的极限拉力值与有关设计要求基本相符。如果锚固工程随意套用与拟建工程地层条件相当的锚杆基本试验数据或未进行任何基本试验便盲目开工，其必然使锚杆的安全度丧失被准确验证的良好时机，由此极易增加锚杆安全工作的风险因素。

（一）据大量调查数据显示，我国岩土锚固工程目前普遍选择降低验收试验的标准。国家有关规范明确规定：“验收试验锚杆数量应≥锚杆总数的1/20，即≥3根。永久性锚杆试验荷载的最大值应等于锚杆轴向拉力设计值的1.5倍，其中试验荷载的最大值应与锚杆设计的安全系数呈一一对应关系。”如果严格按照上述要求设计验收试验的标准，其设计出的数据必定能够证实工程锚杆的安全储备与设计规定的安全系数大致吻合。然而针对我国众多锚固工程未采取标准的验收试验等情况，本文主要从如下方面进行阐释。

1.若永久性锚杆的张拉力达到拉力设计值的1.05倍~1.10倍，那么此锚杆设计可被判定为合格；若临时性锚杆的张拉力达到拉力锁定值或拉力设计值，其验收结果可被判定为合格。若永久性锚杆仅＞设计值安全储备的0.1倍，那么此永久性锚杆必定难以抵御冻融交替、暴雨侵蚀、地层开挖会变异荷载等环境改变的不良影响，同时也难以抵御锚杆局部腐蚀侵蚀现象对其安全工作状态的不良影响。

2.目前我国城市基坑支护工程普遍存在锚杆初始预应力大幅度降低、基坑边界位移量过大、基坑坍塌事故频发等情况，研究证实上述诸多情况多由随意降低锚杆验收试验标准所致。

3．我国现行锚杆标准明确规定：“若要判定锚杆验收结果合格，必须具备如下充分条件，即以最大试验作用为前提，锚杆的蠕变量及弹性位移皆要满足国家有关规范的基本要求。”由此可见，锚杆验收试验降至初始荷载之前必须事先加载到能够满足蠕变率的最大试验荷载，随后再提升该初始荷载到锁定荷载水平，同时做好相应的锁定工作。图2-1为锚杆荷载（P）-位移（S）曲线。

备注：该图所示的锚杆标准与国际锚杆标准的有关规定完全吻合，其中N1(KN)表示锚杆轴向拉力的设计值。

图2-1锚杆荷载（P）-位移（S）曲线

（二）我国现行岩土锚杆设计标准明确规定：“受最大试验荷载影响的锚杆弹性位移应＞锚杆自由长度理论弹性伸长值的4/5，同时应＜锚杆自由段长度+锚固段长度的1/2。其次就受最后一级荷载影响的锚杆而言，其在6min~60min以内的蠕变量应≤2.0mm。”对锚杆弹性位移的规定通常用来验证锚杆的实际自由段长度与设计要求之间的吻合度，同时用来判定锚杆的正常工作状态；对锚杆蠕变量的规定通常用来控制锚杆蠕变量在30min~50a以内≤12mm。综上所述，如果能够严格执行国家规定的验收试验标准，锚固工程及锚杆质量的安全性便可被提升至要求范围以内。然而大量锚固工程调查数据显示，我国锚杆设计验收试验尚存在诸多问题，其中多数工程根本不能够提供完全满足国家规范的验收试验资料。如果此现状不能及时得到解决，其势必会对我国锚固工程的安全性造成直接且深远的影响。

三、问题锚杆的处理

针对如何处理验收不合格的锚杆，我国制定并出台了《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22：2005），该规程对问题锚杆如何处理的规定预示着我国岩土锚杆标准化建设的进步。研究证实，岩土锚固工程安全链的完整性要求对锚杆设计的安全性、锚杆设计试验与验收、问题锚杆的处理一视同仁，即三者是不可分割的整体，缺一不可。《岩土锚杆( 索) 技术规程》(CECS22：2005)明确规定：“若锚杆设计验收试验不合格，则必须增加锚杆试件的数量，其中锚杆试件的增加数量要达到问题锚杆数量的3倍。此外应按照最大实际试验荷载的1/2对问题锚杆进行锁定，最后再根据问题锚杆与锚杆总量的比值来确定锚固工程锚杆的设计总抗力与实际总抗力之间的差值，进而对锚杆进行增补。”根据《岩土锚杆( 索) 技术规程》(CECS22：2005)的有关规定，本文针对如何处理不合格锚杆的问题引入如下（见图3-1）锚杆验收试验与不合格锚杆处理框架图。

图3-1锚杆验收试验与不合格锚杆处理框架图

结合图3-1及《岩土锚杆( 索) 技术规程》(CECS22：2005)，本文将做如下说明：

（一）若锚杆设计验收试验未达到临时锚杆拉力设计值的1.2倍或永久锚杆的1.5倍是由锚杆验收试验的局部破坏所致，亦或锚杆设计验收试验能够满足国家验收试验规程对荷载的要求，但受最大试验荷载影响的蠕变试验不合格，此时皆应被认为该锚杆设计不合格。

