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[摘要]我国的岩土加固技术在近年来得到了迅猛的发展，在工程各个领域都有着广泛的应用。本文站在地质工作者的角度，从岩土注浆技术和岩土锚固技术两大方面对岩土加固技术做了详细介绍，以供同行探讨。
[关键词]岩土加固 岩土注浆 锚固技术 预加固
[中图分类号] G623.45 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-343-1
0引言
近几十年来，我国的岩土加固技术发展迅猛，在地质勘探、隧道桥梁建设以及建筑工程等领域都得到了广泛的应用。随着大型隧道、高层建筑的建设以及材料科学的不断发展与更新，岩土加固技术也朝着更为先进的方向发展。岩土加固技术最主要的两大方向即为岩土注浆技术以及岩土锚固技术，这两项技术与多门学科交叉结合，相辅相成，相互渗透，本文将在这里做一详细介绍。
1岩土注浆技术
1.1注浆材料。岩土注浆技术的实质就是在较大的压力下，将可固化的浆液注入到岩体孔隙中，从而改变岩体的强度、硬度等物理特性。在注浆过程中对岩土加固起关键因素的就是注浆材料的类型及特性。理想的注浆材料需要浆液的稳定性好、粘度低、可注性强、凝胶时间能准确控制、对环境无害、来源丰富、配置方便等。但是没有哪一种注浆材料是同时满足以上要求的，因此在选择注浆材料时要根据实际情况选用。目前应用最广泛的注浆材料就是水泥浆材，以其造价低、来源丰富、结石强度高而被大量使用，但是水泥浆材的颗粒较大，对于一些要求高、孔隙小的岩土就使用受限。化学注浆材料能弥补水泥浆材的缺陷，具有可注性好、注浆颗粒细腻等优点，但相对价格较高，而且化学制品有一定毒性。因此，对注浆材料的选择要视情况而定。
1.2高压喷射注浆。高压喷射注浆即用高压浆材沿水平方向喷出，与孔隙中土体混合凝固，以此形成加固体来加固岩土。在进行高压喷射注浆时，需要先用钻机将岩土钻出一定的深度，再用20～40MPa的高压将浆液喷出。喷出的射流状液体能量大、速度快，能够直接破坏松软的土层，不稳定的土质直接剥落下来，而其他土质在受到强大的冲击力、离心力和重力的多重作用下，会与浆液充分搅拌、混合均匀，有规律的排列起来。一段时间后，浆液在岩土孔隙中凝固形成固结体即可起到加固岩土的作用。高压喷射注浆可分为旋转喷射、摆动喷射和定向喷射三种。
1.3静压注浆技术。与高压喷射注浆相比，静压注浆技术压力较低，但注浆压力会随着注浆阻力的增大而增大。岩土工程中所说的注浆一般都是指静压注浆。根据静压注浆的压力、地质条件以及浆液的运动形式不同，可以将静压注浆技术分为四类：（1）充填注浆也叫裂隙注浆。这类注浆方法主要在大型隧道、洞穴等砌壁后，用作注浆固结。（2）渗透注浆。此类注浆方法需要浆液颗粒小于岩土颗粒，在不破坏岩土内部结构的情况下将浆液填充于岩土缝隙中，使浆液与岩土结构固结成一整体。（3）压密注浆。注入的是较稠的浆液，使浆液在岩土中形成圆柱体或球形的浆泡，从而压密周边岩土。（4）劈裂注浆。此类注浆方法可用于裂隙岩体的防渗与补强，将浆液注入较脆弱的岩层中，浆液就会对两侧岩壁施加一定的挤压应力，使裂缝扩大并继续加注浆液，以提高加固效果。
