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摘 要:岩土锚固工程技术已成功应用于高边坡防护、公路隧道、路基、深基坑处理、加固软弱围岩工程,其效果很好。此项技术对于治理和预防坍塌等灾害性地质病害有独特的优越性。
关键词:岩土锚固技术;应用
1 岩土锚固工程技术的特点
岩土锚固工程技术就是依靠锚杆周围岩土层的抗剪强度传递建筑构筑物的拉力或保持地基土层开挖层面的稳定与安全。从力学角度看,该技术可抵抗倾倒(深基坑)、阻止地层剪切破坏(边坡防护)、控制地下层围岩的变形和坍落(隧道、矿井)、抵抗竖向位移(水库、船坞)、抵抗结构物基底水平位移、加固地基(消除差异变形沉降)。
岩土锚固的基本原理就是利用锚杆(索)周围地层岩土的抗剪强度来传递结构物的拉力以保持地层开挖面的自身稳定,由于锚杆锚索的使用,它可以提供作用于结构物上以承受外荷的抗力;可以使锚固地层产生压应力区并对加固地层起到加筋作用;可以增强地层的强度,改善地层的力学性能;可以使结构与地层连锁在一起,形成一种共同工作的符合体,使其能有效地承受拉力和剪力。在岩土锚固中通常将锚杆和锚索统称为锚杆。
2 岩土锚固技术的发展历程
翻开锚固工程技术的发展史我们可以看到,在与岩土有关的工程中,它的应用可以追溯到1911年美国矿山巷道支护中利用的岩石锚杆,1918年西利西安矿山开始使用锚索支护,1934年舍尔法坝采用了预应力锚杆(索)。目前各类岩石锚杆已达数百种之多,并且许多国家和地区先后都制定了锚杆规范或推荐性标准。我国是从20世纪50年代后期将此技术应用于矿山、铁路隧道和地下工程中,并采用普通粘结型锚杆和喷射混凝土相结合的喷锚支护。但此项技术的应用发展一直较为缓慢。随着我国国民经济的发展和土木工程的兴起,近十年来,岩土锚固工程技术有了较快的发展,应用范围也不断扩大,特别是在我国矿山巷道、铁路隧道、公路隧道、排水遂洞等地下工程中大量采用普通粘结型锚杆与喷射混凝土支护。我们还注意到,近年来岩土锚固工程技术在公路工程中的应用范围也不断扩大。用于京沈高速公路宝山段高边坡锚固工程、京珠高速公路的高边坡锚固工程及隧道工程、辽宁丹本高速公路隧道工程、云南昆玉高速公路高边坡锚固工程、湖北襄十段高速公路高边坡护坡工程等。据了解,应用效果令人满意。
3 岩土锚固锚杆的选择与施工
锚杆由锚固体,拉杆及锚头三部分组成。而锚固体提供的锚固力是保证构筑物稳定要求的主要技术关键。锚杆施工质量的优劣直接影响锚杆的锚固能力。锚杆的施工工序为施工准备——锚杆的钻凿——锚杆的制作——安放——注浆——养生——锚杆张拉——锁定(锁定荷载的确定)。其中应注意几个影响加固的因素:锚杆的布置与安放角度,锚杆自由段(张拉段)长度,确定锚杆锚固体的安全系数,锚杆的几种试验(基本试验、蠕变试验、验收试验)需在使用前进行。如果是预应力锚杆需进行长期观测,掌握变化规律,确定锚杆的长期工作性能。保证锚固工程的可靠性。
4 岩土锚固工程技术应用实例
辽宁丹本线是我国东北一条重要的出海高速公路通道,处于该线上的下马塘隧道,在施工时遇到工程地质条件非常差的软弱白色特细泥状围岩。在开挖过程中,普通施工机具无法发挥作用,只能采取人工挖掘为主的施工工艺,风钻只能钻进1米,钻杆即被泥状围岩粘死,隧道施工的一些必要的安全性临时支护措施及永久受力体很难形成,施工速度非常缓慢。有一段时间内,连续出现过数次坍塌事故,最严重的一次塌方事故,是在冻融刚刚来临不久,由于地层含水量剧增,围岩失稳,局部地压增加,使已做好的隧道压垮近50米,隧道顶部与地表沟通,地表现成一个直径近40米的大坑,几个月一米未进。后引进垦特莱公司专利技术锚力牌自钻式多功能锚杆解决这一工程问题。并请专家论证一致通过,经现场试验,上述问题均得到比较好的解决,效果比预想的还要好,受到现场施工技术人员的一致认可和赞同。决定在该地质层位内全部采用該项技术。最后结果,施工速度明显加快,坍塌事故再没有出现,月平均进度达40米。
大多工程的地质条件都很差,应用这一技术很好解决了工程问题,应用效果令人惊喜。通过近几年的技术推广,加之工程安全技术重在预防和对工程质量的要求越来越高,我们应在研究总结的基础上加强岩土锚固锚杆技术在的推广应用。
参考文献
[1]许明.锚固系统质量的无损检测与智能诊断技术研究[D].重庆大学,2002.
[2]王闯,梁晓丹,宋宏伟.锚杆支护在土木工程中应用的现状与发展[J].安徽建筑,2002.
