岩土锚固技术论文

2022-05-11

本论文主题涵盖三篇精品范文，主要包括《岩土锚固技术论文(精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。【摘要】随着经济的发展，岩土锚固工程技术越来越成熟，被广泛应用于各个工程领域。在岩土工程中，利用锚杆和岩土的相互结合，提高岩土的稳定性，充分发挥锚固技术的优势，为岩土锚固工程技术的推广奠定了基础。文章主要对岩土锚固工程技术现状和应用进行分析，并对其在实际应用中出现的问题提出相应对策。

第一篇：岩土锚固技术论文

岩土锚固技术的发展与存在的问题

【摘要】岩土锚固是岩土工程中的一个重要构成部分。笔者试从目前国内外锚固技术的发展情况和其应用方向，叙述锚固技术发展过程中面临中的种种问题，为岩土锚固技术未来的发展提供相关意见。

【关键词】锚固技术;锚杆;研究;问题

1 引言

锚固技术是岩土工程建设中极其重要的一个技术，近年来随着社会经济高的发展，科学技术的进步，该技术也有了进一步的发展，其运用前景十分可观。锚固技术能够迅速发展的原因就在于它可以全面地实现岩土材料本身的功效，尽可能地发挥岩土介质的硬度，同时有效强化岩土体的承重和稳定作用，将结构物与岩土体二者牢牢地固定在一块，从而保证了岩土工程的质量和施工者安全。自上世纪20年代第一次使用钢筋加固岩层以后，该技术就呈现快速发展之态势，尤其是上世纪802年代以来，在计算机诞生以后，运用计算机进行模拟计算，有效地促进了岩体锚杆加固机理的相关探究。不过因为岩土介质自身额特点，其复杂多样性造成目前研究还面临种种不足，其设计理论、计算方法还有待改进。所以实际上其理论研究已经更不上工程实践的脚步了。

2 岩土锚固技术的研究现状及其应用方向

2.1 国外锚固技术的发展情况

从18世纪90年代，在北威尔士的煤矿中，率先使用了钢筋来加固岩层开始，到上世纪80年代为止，随着技术的革新，使得锚杆的承载力最大达到了16500KN，再到近些年来，国外的岩土锚固技术各方面都有了长远的进步。

当前学界和工程业中对于岩土锚固技术理论相关研究可分成两个部分：一是将锚固体当成研究对象，探讨锚固体和岩土体的力的相互作用;其次是将岩土体当作研究对象，探讨锚固体对加固体所起的的力学效果。国外学者长期以来都专注于对锚杆试验的探究，概述如下：

鲁特邹和贾居里在1967年时进行了关于钢筋在混凝土中的滑移性质的相关探讨[1]。

法玛尔在他的1975年论文中着重研究了腊八荷载作用下锚杆的粘结力，他通过相关试验的探究得出结论，认为粘结力从荷载作用点到锚杆里端是按照指数形式不断减少的，从而为近代的锚杆的受力特性研究确立了学术技术。

司邦等人在1990年发表的论文中，展示了他根据相关试验结果，得出额结果是，锚杆倾角与其所加固节理面的抗剪强度有关。

籍里柯等人在2002年发表的论文中对全长粘结式锚杆的锚固力受锚杆长度、直径等其他因素的影响关系实施了相关试验，得到的结论是改变以上相关因素的数值的确会加大锚固力，但存在一个峰值，也就是不能大于锚杆材料自身的抗拉强度[2]。

2.2 我国岩土锚固技术的情况

因为民国政府的腐败，我国直到1949年新中国成立后才开始运用岩石锚杆技術，那是主要应用的方向是矿山支护。到了60年代开始，才进一步发展该项技术，开始使用普通砂浆锚杆和喷射混凝土支护。同一时期，在梅山水库中的加固工程里还使用了预应力锚索。到了70年代开始，技术的进步已经使施工队能够在深基坑的支护工程里使用土层锚杆，作用是维护基坑工程的稳定性。随着社会经济的发展以及科学水平的提高，到了1996年时，在全国大中小煤矿中，锚杆支护的使用率占到总体的百分之30左右。进入新世纪以来，国内的岩土锚固工程规模扩大的很快，相应额技术发展也得到了提高，预应力锚索的荷载力足够达到3000KN，从而实现工程的系统加固以及局部加固。