（二）就不合格的锚杆而言，如果对锚杆预留有二次灌浆系统（补强系统），那么必须对二次灌浆完毕的锚杆进行补充验收试验，同时根据原验收试验标准对补充验收试验进行评定。如果锚杆结构未预留有二次灌浆系统，那么需根据最大实际试验荷载值与锚杆抗拔安全系数的比值来对锚杆结构进行锁定，同时可以把此荷载锁定值归纳到原有锚杆设计的总抗力内。

（三）《岩土锚杆( 索) 技术规程》(CECS22：2005)规定：“根据不合格锚杆与锚固工程锚杆总量的百分比来计算出锚固工程锚杆设计总抗力与实际总抗力之间的差值，同时根据此差值来对锚杆数量进行增补。”针对此规定，大量研究证实，其要求对锚杆进行补偿是非常必要的，同时也具有一定的合理性。此处提及的增补工序所产生的额外工程造价应由责任方全权负责。此项规定的意义为：针对不遵守国家规范而引起的锚杆质量缺陷，责任人必须承担经济责任，由此起到警示作用，同时也对工程后续施工安全起到防范作用。

四、讨论

综上所述，锚杆是目前锚固支护的关键性结构，其作用机理方面与分类方面皆存有较大差异，同时锚杆被应用到不同锚固工程支护施工方面时，锚杆设计人员应该充分严格制定国家现行锚杆设计规程《岩土锚杆( 索) 技术规程》(CECS22：2005)。本文以岩土锚杆设计的安全性问题为研究对象，以岩土锚杆标准《岩土锚杆( 索) 技术规程》(CECS22：2005)为理论依据，主要从锚杆设计的安全系数、锚杆设计的试验与验收标准、问题锚杆的处理三大方面展开讨论，以期提高我国锚固工程锚杆的设计水平。总体而言，此次研究可简单归纳为如下四点：

（一）锚杆设计的安全系数、锚杆设计的试验与验收标准、问题锚杆的处理对岩土锚固工程的安全性具有直接性且长远性的影响，换而言之，如果锚杆设计存有随意降低锚杆的安全系数或锚杆的试验验收标准等行为，其势必会影响到岩土锚固工程的安全性，甚至引发一系列工程安全事故。

（二）岩土锚杆设计的安全系数对岩土锚固工程安全性的影响至关重要。锚杆设计的安全系数应严格依据锚杆的工作年限和问题锚杆对公共安全的危害程度来确定。一般而言，临时锚杆锚固体的抗拔安全系数应≥1.4~1.8；永久性锚杆锚固体应≥1.8~2.2。临时锚杆杆体的抗拉安全系数应≥1.6；永久性锚杆杆体应≥1.8。

（三）锚杆设计的试验与验收标准是确保岩土锚固工程安全性的重要保障，其中就受最大试验荷载影响的锚杆而言，其蠕变率与弹性位移是判定锚杆合格与否的关键性指标。针对如何处理问题锚杆，本文任何可通过增补锚杆来实现锚固工程的长期稳定。

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岩土锚固技术论文篇（8）

中图分类号：U455.48+2文献标识码： A

随着我国科技与经济的不断发展和进步带动了岩土锚固技术的迅速发展，在我国的工程建筑过程中，岩土锚固技术是我国水利工程和土木工程最常用的技术手段和方法，在建筑工程中，使用岩土锚固技术对于工程的质量发挥着重要的作用，而且具有明显的效果，岩土锚同时，由于其重要性，其是否具有长期性直接影响了岩土锚固安全性的关键所在，因此，岩土锚固的长期性逐步的成为了我们重视和关注的问题，如何解决岩土锚固的长期性是岩土锚固技术人员需要认真解决的问题，结合国外先进的技术手段，与此同时，与我国的具体情况相结合，构建出系统和完善的岩土锚固的长期性能的安全评价体系是非常重要以及有必要的问题。

1.岩土锚固的长期性能的阐述

随着时间的推移，在岩土锚固工程中，对于岩土锚杆以及锚杆固定的结构的稳定性就会发生一些变化，直接影响到其长期的性能，而影响稳定性的变化的主要原因是化学与力学方面的影响，所以，为了保证岩土锚固的长期的稳定性十分有必要需要对其进行管理和观察，而岩土锚固工程的安全性是对岩土锚固工程的长期性能有效真是的反应。在进行监管岩土锚固工程的长期性能时，容易发现，一般的岩土锚固的安全性能十分的高，而且对于岩土锚杆的防腐蚀也做的十分到位，如果岩土锚杆没有进行严格的验收以及对岩土锚杆的防腐工作没有做到位，就会直接的影响到岩土锚固工程的长期的稳定性。当在岩土锚固工程中的锚头以及锚杆出现腐蚀的现象，将会直接影响整个岩土锚固工程的稳定性，当发现出现锚固底层出现变形的现象时主要原因就在于岩土锚杆没有一定的承载力。下面几个方面详细分析了影响岩土锚固稳定性的原因：

1.1 在实际的施工过程时，又由于对锚头部位不能够进行到位的灌浆，时间一长，锚头就会出现在一定范围之内出现了自由段钢筋体的在空气中，直接对施工的强度以及质量产生了负面影响。1.2在岩土岩锚固工程的长期性能中，容易出现局部锚杆的失效情况，锚杆失去承载力就会引起周围的承载力变大，对于长度作用的情况就会导致和引起大面积的锚杆损害情况的发生，无法有效的对其的长期性能进行保护和保障。