1.4特殊注浆技术。有的注浆技术在工程中运用不多，只在一些较为特殊的情况下才采用，如煤层灭火注浆。在煤矿开采时为了防止火灾，需要对地下煤层进行灭火。一般采用的是注浆封闭技术，即喷注密集度较大的浆液，覆盖矿层，隔绝氧气来源，以达到灭火的目的。还有一种特殊的注浆技术是树根桩加固技术，一般用于建筑物的地基加固纠偏，其优点是在加固地基的同时又不会破坏地基土的支撑作用。
2岩土锚固技术
岩土锚固技术是用埋在地层中的锚杆将结构物与地层连在一起，依靠锚杆与地层的剪切力而使地层自身的岩土得到加固。
2.1锚固技术机理研究。锚杆的表面不光滑，存在细微的粗糙纹路，主要用于提高摩擦阻力。浆液围绕锚杆形成灌浆柱，当浆液主体与锚杆出现相对位移时，相交互的界面被破坏，此时浆液主体与锚杆间的摩擦力因剪切作用而增大。若锚杆为光滑表面，则摩擦力难以达到所需大小，需要再增加机构来增大摩擦力；若锚杆为竹节锚杆，竹节处的突起能够起到增大结合力的作用。
2.2锚固材料及其施工工艺。锚固材料主要指的是锚管、锚杆所用的材料。在工程中，常用的锚杆有机械型预应力锚杆、注浆型预应力锚杆、拉力（压力）型锚杆、载荷分散型锚杆、可拆芯式锚杆、摩擦型锚杆等。压力（压力）型锚杆适用于有大的形变量的矿山或巷道；摩擦型岩石锚杆主要是用无缝管制成锚管，再配备水胀式锚杆，适用于岩土较脆弱或者因爆破而受震动影响的工程；快硬型水泥卷锚杆适用于隧道施工或矿山开采中。岩土锚固技术施工过程主要包括钻孔、制作安装锚盘、孔隙灌浆、制作安装钢筋、浇筑混凝土、张紧锚筋、封锚等工艺。近年来，岩土锚固技术发展得很快，基本每一项工艺流程都发展得很完善了，施工时只需要根据实际情况选择合适的工艺流程即可。
2.3预加固技术。在岩土施工时，由于受到地形条件的影响，总会遇到地质条件不好或破碎的地层，为了保证施工能够顺利进行，必须对地质条件不良的隧道或岩体进行预加固处理，以改善其内部应力分布，提高岩土的稳固性和承重能力。水平注浆成拱是一种预加固技术，在隧道施工中，主要用于含泥岩、粘土较多的软弱地层。超前小导管注浆是一种将注浆与锚固相结合的新型技术，让浆液通过小孔进入到岩土中，再配以锚杆，使浆液、锚杆、岩体融为一体，稳定性和强度得到提高。
2.4锚固技术所存在的问题及发展趋势。锚固技术也存在一定的局限性，如在预应力锚固中存在受力不均匀以及应力损失等情况；使用锚杆所加固的岩体对于其耐久性、持久性、安全性等还未找出合理的评价方法；锚固防腐措施还有待研究与完善。今后岩土锚固技术将朝着高承载力的方向发展，能够应用于各类复杂的地形情况。积极推动新工艺的开发与研制，加强锚杆及其配套设施的工业化生产，并强化锚固工程的工作性能及安全性评估，以保证锚固技术的安全可靠性。
3结束语
我国的岩土加固技术自上个世纪以来，取得了较为突出的进步，与发达国家相比，在地基的加固方面已经逐渐缩小了差距。我国现如今的岩土加固技术已经基本能够满足国内日常建设的需要，但仍需要科技工作人员研究更为先进的技术，以对不同地质条件、地质结构提出更加合理的加固方法。我们需要在现有技术成果的基础上，不断开拓创新，运用新技术、新工艺，提高我国岩土加固的综合水平。
参考文献
[1] 王守海. 岩土加固技术的发展与组成[J]. 探矿工程，2008，（20）.
[2] 陈耕野，杜嘉鸿. 新世纪岩土加固技术的回顾与展望[J]. 探矿工程，2009，（34）.