2.3 岩土锚固技术的应用方向

岩土锚固在几十年来的发展以后，该项技术已经能够熟练地应用于岩土工程的各个方向，主要表现在下列主要工程：

一是边坡稳定工程。像是高山岩石或者是岩土加固、挡土墙加固、斜边稳定等工程。

二是隧道以及地下的支护工程。像是铁路、公路、地下管道以及隧道加固等工程。

三是深基坑的支护工程。像是基坑开挖时的护壁工程、地下室的护壁工程等。

四是阻止倾覆的结构工程。像是避免高塔以及高架桥的倒塌等工程。

此外锚固技术还运用在像是加压装置、冲击区的抵抗浮力和防护等工程[3]。

3 锚固技术当前研究中面临的问题

根据前人学者的研究我们可以得知：首先对锚固结构的荷载力其作用的方面有锚杆形态、锚杆直径、锚杆长度以及锚杆杆体强度以及岩石强度等。其次锚杆的剪应力是从随着锚杆的长度不均匀的分布在上面，该力是垂直纵向数值先加大后变小，最后直到零单峰形式。第三锚杆对于含有裂缝的岩体加固作用明显，在锚固角数值变大后，其弹性模量与抗拉强度先上升接着下降[4]。

从锚固技术的诞生直到现在，国内外关于这项技术已经有了许多的相关著作和论文研究，不过其中大多数的研究都是从锚固结构的静力分析这个角度出发，目前来看，还没有研究对边坡锚固结构的地震动力作用机制进行探讨。不过还是有些许学者注意到了锚杆在爆破方面的相关应用，并做了论文研究，例如单仁亮在2011年发表的论文中，通过实验表明，爆炸会造成锚杆大约五秒的震动，之后锚杆存在变形，这是关于锚杆在短时间、单项作用方面的相关探讨。笔者在对各大数据库进行搜索后，暂时没有找到有相关文章对锚固结构在地震动力相互作用机制进行研究，所以可以推断目前关于这个问题，还属于理论研究的学术空白部分。

4 关于目前锚固技术发展的意见

我国属于山区地震频发的国家，因为地缘广阔，地形多变，所以许多的道路、水利工程都得被迫建立在山区，将出现许多关于高烈度地区的高坡边坡的工程，因此为了确保这些工程的顺利完工，提高工程质量，保证施工人员的安全，学界对于锚固结构在地震等动力方面的研究应该投入更多的精力，从而为中国甚至是世界上的高陡边坡加固工程提供相关的设计理论和技术革新，从而促进当地经济的发展，降低地震对于人类的危害。

【参考文献】

[1]周健茹;陈亚楠;李林子;郭方方.岩土锚固工程技术的发展和存在的问题[J].现代装饰(电子版)，2011(08)：47.

[2] 冯小平;陈兰萍;潘建红.现阶段岩土锚固工程技术的发展与常见问题探讨[J].经营管理者，2011：142.

[3] 张海珠;崔雪;赵媛.我国岩土预应力锚索加固技术的发展与存在的问题[J].江西建材(电子版)，2013(19)：256.

[4] 李爱华，黄迎.加锚结构面剪切特性及锚固岩体综合力学模型研究[J].科技信息，2011(27)：332.

作者：臧金龙

第二篇：岩土锚固工程技术及其应用分析

【摘要】随着经济的发展，岩土锚固工程技术越来越成熟，被广泛应用于各个工程领域。在岩土工程中，利用锚杆和岩土的相互结合，提高岩土的稳定性，充分发挥锚固技术的优势，为岩土锚固工程技术的推广奠定了基础。文章主要对岩土锚固工程技术现状和应用进行分析，并对其在实际应用中出现的问题提出相应对策。

【关键词】岩土;锚固工程技术;应用分析;对策

一、岩土锚固技术现状分析

根据国内外岩土锚固工程技术的现状分析可知，岩土锚固工程技术在很早之前就已经得到了广泛应用。与国外岩土锚固工程技术相比，我国的岩土锚固工程技术在推广初期还存在许多问题，无法全面地应用于各个领域[1]。但是，随着我国经济和科学技术的发展，岩土锚固工程技术已经逐步完善，被广泛应用于隧道、坝体等各个工程领域，并得到了行业内的一致好评。