1.2在施工现场施工完毕之后，由于对所处的环境了解不够，容易出现很大可能的不确定性，例如，周围环境遭受到强腐蚀性的物质或者海水等具有腐蚀性的物质，在长期环境下，不能有效的防护和保护锚杆的自由段筋免受腐蚀，最终导致了锚固长期性能的下降。

1.3对于岩土锚固工程的长期性能出现的病虫害的威胁，分析主要原因是锚杆的设计上的安全性存在着缺憾，这样在一定的程度上对岩土体变性急剧的发生变化，对于急剧发生的情况就会有裂缝的出现，如果不及时对裂缝进行补救，随着时间的推移，其就会出现水的侵蚀，导致的结果是不能有效的保证岩土锚固工程的长期性的稳定性。

1.4杆体抗拉所承受的能力小于锚杆在杆体控制应力时，就会在一定程度上引起钢绞线应力遭受到拉伸和腐蚀的状况，产生了一定程度上的破坏，对于岩土岩锚固的长期性能产生负面的影响。

2.提高岩土锚固长期性能的有效措施

2.1 在锚杆的设计阶段需要建立合理科学的锚杆防护体系

科学合理的锚杆防护体系能够在根本上有效的保障其长期作用，只有科学合理的建立锚杆防护体系才能在一定程度上对整个锚杆起到一定程度上的拉力作用，只有相互之间产生一定程度的拉力才能有效的在实际的应用过程中起到相互拉伸和扶持的作用，只有做到以上内容也就可以在一定程度上对岩土锚固工程的长期性起到保护作用。

2.2 对于锚杆的安全性需要在设计过程中得到尽可能大程度的满足。锚杆在设计过程中是按照一定的科学理论进行合理的设计，原因在于锚杆设计过程中需要承受的工作荷载量十分大，需要保证锚杆的长度，对于锚杆的设计需要确保锚杆的长度需要保证大于五米；其标杆的安全系数一定要保持在1.8级左右，其抗压力的安全系数需要保证在大于二级，只有符合以上的参数时才能有效的保证了锚杆的长期性。

2.3对于锚杆的质量需要严格执行和履行相关规定进行验收和试验工作。一定需要认真的履行和执行锚杆的验收试验工作。对于工程中涉及到的相关规定和制度需要严格按照相应的要求和标准进行施工和验收，在验收过程中一定需要保持谨慎认真的态度对待，一旦出现疏忽就会为以后的进度留下严重的安全隐患，与此同时，给后期的维护带来十分大的麻烦，在浪费资源的同时也无形的增加了维护的成本。

2.4 施工完善之后需要对岩土锚固建立系统的长期监测以及维护管理体系。岩土锚固长期性考验的就是时间，在整个生命周期内需要遭受很多不确定的因素考验，所以，我们需要在实际的运行过程中，为了能够对锚固工程进行有效的防护和保护工作，需要对其进行长期的监测和维护，确保其长期性能的稳定性，也只有这样才能对其长期的使用提供强有力的保障。因此，对锚固工程进行定时定期的监测和维护是十分有必要的，在监测过程中，一旦发现出现了问题，需要进行及时的处理和解决，这样做的好处就是可以有效的提升锚固的长期性能，避免留下的安全隐患。同时，对岩土锚固的长期性提供了有效的保证，也不会为今后工作的开展带来不必要的麻烦。

3.总结

对于岩土锚固工程长期性能的维护是一项长期而又具有深远意义的工程，需要受到岩土锚固工程的相关的施工人员的足够的重视，与此同时，不断学习先进的岩土锚固技术手段并结合实际情况应用到实际施工过程中，保证施工过程中的质量，后期实时的监测和维护，定时定期的进行岩土锚固的长期性能和安全性能进行评价，从根本上保证岩土锚固的长期性能。

参考文献：

岩土锚固技术论文篇（9）

0.引言

岩土锚固是岩土工程领域的重要分支，其本质是充分利用较大刚度和强度材料的力学特性来加强或加固软弱破碎的岩体和土体，与此同时发挥岩土体的自稳能力，最终使工程结构物达到稳定[1]。由于锚固技术可以有效地提高岩土体自身的强度及自稳能力，节省工程费用并有利于施工安全，因此岩土锚固在水利、交通、能源以及城市基础建设中获得了广泛的应用[1～3]。

1.岩土锚固理论研究现状

1.1荷载传递机理研究

岩土锚固技术在工程中已经得到了广泛的应用。然而由于岩土锚固工程的复杂性，岩土锚固机理的研究和设计理论远远落后于工程实践。目前分析锚杆承载能力时通常认为锚固破坏主要包括以下3种方式：①锚杆筋体的抗拉破坏；②注浆体与筋体间剪切破坏；③地层与注浆体间剪切破坏。一般情况下，筋体自身的抗拉能力能得到保证。在荷载传递机理方面，国内外理论研究相应地主要围绕以下两个方面展开：

a、注浆体与筋体间力的传递机理和应力分布状态。

b、注浆体与围岩土体间粘结力的传递机理和应力分布状态。

注浆体和锚杆间的粘结力包括三个因素：粘着力、机械联结力和摩擦力。大量试验表明，随着对锚杆施加荷载的增加，杆体和注浆体间的应力峰值会发生转移，而且在整个锚固段上应力分布很不均匀。