[3] 成永刚，王焕霞，吴少汉. 岩土锚固工程设计施工问题[J]. 地质灾害与环境保护，2006，（1）.
[关键词]岩土加固 岩土注浆 锚固技术 预加固
[中图分类号] G623.45 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-343-1
0引言
近几十年来，我国的岩土加固技术发展迅猛，在地质勘探、隧道桥梁建设以及建筑工程等领域都得到了广泛的应用。随着大型隧道、高层建筑的建设以及材料科学的不断发展与更新，岩土加固技术也朝着更为先进的方向发展。岩土加固技术最主要的两大方向即为岩土注浆技术以及岩土锚固技术，这两项技术与多门学科交叉结合，相辅相成，相互渗透，本文将在这里做一详细介绍。
1岩土注浆技术
1.1注浆材料。岩土注浆技术的实质就是在较大的压力下，将可固化的浆液注入到岩体孔隙中，从而改变岩体的强度、硬度等物理特性。在注浆过程中对岩土加固起关键因素的就是注浆材料的类型及特性。理想的注浆材料需要浆液的稳定性好、粘度低、可注性强、凝胶时间能准确控制、对环境无害、来源丰富、配置方便等。但是没有哪一种注浆材料是同时满足以上要求的，因此在选择注浆材料时要根据实际情况选用。目前应用最广泛的注浆材料就是水泥浆材，以其造价低、来源丰富、结石强度高而被大量使用，但是水泥浆材的颗粒较大，对于一些要求高、孔隙小的岩土就使用受限。化学注浆材料能弥补水泥浆材的缺陷，具有可注性好、注浆颗粒细腻等优点，但相对价格较高，而且化学制品有一定毒性。因此，对注浆材料的选择要视情况而定。
1.2高压喷射注浆。高压喷射注浆即用高压浆材沿水平方向喷出，与孔隙中土体混合凝固，以此形成加固体来加固岩土。在进行高压喷射注浆时，需要先用钻机将岩土钻出一定的深度，再用20～40MPa的高压将浆液喷出。喷出的射流状液体能量大、速度快，能够直接破坏松软的土层，不稳定的土质直接剥落下来，而其他土质在受到强大的冲击力、离心力和重力的多重作用下，会与浆液充分搅拌、混合均匀，有规律的排列起来。一段时间后，浆液在岩土孔隙中凝固形成固结体即可起到加固岩土的作用。高压喷射注浆可分为旋转喷射、摆动喷射和定向喷射三种。
1.3静压注浆技术。与高压喷射注浆相比，静压注浆技术压力较低，但注浆压力会随着注浆阻力的增大而增大。岩土工程中所说的注浆一般都是指静压注浆。根据静压注浆的压力、地质条件以及浆液的运动形式不同，可以将静压注浆技术分为四类：（1）充填注浆也叫裂隙注浆。这类注浆方法主要在大型隧道、洞穴等砌壁后，用作注浆固结。（2）渗透注浆。此类注浆方法需要浆液颗粒小于岩土颗粒，在不破坏岩土内部结构的情况下将浆液填充于岩土缝隙中，使浆液与岩土结构固结成一整体。（3）压密注浆。注入的是较稠的浆液，使浆液在岩土中形成圆柱体或球形的浆泡，从而压密周边岩土。（4）劈裂注浆。此类注浆方法可用于裂隙岩体的防渗与补强，将浆液注入较脆弱的岩层中，浆液就会对两侧岩壁施加一定的挤压应力，使裂缝扩大并继续加注浆液，以提高加固效果。
1.4特殊注浆技术。有的注浆技术在工程中运用不多，只在一些较为特殊的情况下才采用，如煤层灭火注浆。在煤矿开采时为了防止火灾，需要对地下煤层进行灭火。一般采用的是注浆封闭技术，即喷注密集度较大的浆液，覆盖矿层，隔绝氧气来源，以达到灭火的目的。还有一种特殊的注浆技术是树根桩加固技术，一般用于建筑物的地基加固纠偏，其优点是在加固地基的同时又不会破坏地基土的支撑作用。