[3]卢灿东.柔性注压锚杆结构参数与锚固性能分析研究[D].青岛科技大学,2007.
关键词:岩土锚固技术;应用
1 岩土锚固工程技术的特点
岩土锚固工程技术就是依靠锚杆周围岩土层的抗剪强度传递建筑构筑物的拉力或保持地基土层开挖层面的稳定与安全。从力学角度看,该技术可抵抗倾倒(深基坑)、阻止地层剪切破坏(边坡防护)、控制地下层围岩的变形和坍落(隧道、矿井)、抵抗竖向位移(水库、船坞)、抵抗结构物基底水平位移、加固地基(消除差异变形沉降)。
岩土锚固的基本原理就是利用锚杆(索)周围地层岩土的抗剪强度来传递结构物的拉力以保持地层开挖面的自身稳定,由于锚杆锚索的使用,它可以提供作用于结构物上以承受外荷的抗力;可以使锚固地层产生压应力区并对加固地层起到加筋作用;可以增强地层的强度,改善地层的力学性能;可以使结构与地层连锁在一起,形成一种共同工作的符合体,使其能有效地承受拉力和剪力。在岩土锚固中通常将锚杆和锚索统称为锚杆。
2 岩土锚固技术的发展历程
翻开锚固工程技术的发展史我们可以看到,在与岩土有关的工程中,它的应用可以追溯到1911年美国矿山巷道支护中利用的岩石锚杆,1918年西利西安矿山开始使用锚索支护,1934年舍尔法坝采用了预应力锚杆(索)。目前各类岩石锚杆已达数百种之多,并且许多国家和地区先后都制定了锚杆规范或推荐性标准。我国是从20世纪50年代后期将此技术应用于矿山、铁路隧道和地下工程中,并采用普通粘结型锚杆和喷射混凝土相结合的喷锚支护。但此项技术的应用发展一直较为缓慢。随着我国国民经济的发展和土木工程的兴起,近十年来,岩土锚固工程技术有了较快的发展,应用范围也不断扩大,特别是在我国矿山巷道、铁路隧道、公路隧道、排水遂洞等地下工程中大量采用普通粘结型锚杆与喷射混凝土支护。我们还注意到,近年来岩土锚固工程技术在公路工程中的应用范围也不断扩大。用于京沈高速公路宝山段高边坡锚固工程、京珠高速公路的高边坡锚固工程及隧道工程、辽宁丹本高速公路隧道工程、云南昆玉高速公路高边坡锚固工程、湖北襄十段高速公路高边坡护坡工程等。据了解,应用效果令人满意。
3 岩土锚固锚杆的选择与施工
锚杆由锚固体,拉杆及锚头三部分组成。而锚固体提供的锚固力是保证构筑物稳定要求的主要技术关键。锚杆施工质量的优劣直接影响锚杆的锚固能力。锚杆的施工工序为施工准备——锚杆的钻凿——锚杆的制作——安放——注浆——养生——锚杆张拉——锁定(锁定荷载的确定)。其中应注意几个影响加固的因素:锚杆的布置与安放角度,锚杆自由段(张拉段)长度,确定锚杆锚固体的安全系数,锚杆的几种试验(基本试验、蠕变试验、验收试验)需在使用前进行。如果是预应力锚杆需进行长期观测,掌握变化规律,确定锚杆的长期工作性能。保证锚固工程的可靠性。
4 岩土锚固工程技术应用实例
辽宁丹本线是我国东北一条重要的出海高速公路通道,处于该线上的下马塘隧道,在施工时遇到工程地质条件非常差的软弱白色特细泥状围岩。在开挖过程中,普通施工机具无法发挥作用,只能采取人工挖掘为主的施工工艺,风钻只能钻进1米,钻杆即被泥状围岩粘死,隧道施工的一些必要的安全性临时支护措施及永久受力体很难形成,施工速度非常缓慢。有一段时间内,连续出现过数次坍塌事故,最严重的一次塌方事故,是在冻融刚刚来临不久,由于地层含水量剧增,围岩失稳,局部地压增加,使已做好的隧道压垮近50米,隧道顶部与地表沟通,地表现成一个直径近40米的大坑,几个月一米未进。后引进垦特莱公司专利技术锚力牌自钻式多功能锚杆解决这一工程问题。并请专家论证一致通过,经现场试验,上述问题均得到比较好的解决,效果比预想的还要好,受到现场施工技术人员的一致认可和赞同。决定在该地质层位内全部采用該项技术。最后结果,施工速度明显加快,坍塌事故再没有出现,月平均进度达40米。
大多工程的地质条件都很差,应用这一技术很好解决了工程问题,应用效果令人惊喜。通过近几年的技术推广,加之工程安全技术重在预防和对工程质量的要求越来越高,我们应在研究总结的基础上加强岩土锚固锚杆技术在的推广应用。
参考文献
[1]许明.锚固系统质量的无损检测与智能诊断技术研究[D].重庆大学,2002.
[2]王闯,梁晓丹,宋宏伟.锚杆支护在土木工程中应用的现状与发展[J].安徽建筑,2002.
[3]卢灿东.柔性注压锚杆结构参数与锚固性能分析研究[D].青岛科技大学,2007.