锚杆和注浆体以及注浆体和岩土体组成了两个双材料模型，双材料之间的性质互相牵制、互相影响都是通过材料的界面来完成，因此界面及界面端部的应力状况会变得非常复杂。从双材料平面问题分析界面应力传递的方法有很多，剪滞应力分析法依据较为精确的弹性力学理论，可以给出界面精确的应力分布规律，但不能得到界面端部正确的应力分布状况；奇异积分方程以及特征值法可以将界面端部应力集中的特征反映出来，但对于全场分析显得力不从心；近年发展起来的数值方法可以直接得到应力场的数值分析结果，但对于分布规律的解释没有解析法有效[4]。总的来说，界面端部应力场具有奇异性，在界面端部使用通常意义上的最大剪应力强度破坏准则不能达到理想的效果，断裂力学中表征奇异应力场强度的的应力强度因子才是非常有效的工具。

随着岩土锚固工程实践的进展，许多研究人员通过室内试验、数值仿真模拟、现场试验等手段对锚固作用机理进行了深入的研究。下面介绍一些比较有代表性的成果。

何思明、张小刚[5]将损伤理论的基本原理引入常规剪切滞模型，并进行修正推导了基于损伤理论的修正剪切滞模型。张宏博[6]结合实际工程根据现场监测资料，对影响锚索预应力变化的各种因素进行了详细的分析，并针对不同影响因素的特性规律，提出了针对性的施工建议。

2.岩土锚固技术的新进展

近年来，我国岩土锚固的新进展突出地表现在以下几个方面：

2.1锚固支护作用

已经得到普遍接受的锚固支护理论包括：

2.1.1悬吊理论

把由于开挖、爆破等造成的松动岩块稳固（悬吊）在稳定岩层上，防止破碎岩块脱落。该理论要求锚杆长度穿越塌落拱高度，以便把坍塌的岩石悬吊起来。

2.1.2组合梁理论

把单层的岩体看成简支梁，当受外力作用时，简支梁容易发生弯曲变形。用锚钉将多个简支梁（多个单层的岩体）固定在一起，这样由于各单层岩体间摩擦力的作用，增加了岩体的稳定性，即组合梁。

2.1.3组合拱理论（支撑理论）

拱形洞室因围岩强度低或受动压作用，开挖后必然引起从周边开始的变形破坏，逐步形成图1所示的围岩破坏区域，根据围岩变形破坏特点将围岩分成4个区：①完全破坏区、②裂隙发育区、③弹塑性变形区、④原岩应力区。

图1 围岩破坏示意图

在拱形洞室围岩的破裂区安装预应力锚杆时，锚固力的作用在于对①区和②区围岩施加围压，使已破裂的围岩具有一定的残余强度，在锚杆的作用下，在围岩中形成一个均匀的压缩带，即组合拱。

2.2单孔复合锚固技术

单孔复合锚固体系主要有压力分散型、拉力分散型和拉压分散型三种。

在国家“948”项目支持下，中国水利水电科学研究院于2003年9月引进了韩国三友（SAM WOO）公司的分散压缩型无粘结预应力锚索生产线[7]。目前， 这种新型的分散压缩型预应力锚索体系在韩国、日本等国家已得到广泛应用。针对我国目前水利水电工程建设中使用的预应力锚索吨位大、类型多的特点，中国水利水电科学研究院对引进的锚索技术进行吸收、消化、改造，研制开发出300吨（孔径174mm）、200吨、150吨、120吨、100吨（孔径140mm）等不同吨位，不同长度的分散压缩型无粘结预应力锚索系列产品，部分研究成果现已申请了国家专利。

2.3可重复高压灌浆锚固

能否有效地提高软土中锚杆的承载力是锚固技术能否进入软土工程的一个突出难题。可重复高压灌浆锚杆是在锚杆锚固段注入浆体，等浆体达到一定强度后，再施加多次高压劈裂灌浆，这样当水泥浆在土中硬化后，形成水泥土结构，其抗剪强度（C值）远大于原状土。

2.4土钉支护

20世纪70年代在法国、德国等欧洲国家开始应用的土钉支护于90年代在我国基坑和边坡工程中得到了迅速的发展。针对我国东南地区主要是海相沉积的软土岩层和地下水位高的特点，并经过在上海、福州等城市以淤泥质土为主的地层中的基坑工程实践，人们研究提出了一种称为复合土钉墙的施工技术，大大拓宽了土钉支护的应用领域。

