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巖土穩(wěn)定性的最直接、最經(jīng)濟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礦山巷道，當時的這一技術(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)用到實際工程當中去，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)，盡管當時的技術(shù)可能并不是非常的發(fā)達和先進，但是錨固支護的應(yīng)用確實為我國當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)的不斷的完善與進步，而且我國已經(jīng)開始生產(chǎn)高強鋼絞線，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余根的高強錨桿進行整體加固，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。

北京首都機場在擴建工程中，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)驗并且結(jié)合著實際工程現(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標準化建設(shè)日趨完善

1986年，我國對錨固技術(shù)進行了規(guī)范，頒布了《錨固噴射混凝土支護技術(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)濟更為合理，而且將很多先進的錨固技術(shù)的設(shè)計、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具都是從國外引進的，但是我國在錨固施工機具上也開始進行自主研發(fā)生產(chǎn)了，而且生產(chǎn)出來的機具具有優(yōu)良的施工性能。柳州機械總廠出產(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劑的誕生也有了新的發(fā)展和進步，早強水泥卷錨桿已經(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)高強鋼絞線的能力了。如今工程實踐中常用的錨桿，主要包括注漿型和機械性預(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理應(yīng)該進行深入研究，以往的研究均是在粘結(jié)應(yīng)力均勻分布的理論基礎(chǔ)上進行拓展研究的，在今后的研究中應(yīng)該以實際情況為依據(jù)，提出合理的計算錨固承載力的方法。

（2）應(yīng)該更深一步進行錨固機理的探究，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)性能的影響機理要進行分析，并提出錨桿錨固的計算模型，通過計算機有限元等軟件進行應(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。

四、總結(jié)

自從巖土的錨固技術(shù)從20世紀研究出來以后，就有了快速的發(fā)展和長足的進步，而且在科學(xué)不斷進步的今天，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一步的探究，并在實際工程中不斷的進行創(chuàng)新工作。

參考文獻：

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

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