2岩土锚固技术
岩土锚固技术是用埋在地层中的锚杆将结构物与地层连在一起，依靠锚杆与地层的剪切力而使地层自身的岩土得到加固。
2.1锚固技术机理研究。锚杆的表面不光滑，存在细微的粗糙纹路，主要用于提高摩擦阻力。浆液围绕锚杆形成灌浆柱，当浆液主体与锚杆出现相对位移时，相交互的界面被破坏，此时浆液主体与锚杆间的摩擦力因剪切作用而增大。若锚杆为光滑表面，则摩擦力难以达到所需大小，需要再增加机构来增大摩擦力；若锚杆为竹节锚杆，竹节处的突起能够起到增大结合力的作用。
2.2锚固材料及其施工工艺。锚固材料主要指的是锚管、锚杆所用的材料。在工程中，常用的锚杆有机械型预应力锚杆、注浆型预应力锚杆、拉力（压力）型锚杆、载荷分散型锚杆、可拆芯式锚杆、摩擦型锚杆等。压力（压力）型锚杆适用于有大的形变量的矿山或巷道；摩擦型岩石锚杆主要是用无缝管制成锚管，再配备水胀式锚杆，适用于岩土较脆弱或者因爆破而受震动影响的工程；快硬型水泥卷锚杆适用于隧道施工或矿山开采中。岩土锚固技术施工过程主要包括钻孔、制作安装锚盘、孔隙灌浆、制作安装钢筋、浇筑混凝土、张紧锚筋、封锚等工艺。近年来，岩土锚固技术发展得很快，基本每一项工艺流程都发展得很完善了，施工时只需要根据实际情况选择合适的工艺流程即可。
2.3预加固技术。在岩土施工时，由于受到地形条件的影响，总会遇到地质条件不好或破碎的地层，为了保证施工能够顺利进行，必须对地质条件不良的隧道或岩体进行预加固处理，以改善其内部应力分布，提高岩土的稳固性和承重能力。水平注浆成拱是一种预加固技术，在隧道施工中，主要用于含泥岩、粘土较多的软弱地层。超前小导管注浆是一种将注浆与锚固相结合的新型技术，让浆液通过小孔进入到岩土中，再配以锚杆，使浆液、锚杆、岩体融为一体，稳定性和强度得到提高。
2.4锚固技术所存在的问题及发展趋势。锚固技术也存在一定的局限性，如在预应力锚固中存在受力不均匀以及应力损失等情况；使用锚杆所加固的岩体对于其耐久性、持久性、安全性等还未找出合理的评价方法；锚固防腐措施还有待研究与完善。今后岩土锚固技术将朝着高承载力的方向发展，能够应用于各类复杂的地形情况。积极推动新工艺的开发与研制，加强锚杆及其配套设施的工业化生产，并强化锚固工程的工作性能及安全性评估，以保证锚固技术的安全可靠性。
3结束语
我国的岩土加固技术自上个世纪以来，取得了较为突出的进步，与发达国家相比，在地基的加固方面已经逐渐缩小了差距。我国现如今的岩土加固技术已经基本能够满足国内日常建设的需要，但仍需要科技工作人员研究更为先进的技术，以对不同地质条件、地质结构提出更加合理的加固方法。我们需要在现有技术成果的基础上，不断开拓创新，运用新技术、新工艺，提高我国岩土加固的综合水平。
参考文献
[1] 王守海. 岩土加固技术的发展与组成[J]. 探矿工程，2008，（20）.
[2] 陈耕野，杜嘉鸿. 新世纪岩土加固技术的回顾与展望[J]. 探矿工程，2009，（34）.
[3] 成永刚，王焕霞，吴少汉. 岩土锚固工程设计施工问题[J]. 地质灾害与环境保护，2006，（1）.