3.锚固研究存在的问题及发展方向

我国岩土锚固工程技术近十年来在工程建设大发展的环境下得到了长足的进步，锚固理论研究工作取得了一定的进展，但也存在不少问题：

（1）理论研究明显滞后于工程应用研究。

（2）对锚固力的传递机理和应力分布状态局限于定性的解释，不能有效地服务于工程实践。

（3）锚固技术的研究仍滞留在以锚杆为主体的研究水平上，尚没有达到把锚固技术看作一个系统来作整体研究的水平。

（4）锚固支护理论也没有形成统一有效的认识，缺乏合理的计算方法。

（5）对锚杆预应力损失不能作出准确的评估。

（6）锚杆耐久性研究与当前国际水平相差较大。

因此，岩土锚固的理论研究应从以下几个方面展开：（下转第84页）

（上接第81页）（1）研究锚固体的荷载传递机理，提出切合实际的应力传递公式。

（2）加强锚固机理研究，以深入探究锚杆与围岩的互相作用机理、影响因素以及可能发生的失稳模式。

（3）进一步加强对锚杆预应力变化的实质和规律的研究，以提出合理的预测模型，尤其是要从力学分析和机理角度去研究预应力的长期稳定性。

（4）研究和了解环境因素（如工程周围水、土中有害化学介质侵蚀等）对锚杆预应力和寿命的影响。 [科]

【参考文献】

[1]闫莫明，徐祯祥，苏自约.岩土锚固技术手册[M].北京：人们交通出版社，2004.

[2]梁炯鋆.锚固与注浆技术手册[M].北京：中国电力出版社，1999.

[3]程良奎，范景伦，韩军等.岩土锚固[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[4]杨春林，郑百林，贺鹏飞等.岩锚界面及其端部附近应力场奇异行为的弹性力学分析[J].岩石力学与工程学报，2004，23（6）：946～951.

岩土锚固技术论文篇（10）

关键词：

岩土工程；锚固技术；研究

1引言

最近几年我国增加了在岩土工程方面的投入力度，使得其工程建设开始发展壮大，其中应用最为广泛的就是岩土锚固技术。锚固技术在不断成熟的工艺背景下得到了完善，因此也提高了工程的总体施工水平。除此之外，在工作者不断开展的研究工作下，我国关于此项技术的研究也得到了重要的发展，而且关于锚固技术的重要环节也取得了阶段性的发展。

2锚固工程技术的发展简述

目前我国改进的岩土锚固技术主要是在结构、材料以及工艺等方面，而且发展的方向主要是为了让该技术能合理受力、承载快速以及拥有更高适应性和更高效率等，从而能更好的适应劣质的地层环境工程以及特殊的工程结构。像是在使用自进式锚杆时，就可以用它来加固复杂地层的锚孔钻造；对于精轧螺纹钢锚杆，不仅在施工过程中使用简便，而且能增加工作效率。工作时若遇到关于锚杆的不同长度要求时，我们还可以用套接来增加锚杆长度，有时可以达到20m，或者更长。我国经过四十多年的研究与实践，岩土锚固技术已经取得了显著的发展和进步，研究成果、理论成果以及实践等都得到非常成功的发展。在建筑地下工程及隧道、深基坑支护、边坡防护以及水利工程等都会使用到岩土锚固技术，该技术的使用不仅能调整和改善工程、岩土的分布和内部结构，而且能减少结构开裂和工程滑坡和坍塌。

3岩土工程施工技术的选用原则

3.1实践性原则

岩土工程的情况是比较复杂的，因此能否投入实践也成为了选择技术的关键，单独的技术分析和理论无法准确的反应实际情况，因此最终的施工方案必须以真实的情况为基础来确定。目前施工技术和设备都得到了发展完善，也研究了更多的设计方法，除此之外，当使用不同的方法时，效果也是相同的。

3.2适用性原则

无论哪一种施工技术，在工程使用过程中既有益处也有害处，而且其中也包含了别的方面的问题，因此遇到这种情况时，我们在保证与相关管理部门沟通良好的基础上，保证工程顺利进行。特别是该技术的特征不明显，鉴别起来较为困难，因此不能用单一的评判标准来判定技术的优良。也就是说，在进行岩土工程时选择的是最合适的技术而不是最好的技术。

3.3经济性原则

在建设岩土工程的时候，没有固定的技术类型。不同的工程有时可以用同一种技术，我们需要综合考虑各个方面的内容来确定在一种岩土工程中选择的技术类型，其中考虑的内容除了经济和安全之外，技术的水平也是非常重要的，当然了，工期也是必须考虑的。但是在施工时，经济因素则是在选择后背技术方案时最重要的因素。

4锚杆的锚固机理

锚杆的承载力是通过一端稳固的锚固于深层稳定土体来提供的，锚固段的内力传递和抗力构成组合成了锚固机理。而端头锚固式锚杆与粘结式锚杆的锚固机理是不一样的。粘结式锚杆的使用范围最广，其中预应力锚杆的荷载传递机理是：锚杆与注浆体之间由外加荷载产生相互作用力的时候，注浆体将其传给围岩，锚固的作用就是增加注浆体与围岩、杆体与注浆体之间的稳定性。而非预应力锚杆，特别是使用在破碎岩中的锚杆，在分析荷载传递机理时，将注浆体和杆体看成统一的个体，围岩和锚固体在外荷载的作用下，产生相对位移，由此产生锚固力，即相互作用力。现用螺旋锚为例来分析端头锚固式锚杆。锚头、锚杆以及锚片组成了螺旋锚。在实际使用时，必须用外力才能把螺旋锚扭入土体。叶片和岩体通过拉拔荷载的作用形成正压力，从而维持锚固体平衡。使用这个锚杆，减少注浆过程，锚定板就是旋入土体的锚片，通过外力作用，其表面就有了平衡外力的内力，即被动土压力。

