探究巖土錨固技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

萬龍

【摘 要】本文將巖土錨固技術(shù)的發(fā)展情況進(jìn)行了概述，并且對巖土錨固技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀從不同角度進(jìn)行了分析，最后對巖土錨固技術(shù)的發(fā)展趨勢提出了個人簡單的看法。

【關(guān)鍵詞】錨固技術(shù)；巖土工程

一、引言

巖土工程的錨固技術(shù)是巖土工程中最重要的技術(shù)之一。錨固技術(shù)可以在巖土工程中將巖土自身能力和穩(wěn)定性能最大限度的提高，而且還可以有效的縮減結(jié)構(gòu)物的大小和降低結(jié)構(gòu)物的自身重量，大大的節(jié)約了工程預(yù)算，并且有效的錨固還可以保證施工人員的安全，所以巖土的錨固技術(shù)已經(jīng)是解決巖土工程難題和加強(qiáng)巖土穩(wěn)定性的最直接、最經(jīng)濟(jì)和最高效的辦法之一了。目前，我國已經(jīng)在邊坡處理、基坑作業(yè)、礦井作業(yè)、隧道開挖等等工程均廣泛的采用了這種巖土錨固技術(shù)。隨著近些年我國對基礎(chǔ)設(shè)施工程的大力建設(shè)，尤其是對交通、能源和城市基礎(chǔ)設(shè)施的大力興建，將凸顯出巖土錨固技術(shù)的重要作用。

在1991年，美國首次采用巖石錨桿支護(hù)礦山巷道，當(dāng)時的這一技術(shù)可以稱之為巖土錨固技術(shù)的首次應(yīng)用，而且得到了良好的應(yīng)用效果。隨后到了60年代，我國也開始了對這種錨固技術(shù)的研究，并且開始嘗試應(yīng)用到實(shí)際工程當(dāng)中去，那時的礦山隧道、鐵路隧道和地下廠房均采用了巖土錨固技術(shù)，盡管當(dāng)時的技術(shù)可能并不是非常的發(fā)達(dá)和先進(jìn)，但是錨固支護(hù)的應(yīng)用確實(shí)為我國當(dāng)時的一些難度較大的工程提供了良好的技術(shù)支持。70年代，英國的核潛艇基地大量的應(yīng)用了地錨技術(shù)，已解決地下水造成的浮力影響。紐約的世貿(mào)中心工程也運(yùn)用了巖土錨固技術(shù)以解決深開挖工程中的一些難題。隨后，法國、瑞士、結(jié)課、澳大利亞等國家相繼出臺了關(guān)于巖土地層錨桿的技術(shù)規(guī)程，并且錨固技術(shù)得到了極為廣泛的應(yīng)用。

二、巖土錨固的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1應(yīng)用領(lǐng)域拓展

我國自六十年代開始，非預(yù)應(yīng)力和低預(yù)應(yīng)力的錨固技術(shù)以及錨固支護(hù)技術(shù)開始廣泛的應(yīng)用到了礦山巷道和一些隧道工程中了，巖石錨固技術(shù)為我國的隧道工程的興建提供了強(qiáng)大的支持，并發(fā)揮了巨大的作用。隨著時間的推移，工程中出現(xiàn)的難題種類越來越多，問題越來越復(fù)雜，所以隨之出現(xiàn)了越來越多的錨桿種類以滿足各種工程的需求。

八十年代，是我國錨固技術(shù)的興旺時期，那個時代水利、電力的大力發(fā)展也推動了錨固技術(shù)的不斷的完善與進(jìn)步，而且我國已經(jīng)開始生產(chǎn)高強(qiáng)鋼絞線，并且開始研究灌漿技術(shù)了，這表明我國在巖土錨固技術(shù)已經(jīng)跨入了一個新的時代了。令人嘖嘖稱贊的大型工程--三峽水利樞紐工程，其船閘邊坡需要建在風(fēng)化程度不同的花崗巖之中，工程界學(xué)者和專家對這一難題進(jìn)行了深入研究和分析，最后采用約4000根的預(yù)應(yīng)力錨桿和100000余根的高強(qiáng)錨桿進(jìn)行整體加固，利用這個錨固工藝不僅抑制可不穩(wěn)定巖土的滑落、改善了邊坡的受力情況，更阻止了塑性區(qū)的向外拓展，大大的提升了邊坡的穩(wěn)定性。

