岩土锚固技术的应用及发展

岩土锚固技术的应用及发展
岩土工程中经常出现地面沉降、滑坡、岩崩等地质灾害，后果非常严重，经常会造成重大损失和人员的伤亡。

发生这些地质灾害的原因主要是岩体内受力不均匀，因此为了改善岩体的应力状态，提高岩土体以及结构的整体稳定，通常采用锚固的方法，目前这种方法应用非常广泛，并且取得了良好的效果。

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锚固技术是岩土工程的重要组成部分，充分利用锚杆等材料提高岩土体的稳定性，保证结构安全可靠，目前在很多领域的应用都非常普遍，比如交通建设、水利建设、建筑工程等。

通过利用锚固技术有效的防止了沉降、滑坡、岩崩等地质灾害的发生。

一、岩土工程中锚固技术的简介
锚固技术实现的目地是避免在地下工程的施工过程中发生的一些滑移或者坍塌等造成恶劣影响的灾害性事故的发生，它的主要原理就是通过土体或者是岩体的锚固力来对地下工程中的结构进行稳定，所以说锚固技术不但是地下工程施工过程中的重要技术之一，而且还是保证施工能够安全进行的重要保障。

锚固技术一般都是分为两端进行操作的，工程中的结构物或者挡土墙用来连接其中的一端，而剩下的一端则是锚固在能够承受住结构物自身的上托力的地基土层中或者挡体墙的土压力、抗拔力、水压力等的岩层中。

虽说原理差不多但是锚固技术一般情况下分为两类，分别是土锚和岩锚两种。

在二十世纪六十年代以前并没有岩土工程这一独立的学科，它在原来只是土木工程中一个分支，直到后来才随着土木工程建筑的实践慢慢的建立起来这一新型的技术学科，它主要针对的解决对象是岩体和土体工程中的各种问题，比如地基和基础、地下和边坡工程等问题，也可以说岩土工程就是运用岩石力学、工程地质学、土力学进而对工程中相关岩石和土的那些工程技术问题进行解决的一类学科。

近几年来，随着岩土工程的发展，在其中起着重要作用的锚固技术也在不断的发展和完善，现在已经在很多领域都有广泛的应用并且取得了巨大的成就，特别是岩土工程中高边坡防护、路基、公路隧道、深基坑的处理等等。

除此之外，锚固技术在预防和治理一些地质灾害尤其是坍塌、滑移等事故的应用方面更是占据着重要的地位，进而使得越来越多的专家学者对岩土工程中的锚固技术重视程度越来越高。

二、锚固技术在工程施工中的应用要点
锚固技术在岩土工程中主要是用来传递建筑的构筑物拉力或者保持住地基土层的开挖层面的稳定性和安全性，采用的手段则是依靠锚杆附近岩土层的抗剪
强度来实行的。

锚固技术体现在力学方面可以有以下两种作用，一是可以防止土层的剪切破坏，抵抗倾倒，并且可以控制相关地下层围岩变形和坍落;另一个作用则是抵抗竖向的位移以及抵抗结构物的基底水平位移和加固地基等。

锚固技术在岩土工程中施工具有对岩土体进行加固时的独特特征，比如独特力学特征、工艺特征等，已经广泛应用岩土工程的很多建设领域了，比如基坑支挡、滑坡整治、边坡加固、坝基稳定结构等等。

除此之外，岩土工程中所用的锚固技术更是在大量的实际施工项目中取得了巨大的成就和长足的进步。

另外锚固技术中的新材料、机具、工艺等在整个岩土工程的发展也为锚固技术的进一步发展提供了很多的经验和十分有力的措施保障，以上这些也积极推动了整个岩土工程持续高效的发展。

1.钻孔
钻孔工艺的好坏，将直接影响到锚杆的承载能力、施工效率以及整个锚固工程的成本。

钻孔施工时应遵循尽量不扰动土体，减少土的液化以及尽量减少原有应力场变化的原则。

成孔设备国内较常使用的有螺旋式钻孔机、旋转冲击式钻孔机和冲击式钻孔机这几种，由于设备的提升能力与输出扭矩是衡量钻孔能力的重要指标，因此在设备选用时应尽量选择钻进能力大、稳定性和导向性能较好的钻孔机。