5岩土工程施工中锚固技术的施工要点

5.1岩土工程的钻孔技术

在建设岩土工程时，锚固技术不能用过大或是过深的钻孔孔径，在达到锚固力标准的基础上，最大限度的减少钻进周期，避免受到其深部地层内应力的影响，使用效率更好的悬空设备和机具，在设计锚固张拉吨位之后，从而选择钻孔的直径和深度。在钻孔的过程中，由于其洗井介质主要是水和空气，因此应迅速钻穿地层，为了保证钻孔孔壁的稳定，防止钻孔出现弯曲，所以要尽量降低钻孔设计孔径。在钻孔时，若是遇到比较复杂的地层，增加了钻孔难度，那就应该从设计角度出发，减少单索锚固设计吨位，或是使用端部扩大型锚固段的方法来缩小钻孔孔径。当遇到淤泥（或淤泥质土）和淤泥质砂土的施工环境时，钻孔的时候可以带套管跟进，从而避免出现塌孔或是涌水涌砂问题。

5.2锚杆杆体的就位

在进行地下工程施工时，锚固技术成为一项非常重要的技术。用锚杆支护将地下工程周壁挖出后，应检查杆体质量后才能将其放入钻孔，避免出现坍塌、滑移等后果，影响地下工程施工。在保证安全的前提下安放杆体，不能悬挂重物或是敲击。与此同时，必须保证锚杆防腐保护设施是否严格符合规范标准，确保其完整性，以承受结构物的上托力、抗拔力和土墙的土压力、水压力。安放的杆体一端应连接挡土墙或工程结构物，另一端锚固在地基岩层中，同时，注浆管也要与杆体一同放入钻孔。若是使用非预应力的全长粘结型短锚杆，也会选择先注浆后插杆。

5.3灌浆施工的技术

在锚固施工中，灌浆是非常重要的阶段，该环节的成功对锚固件的承载能力起到直接的作用。具体表现在：控制水灰比从而将水泥浆材料控制在设计规定要求之内；规定灌入的锚固浆液达到设计要求的抗压强度的时间是28d龄期；注浆作业不能分阶段进行，应连续紧凑实施，后续的注浆工作完成时间必须是在初始注浆初凝之前，在该项工作进行过程中，注浆管的管头在注浆液面内50cm以下，并随着泥浆的灌入而慢慢提出，但不能将其全部提出，避免锚固杆发生断杆等质量问题；从孔底开始一次注浆，一直到浆液从孔口流出，当一次注浆的水泥结合体高于2.0MPa时，就可以进行锚固体的二次高压注浆，具体情况参考设计参数。施工时正好遇上冬天，这时在进行施工时就应该根据按照灌浆施工的相关文件中的实施标准，严格控制水泥浆的温度，根据不同的温度来选择不同的方式来保养灌浆施工的设备机具。

5.4张拉锁定施工的技术

为了达到锚固结构施加要求的预应力值，我们会选择张拉锚杆体来实现，即采用张拉设备的方式来使锚杆杆体自由段产生弹性伸长变形。具体做法是：通过分析锚杆体材料和锁定力来选择张拉设备；待锚固体及承压结构的混凝土强度符合规定要求以及张拉力与锚杆体轴线有标准的垂直度，就可以开始张拉；应检查每一个锚具才能开始安装夹具；不能一次施加所有的张拉荷载，需要分级进行；当锁定荷载稳定时，张拉锁定工作就完成了。

6结束语

现如今人们越来越重视岩土工程施工，我国在锚固技术上的研究也越来越多，因此该技术的要求也越来越高，这对施工人员的技术水平也提出了更高的要求。此类企业应增加对先进锚固技术的学习力度，发展创新，制定出符合企业发展的、科学合理的施工技术，唯有如此才能将企业的施工技术更好的向劳动力转化。

作者：林劝利 单位：广州市泰基工程技术有限公司

参考文献

岩土锚固技术论文篇（11）

中图分类号：TU74 文献标识码：A

一、引言

岩土锚固技术是将受拉杆件的一部分固定在岩土体中，必要时可对杆件施加预应力，另一部分与工程结构物连接，用来承受结构物产生的拉力或者对于岩土体进行加固，以保持结构物和岩土体的稳定同时改善岩土体的受力状态。

灌浆锚杆是目前在工程中应用最为广泛的锚杆之一，1958 年是由德国 Bauer特种地下工程公司发明并首先将这项技术应用到了加固挡墙的工程中[1]，起到了非常好的效果。

高铝水泥是近年来出现的一种新型灌浆材料[2]，在-10℃的低温下，这种灌浆材料也可以充分的固结，因此为锚杆在永冻土层基础的施工提供了条件，此外各种添加剂也逐渐在灌浆锚杆中应用增强了锚杆的适用性。