北京首都機(jī)場在擴(kuò)建工程中，為了解決地下水庫浮力的問題，借鑒了70年代英國核潛艇基地建設(shè)方案中的錨固技術(shù)，學(xué)習(xí)成功經(jīng)驗(yàn)并且結(jié)合著實(shí)際工程現(xiàn)狀，采用了壓力分散性錨桿，有效的將地下室版的厚度減少了5m之多，大大的減少了工程的成本。

2.2標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)日趨完善

1986年，我國對錨固技術(shù)進(jìn)行了規(guī)范，頒布了《錨固噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（GBJ86-85），這本規(guī)范的出臺不僅使得我國在錨固技術(shù)的應(yīng)用上更為經(jīng)濟(jì)更為合理，而且將很多先進(jìn)的錨固技術(shù)的設(shè)計(jì)、材料和施工檢測等方面都做了極為明確的規(guī)定。規(guī)范對預(yù)應(yīng)力錨桿服務(wù)年限在2年以下的定位臨時錨桿，服務(wù)年限兩年或2年以上的定位永久錨桿[1]。錨桿的安全系數(shù)如表1所示。

2.3 錨固施工用具的新發(fā)展

以往我國用到的錨固施工機(jī)具都是從國外引進(jìn)的，但是我國在錨固施工機(jī)具上也開始進(jìn)行自主研發(fā)生產(chǎn)了，而且生產(chǎn)出來的機(jī)具具有優(yōu)良的施工性能。柳州機(jī)械總廠出產(chǎn)的OVM錨具具有良好且可靠性較高的自錨性能，而且應(yīng)用在我國很多工程中，獲得了令人滿意的效果。

粘結(jié)錨桿的材料隨著硫酸鹽水泥和各種早強(qiáng)劑的誕生也有了新的發(fā)展和進(jìn)步，早強(qiáng)水泥卷錨桿已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到工程之中，這種錨桿的最大特點(diǎn)就是可以非常明顯的提高錨桿約束巖石變形的能力。在安裝兩個小時以后，其抗拔力就已經(jīng)可以達(dá)到150kN了。在生產(chǎn)錨固材料方面，天津和江西等地區(qū)的廠家已經(jīng)具備了生產(chǎn)高強(qiáng)鋼絞線的能力了。如今工程實(shí)踐中常用的錨桿，主要包括注漿型和機(jī)械性預(yù)應(yīng)力錨桿、拉力型和壓力性預(yù)應(yīng)力錨桿、荷載分散型錨桿、全長粘結(jié)性錨桿、可拆芯式錨桿、樹脂卷和快硬水泥卷錨桿、中空逐漸錨桿、摩擦性錨桿等[2]。

三、巖土錨固的發(fā)展趨勢

（1）對于錨固荷載的傳遞機(jī)理應(yīng)該進(jìn)行深入研究，以往的研究均是在粘結(jié)應(yīng)力均勻分布的理論基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展研究的，在今后的研究中應(yīng)該以實(shí)際情況為依據(jù)，提出合理的計(jì)算錨固承載力的方法。

（2）應(yīng)該更深一步進(jìn)行錨固機(jī)理的探究，尤其是預(yù)應(yīng)力錨桿對巖土的應(yīng)力狀況研究清楚，以及預(yù)應(yīng)力錨桿對巖土的力學(xué)性能的影響機(jī)理要進(jìn)行分析，并提出錨桿錨固的計(jì)算模型，通過計(jì)算機(jī)有限元等軟件進(jìn)行應(yīng)力傳遞規(guī)律的研究。

（3）如今地震頻發(fā)，那么地震會對錨桿錨固造成怎樣的影響，應(yīng)該是我們今后研究的重點(diǎn)。

四、總結(jié)

自從巖土的錨固技術(shù)從20世紀(jì)研究出來以后，就有了快速的發(fā)展和長足的進(jìn)步，而且在科學(xué)不斷進(jìn)步的今天，錨固技術(shù)還在被學(xué)者和專家不斷的創(chuàng)新，以滿足工程中各種問題的需要。所以，我國應(yīng)該結(jié)合國內(nèi)的研究成果對錨固理論進(jìn)一步的探究，并在實(shí)際工程中不斷的進(jìn)行創(chuàng)新工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]程良奎，巖土錨固的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].土木工程學(xué)報(bào)，2001，34（3），7-12

[2]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編寫組.巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2005