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摘 要：为提高岩土工程中所用锚杆的最大承载力，使锚杆支护作用达到最优。本文从锚杆自身因素着手，在其他条件均一致的条件下，对锚杆体的长度、杆径以及钻孔孔径这三个因素进行有针对性的改变。通过正交试验设计，结合灰色关联理论，分析各因素对锚杆承载力的影响，得到最有利于提高锚杆最大承载力的因素组合方式。
关键词：锚杆承载力；正交试验；灰色关联度
引言
锚杆支护是种广泛应用与巷道、隧道以及岩土基坑工程中的一种支护形式。锚杆主要由三个部分组成，即锚固体、锚杆拉杆和锚头。对端承型锚杆，锚固体在锚杆尾部，直接与围岩接触，起到将锚杆与围岩连接成整体的重要作用，将围岩中的力向上传递，锚杆拉杆与锚头共同受力。其中按照材质的不同，锚杆拉杆可区分为普通型、高强度型以及超高强度型。经过长期的施工过程以及科学研究发现，一般认为，影响锚杆最大承载力的因素，除了锚杆材质以外，锚杆体自身参数以及锚杆施工工艺，都会对其产生一定影响。本文主要通过正交试验研究影响锚杆最大承载力的因素以及影响比重，并最终提高锚杆最大承载力。
1.试验方案设计
试验采用正交试验方法进行设计，考虑锚杆体的长度、杆径以及钻孔孔径这三个因素变化对锚杆最大承载力的影响。通过研究，确定三个因素的变化水平分别为：锚杆长度（因素A）：3000mm、4000mm、5000mm；锚杆杆径（因素B）：20mm、25mm、30mm；钻孔孔径（因素C）：80mm、100mm、120mm。因素水平表如下表1所示。
结合表1，为三因素三水平试验，决定采用L934正交表进行设计，共9组试验。测试指标为锚杆最大承载力。具体试验设计按表2所示。
2.试验测试与数据收集
试验除锚杆长度、杆径以及钻孔孔径这三个因素按表2进行变化，其他条件均保持一致。锚杆形式均为端承型锚杆，选用同种锚固剂，采用的锚杆体为同一种材质的金属杆体。在同样的施工工艺下，将各组锚杆按要求安装到围岩地质情况一致的位置。钻孔方向与沿途层竖向呈25°夹角，每次钻孔后及时进行清理，保证锚固强度发育完全。
测试采用累计加载法，即加载至预定荷载后，保持3min，同时每隔1min读取锚杆拉拔仪和数据采集器的相关数据，然后继续加载，每次荷载累计量为20KN，至锚杆结构破坏，记录破坏荷载，试验结束后卸载。得到各组的最大承载力。
各組试验配比及最大承载力如下表3所示：
3.试验数据分析
灰色关联分析法是一种常见于社会经济学问题的分析方法。通过大量的文献阅读与数据模型的建立，将灰色关联分析法改造成适用于本次试验的分析模型。通过该模型，可以仅用简单的计算步骤，较为精确的分析出每种因素对锚杆最大承载力的影响程度。
具体的计算方法如下：
作为第一步，先将表3中所得的数据进行归一化处理，得一9×4阶矩阵，记为矩阵A：
矩阵E每列数值分别对应三个因素对锚杆最大承载力的影响大小，由此可知三个因素对测试指标影响程度的大小顺序为： 。即，对提高锚杆最大承载力而言，锚杆杆长变化的影响最大，钻孔孔径影响次之。相对来说，杆径对测试指标的影响最小。
4.结论
通过试验研究锚杆支护中锚杆体长度，锚杆杆径以及钻孔孔径的变化对锚杆最大承载力的影响，并创新性的运用灰色关联度理论对数据进行有效的分析，发现在试验中，锚杆体长度变化影响最大，钻孔孔径变化影响次之，锚杆杆径的影响在三者中最小。
结合本文研究成果，可对实际工程的现场施工与设计提供参考。即在施工设计过程中，为保证锚固效果，应优先保证锚杆体长度达标，其次要求开挖钻孔符合施工设计规范，同时满足设定锚杆杆径标准。
参考文献
[1]徐晓莲，苏培莉.纤维增强塑料岩土工程锚杆加固机理及分析[J].塑料工业，2017，45（03）：127-130.
[2]郑仰发，康红普，鞠文君，张剑，李建波.锚杆拱形托板承载力试验与分析[J].采矿与安全工程学报，2016，33（03）：437-443.
[3]王晓东，张虎元，吕擎峰，张艳军，王旭东.土层锚杆抗拔承载力确定方法及影响因素分析[J].建筑结构，2010，40（03）：58-61+110.
[4]田民，刘思峰，卜志坤.灰色关联度算法模型的研究综述[J].统计与决策，2008（01）：24-27.
[5]张雷，常天庆，王庆胜，李勇.一种灰色关联度的改进方法[J].火力与指挥控制，2012，37（01）：121-124.