在灌浆技术出现后的两个多世纪中，灌浆技术以及灌浆材料有了长足的进展，从最开始的单一化发展到现在灌浆材料种类繁多适用范围广，施工技术多种多样，基本可以满足各种地基工程，使得现在城市里地铁基坑的开挖、软土上修建超高层成为可能[3]。经过多年的发展锚固技术也得到很大提高，多种先进锚固技术的发明使得锚杆的应用范围更加广泛，性能也更加优越。

(一) 单孔复合锚固技术。传统的全粘结式锚固技术虽然施工简单，但存在一定的缺点，当锚杆受到上拔荷载时会在顶端产生严重的应力集中，只有距载部位较近的锚杆有很大的侧摩阻力，随着距离荷载位置的增加侧摩阻力会急剧下降，而且锚杆的应力也会随之急剧的下降，当荷载传至固定端长度最远之前，上部的锚杆体与灌浆体或灌浆体与土体之间产生了相对位移，从而导致了粘结破坏，因此无法充分发挥整个锚杆体的强度。为了改善锚杆的受力性能，冶金部建筑研究总院等单位成功研制单孔复合锚固技术，在一个锚孔中设置多个锚杆单元，这些单元之间是相互独立的，每个锚杆有独立杆体、锚固体和自由长度，而作用荷载时也是通过对于每个锚杆进行分别张拉，并且通过补偿张拉(补偿各个锚杆单元由于自身的差别导致在相同荷载下产生位移差)以达到每个锚杆受到几乎相同的荷载[4, 5]。

单孔锚固复合技术根据受力类型不同主要可以分为拉力分散型和压力分散型两类。与传统的拉力型锚固技术相比有其显著的优越性：

1.克服了锚杆随着长度的增加荷载无法得到有效传递的缺点，使得每个锚杆都能比较均匀的承受荷载，大幅度提高了锚杆的抗拔力，同时也减小了锚杆在荷载作用下的位移。

2.可以使得锚杆在各种土层中都能充分的发挥自身的强度并且充分利用土体的强度。

3. 密实性很好，不易发生开裂，对于锚杆形成了多层的保护，大幅堵增强了锚杆的耐久性。

(二) 旋喷灌浆扩底技术。通过高压喷射原理在锚固段范围内对土体进行切割扩孔并且用水泥浆置换填充，形成一个圆柱状的扩大头，充分的发挥扩大头的端承作用，极大的提高了锚杆的抗拔力[6]。

(三) 预应力锚固技术。这项技术最早产生于英国，充分利用了钢材的抗拉强度高，增强了岩土体的强度及自身稳定性，有效的利用了土体的潜力，同时可以节约工程成本保证了工程的安全性，从而成为提高岩土稳定性的最为经济和有效的一种途径[7]。

二、研究现状

锚杆在现在的岩土工程加固方面应用十分广泛，但不同的工程情况对于锚杆的要求也有区别，因此随着锚杆技术的发展，根据实际工程中的需要逐渐产生了适用于不同环境的新型锚杆。

（一） 快硬水泥锚杆

快硬水泥锚杆类似与普通的灌浆水泥锚杆类似，它也是粘结式锚杆的一种，施工之前先将水泥加水搅拌三分钟左右，然后将水泥灌注到锚杆的底部很快凝结[8]。对于这项技术的使用美国、法国等国家已经非常成熟并且进入批量发展的阶段。我国近几年来对于这种新型锚杆的研究也有了很大的进展，煤炭科研院建井所已经研制成功并进行了少量的试生产。

（二） 二次高压灌浆锚杆

这种方法是在第一次注浆体形成 5MPa 左右的强度时，采用特殊设备进行压力达 3～3.5MPa 的二次注浆，使得原来的注浆体产生贯通的裂缝，二次注浆液深入土层中，这样不但提高了注浆体的抗剪能力，同时也增大了注浆体与土体的接触面积，有效的提高了锚杆的抗拔力[9]。

（三） 让压锚杆(屈服锚杆)

在传统的粘结式锚杆中，当作用在锚杆上的荷载达到了锚杆的极限承载力时，锚固体和土体之间的接触面就会产生相对滑移导致侧摩阻力急剧减小或者锚杆体本身屈服甚至断裂，锚杆的锚固力的达到峰值以后会急剧下降甚至完全消失，导致锚杆失效；而让压锚杆能够克服这一点，在锚杆达到极限荷载时，能够保证抗拔力不变的情况下不发生断裂破坏，甚至在发生较大位移的情况下可以保持锚固力[8]。这种锚杆主要通过两种方法对传统锚杆进行改进，一种方法是对锚杆体的结构进行改变：①比较简单的方法是在锚杆体的垫板和螺母间加入弹簧垫片，这种方法施工简单，但其所能承受的抗拔力也较小并且让压效果较差。②将一些钢珠放入一个内部为锥形的套筒中，当锚杆在荷载作用下发生位移时会将钢珠不断的拉入套筒从而增加了锚杆和套筒的摩擦力，平衡不断增加的荷载，这种方法的让压性能较好，锚固力可以达到 200kN～250 kN。但这两种方法的缺点在于钻孔直径较大、成本高。另外一种方法是改变锚头的结构。①摩擦滑移锚杆，这种锚杆是在锚头处设置楔形体装置，锚杆随着荷载增加产生的滑移使得楔形体越拉越紧直到阻止锚杆的移动。②可伸长的滑动锚杆，特殊钢制成起剪切作用的凸块，锚杆体套有一根钢管，并将灌浆材料注入钻孔和套管以及锚杆体与套管之间，使得所有构件凝固在一起。当锚杆受到较大荷载时，剪切凸块通过旋转剪碎树脂砂使锚杆伸长，可以产生比较大的滑动距离并保持恒定的阻力。