在钻孔过程中，钻机的安装、定位以及开孔时的导向对成孔质量有着重要的影响，因此要求钻机的安装和定位要稳固、准确，开孔时宜采用轻压进行，通过慢转空子钻进速度。

钻孔方法的选择主要决定于工程岩土类型和钻孔器械，较常使用的钻孔方法有压水钻进成孔法、螺旋钻孔干作业法和潜钻成孔法等。

岩土工程中应用较多的是压水钻进成孔法，其优点是能在成孔的过程中钻进，出渣、清孔等工序一步完成，能有效防止塌孔现象的发生且不留残土，适用于各种软硬岩土层中，但是施工现场的积水较多，需妥善解决。

如岩土层无地下水存在时，也可使用螺旋钻孔干作业法，首先先成孔和清除废土，钻出的孔洞使用空气压缩机风管冲洗孔穴，然后再插入拉杆，施工操作可采取多平行作业完成。

2.拉杆的安放
锚固工程中所需拉杆，较常使用的有钢绞线、钢管、粗钢筋和钢丝束，应根据岩土层锚杆的承载能力以及材料情况进行选择。

如承载力较大时，工程中多使用钢绞线;承载力较小时，多使用粗钢筋。

拉杆在使用前应先进行除锈操作，如果材料上附有油脂，还需仔细清理，以避免和锚固体产生粘结。

钻孔施工结束后可将制备好的中间无节点的通长钢拉杆插入管尖的锥形孔内。

为保证拉杆的位置在钻孔的中心，以防止对孔壁的搅动和不产生过大的挠度，在拉杆和孔壁之间要有足够厚度的水泥浆保护层，并在拉杆表面距离锚固段2米左右处设置定位器，以控制施工质量。

3.灌浆
灌浆同样是锚固工程中的一个重要工序，其作用是充填岩土层的裂缝和孔隙，并形成锚固段，使锚杆能锚固在岩土层中，同时还能起到防止拉杆腐蚀的作用。

灌浆的浆液通常采用水泥浆或水泥砂浆，水泥宜采用硅酸盐水泥。

浆液的最佳水灰比的选定非常重要，在施工时要保证浆液具有足够的流动性，同时还要求材料耐久性和收缩性能好。

工程实践证明，水灰比在0.4～045最为适宜。

灌浆方法有一次灌浆法和二次灌浆法两种。

一次灌浆法采用一根灌浆管，通过泥浆泵灌浆，当浆液流出孔口后，再使用水泥袋纸和湿粘土封堵孔口，并严密捣实，再以2～4MPa的持续压力进行补灌;二次灌浆法使用两根灌浆管进行，第一次灌浆时管底出口处应用胶带封住，避免沉放时有岩土进入，第二次灌浆控制压力在2MPa左右，并稳压2分钟。

二次灌浆法由于二次浆液的挤压作用，可使锚固体周围的岩土受到压缩，减少其含水量和孔隙比，有效提高了岩土层锚杆的承载能力。

三、岩土工程中锚固技术的发展
我国岩土锚固已经过几十年的发展，锚固技术被广泛应用于岩土工程的各个领域中，并得到了不断的发展和完善，主要体现在以下几个方面：
1.应用领域不断延伸
锚固技术不仅在铁路、隧道、矿山巷道中用于支护作用，在当前还被广泛应用于基坑支挡、滑坡治理、坝基加固、岩土力学现场试验等，几乎遍布岩土工程各个领域之中，带来了显著的经济效益。

2.锚固工艺和锚杆结构的不断改良更新
随着可拆式锚杆、自钻锚杆、缝管锚杆、高压灌浆锚杆等新型锚杆结构的出现和应用，不仅改变了旧有锚固工艺和锚杆结构的单一化，也提高了锚固工艺和锚杆结构在不同岩土工程中的適应性。

3.锚固设备的发展
当前我国岩土工程中锚杆安装已基本实现了半机械化，自动化锚杆安装机在许多工程项目中也得以投入使用。

锚固设备正逐渐向系列化、机械化和多功能化方向发展，并能适用于工程各种岩土层的施工。

四、结语
本文从锚固技术的基本原理出发，并就锚固技术的施工应用要点以及近年来锚固技术的发展进行了分析与探讨。

伴随着我国科技水平的进步，锚固技术在岩土工程中的应用，无论在理论研究方面还是实际工程方面都有了长足的进步，锚固技术因其工艺简便和适应性广的独特性，其应用前景必然会更加广阔。

为此我
们更应当做好对锚固技术在工程中的应用与研究，并不断创新发展，以做出更好的工程项目。

参考文献：
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