作者简介
胡钰、男、1985.02-、工程师、中国水利水电第十二工程局有限公司国际工程公司（公司注册所在地：浙江、杭州）；
（作者单位：1.中国水利水电第十二工程局有限公司国际工程公司；2.金华职业技术学院）
关键词：锚杆承载力；正交试验；灰色关联度
引言
锚杆支护是种广泛应用与巷道、隧道以及岩土基坑工程中的一种支护形式。锚杆主要由三个部分组成，即锚固体、锚杆拉杆和锚头。对端承型锚杆，锚固体在锚杆尾部，直接与围岩接触，起到将锚杆与围岩连接成整体的重要作用，将围岩中的力向上传递，锚杆拉杆与锚头共同受力。其中按照材质的不同，锚杆拉杆可区分为普通型、高强度型以及超高强度型。经过长期的施工过程以及科学研究发现，一般认为，影响锚杆最大承载力的因素，除了锚杆材质以外，锚杆体自身参数以及锚杆施工工艺，都会对其产生一定影响。本文主要通过正交试验研究影响锚杆最大承载力的因素以及影响比重，并最终提高锚杆最大承载力。
1.试验方案设计
试验采用正交试验方法进行设计，考虑锚杆体的长度、杆径以及钻孔孔径这三个因素变化对锚杆最大承载力的影响。通过研究，确定三个因素的变化水平分别为：锚杆长度（因素A）：3000mm、4000mm、5000mm；锚杆杆径（因素B）：20mm、25mm、30mm；钻孔孔径（因素C）：80mm、100mm、120mm。因素水平表如下表1所示。
结合表1，为三因素三水平试验，决定采用L934正交表进行设计，共9组试验。测试指标为锚杆最大承载力。具体试验设计按表2所示。
2.试验测试与数据收集
试验除锚杆长度、杆径以及钻孔孔径这三个因素按表2进行变化，其他条件均保持一致。锚杆形式均为端承型锚杆，选用同种锚固剂，采用的锚杆体为同一种材质的金属杆体。在同样的施工工艺下，将各组锚杆按要求安装到围岩地质情况一致的位置。钻孔方向与沿途层竖向呈25°夹角，每次钻孔后及时进行清理，保证锚固强度发育完全。
测试采用累计加载法，即加载至预定荷载后，保持3min，同时每隔1min读取锚杆拉拔仪和数据采集器的相关数据，然后继续加载，每次荷载累计量为20KN，至锚杆结构破坏，记录破坏荷载，试验结束后卸载。得到各组的最大承载力。
各組试验配比及最大承载力如下表3所示：
3.试验数据分析
灰色关联分析法是一种常见于社会经济学问题的分析方法。通过大量的文献阅读与数据模型的建立，将灰色关联分析法改造成适用于本次试验的分析模型。通过该模型，可以仅用简单的计算步骤，较为精确的分析出每种因素对锚杆最大承载力的影响程度。
具体的计算方法如下：
作为第一步，先将表3中所得的数据进行归一化处理，得一9×4阶矩阵，记为矩阵A：
矩阵E每列数值分别对应三个因素对锚杆最大承载力的影响大小，由此可知三个因素对测试指标影响程度的大小顺序为： 。即，对提高锚杆最大承载力而言，锚杆杆长变化的影响最大，钻孔孔径影响次之。相对来说，杆径对测试指标的影响最小。
4.结论
通过试验研究锚杆支护中锚杆体长度，锚杆杆径以及钻孔孔径的变化对锚杆最大承载力的影响，并创新性的运用灰色关联度理论对数据进行有效的分析，发现在试验中，锚杆体长度变化影响最大，钻孔孔径变化影响次之，锚杆杆径的影响在三者中最小。
结合本文研究成果，可对实际工程的现场施工与设计提供参考。即在施工设计过程中，为保证锚固效果，应优先保证锚杆体长度达标，其次要求开挖钻孔符合施工设计规范，同时满足设定锚杆杆径标准。
参考文献
[1]徐晓莲，苏培莉.纤维增强塑料岩土工程锚杆加固机理及分析[J].塑料工业，2017，45（03）：127-130.
[2]郑仰发，康红普，鞠文君，张剑，李建波.锚杆拱形托板承载力试验与分析[J].采矿与安全工程学报，2016，33（03）：437-443.
[3]王晓东，张虎元，吕擎峰，张艳军，王旭东.土层锚杆抗拔承载力确定方法及影响因素分析[J].建筑结构，2010，40（03）：58-61+110.
[4]田民，刘思峰，卜志坤.灰色关联度算法模型的研究综述[J].统计与决策，2008（01）：24-27.
[5]张雷，常天庆，王庆胜，李勇.一种灰色关联度的改进方法[J].火力与指挥控制，2012，37（01）：121-124.
作者简介
胡钰、男、1985.02-、工程师、中国水利水电第十二工程局有限公司国际工程公司（公司注册所在地：浙江、杭州）；
（作者单位：1.中国水利水电第十二工程局有限公司国际工程公司；2.金华职业技术学院）