（四） 螺旋锚杆

螺旋锚杆最早在桩基触探实验中作为反力装置而使用，这种锚杆通过作用旋转力矩而钻入土体中。它的优点在于成本低、施工速度快，并且施工时未对土体施加震动，所以土体受到扰动性较小强度不会减弱，而且施工结束后能立刻承受荷载。而且对于一些临时性的工程，可以进行重复利用[8]。

（五）可回收锚杆

可回收锚杆主要应用在一些临时性建筑中，锚杆使用完毕以后可以进行回收重复使用[10]。这种锚杆与传统锚杆的形式和施工方式并无太大差别，只是采用了特殊的锚杆、灌浆体以及承载体，但这种方法还处于研究阶段。这种锚杆主要可以分为以下三类：

1.机械可回收锚杆。在锚杆施工时，将在锚杆体上设置一个连接装置，当锚杆使用完毕时，在锚杆上作用反向荷载使得锚杆和连接装置脱离从而被拉出回收。

2.力学式可回收锚杆。在锚杆体和灌浆体之间采用特殊材料设置隔层，回收时直接拉出便可。

3.化学式可回收锚杆。在锚固段设置爆破装置，使用完毕后引爆爆炸装置将其回收。

（六）自钻式注浆锚杆

自钻式注浆锚杆将带有钻头的杆体直接作为锚杆，当锚杆钻到所需深度时直接灌注水泥浆进行锚固[8]。在一些比较松散的土体或者岩层中应用较广，因为这类地层成孔较为困难，钻孔过程中易发生坍塌。

（七）塑料锚杆

塑料锚杆主要有塑料锚杆和玻璃钢锚杆两种。玻璃钢锚杆采用玻璃纤维对作为增强材料，运用拉挤成型的方法制成，它的优点是成本低、可弯性和抗腐蚀性较好，可以在一定程度上取代金属锚杆，比较适用于煤矿巷道的施工中[11]。塑料锚杆并非完全由塑料制成，而是塑料和金属杆体的复合体。这种锚杆的优点是成本低、重量轻、节约钢材、抗腐蚀性好，并且抗拔力可以达到200～300kN。

（八） 分散压缩型锚杆

分散压缩型锚杆的主要特征是：通过采用多个承载体以及对锚固体施加压缩应力，把传递到地层周围的粘结摩阻力峰值控制到了最低的限度[11]。

三、结语与展望

随着沿海地区经济的发展，在软土甚至淤泥质土中应用抗拔锚杆也是现在工程发展的一个重要方向。本文参考国内外文献，对岩土锚固技术进行了系统总结, 并对今后的研究提出展望。总结如下:

近几年来少数工程在软土中采用了旋喷灌浆型锚杆，使得锚杆的锚固力大幅

度提高，但采用这种方法的工程很少，并且在确定抗拔力方面完全都是根据实验而得到，需采用有限元分析作深入具体的研究。

实际工程中的土层由于地质条件的不同会产生分层，且每层土之间会有较大差别，因此需要进一步的研究不同土质对于各种锚杆的影响。

目前的研究成果大多针对单根锚杆，而实际工程中很少采用单根锚杆，往往是作为锚杆群来使用，锚杆之间又会产生互相影响，所以锚杆群的应用有待深入分析研究。

参考文献：

[1] 韩军等. 锚杆灌浆体与岩(土)体间的粘结强度[J]. 部岩石力学与工程学报, 2005, 19: 84-88.

[2] K.w.Biggar 等. 永冻层基桩施工用高铝水泥基灌浆材料的室内研究和现场应用性能. 《北美最新反循环矿产和水井钻探及基础工程施工钻进工艺与设备》, 地质矿产部勘探技术研究所编, 1994.

[3] 吴昌勇. 水电站引水隧洞固结灌浆试验研究[D]. 武汉: 武汉理工大学, 2007.

[4] A D Barley. The Single Bore Multiple Anchor System[C]. London: Ground Anchorages and Anchored Structures, 1997.

[5] 程良奎. 单孔复合锚固法的机理与实践[C]. 岩土锚固技术的新进展论文集, 北京: 人民交通出版社, 2000.

[6] 韩军, 丁秀丽, 朱杰兵. 岩土锚固技术的新进展[J]. 长江科学院院报, 2001, 5: 第65-67.

[7] 苗国航. 我国预应力岩土锚固技术的现状与发展[J]. 地质与勘探, 2003, 3: 91-94.

[8] 张乐文, 刘传波. 新型锚杆及岩土锚固新技术[J]. 公路交通科技, 2004, 7: 26-29.