相对于国内岩土锚固技术，国外的岩土锚固工程技术起步比较早，相关技术体系也比较完善，尤其是岩土加固和稳定性技术，已经成为学习的典范。

二、岩土锚固工程技术存在的主要问题及对策

1)目前，由于很多施工人员技术水平各有高低，对岩土锚固专业知识掌握不完全，在实际操作过程中极易出现失误。再者，很多施工人员自作聪明，不认真学习理论知识，按照自己的经验进行作业，严重影响了岩土锚固工程技术的发展。

2)通过对岩土锚固工程技术的分析，对当前存在的主要问题提出相应对策，其主要分为以下几个方面：

①施工单位统一对施工人员进行专业知识和专业技能培训，拓展专业知识，提高专业技能，正确掌握岩土锚固工程技术，防止在施工作业过程中出现失误。

②制定规范的操作说明，并进一步改进现有的工程机械设备，改善其原有的繁琐的操作程序，使施工人员不但可以改正错误的个人观念，还可以快速有效地学习操作技术，提高工作效率。

③施工单位除了加强对施工人员的培训，提高其自身综合能力外，还要从长远的发展眼光考虑，研究和开发适合各个工程领域施工的高科技专业设备，鼓励创新发展，促进我国岩土锚固工程技术的进步。

三、岩土锚固工程的技术特性及创新

1)岩土锚固工程技术是工程领域的一种新型施工技术，其技术核心就是施工人员将锚杆埋在岩土中，通过岩土和锚杆的相互作用，增强其整体工程结构的稳定性。随着岩土锚固工程技术的不断完善，应用范围越来越广泛。与传统的施工技术相比，目前的锚固技术有着自身独特的优势和特点，其主要可以总结为以下几点：

①在实际岩土锚固工程施工过程中，这种技术施工下的工程具有极强的稳定性，更好地提高了整体工程的抗震效果[2]。另一方面有效地控制了岩土结构的变形，提高了建筑物的安全性能。

②由于施工环境和施工地域的流动性，各个施工地区的地质存在差异，传统的施工技术很难适应所有的地质，将灌注体和施工土体完美地结合。但是岩土锚固工程技术可以突破这一技术难关，根据实地地质的性质和抗剪强度，通过特殊的施工方法，最终实现承载柱体的灌注工作。

③在实际施工过程中，为了保证施工人员的安全和施工质量，施工人员必须根据实地施工现场地质进行勘察和分析，通过岩土锚固工程技术对施工地层结构进行支撑保护，进而进行施工作业，提高整个施工过程的安全保障。

2)随着岩土锚固工程技术的发展，其涉及相关的施工领域技术也在逐步完善。但是，随着社会的不断进步，岩土锚固工程技术还需要不断创新，以适应社会市场的不断变化。岩土锚固工程技术的核心材料就是利用各种强加剂，加强锚杆的坚固性，使得水泥混凝土的整体性能不断提高。除此之外，还要加强对锚杆原材料的创新，不但可以提高水泥混凝土的强度，还进一步为高性能的锚杆生产奠定基础。通过对强加剂和锚杆原材料的不断创新，提高其自身的承载力，促使我国岩土锚固工程技术的发展“百尺竿头，更进一步”。

四、我国岩土锚固工程技术的完善和未来发展趋势

1)随着我国岩土锚固工程技术的不断创新和发展，各种新型施工技术不断提高。为积极响应国家口号，必须时刻把“安全第一”放在施工第一位，保證整个施工过程的安全。再者，施工单位必须制定岩土锚固工程技术操作规范，对与施工相关的设计、用料及操作做出明确的相关规定，保证施工质量[3]。除此之外，为了保证整个施工过程的安全，还要提前对施工人员和技术人员做好任务分配和专业培训工作。这样，在技术人员的指导下，不但可以保证整个施工过程顺利进行，还进一步提高了施工人员的综合素质，保障了整个施工过程的进度及施工质量。

2)岩土锚固工程技术是岩土工程领域的一项重要施工技术，其最早就应用在隧道工程中。但是，隧道工程的施工环境和地层机构比较复杂，使得对这种技术的要求不断提高。为了更好地适应市场需求，施工企业不断创新，开发和研究了自钻式、水泥卷等各种不同类型的锚杆。伴随着发电、水电及城市化的发展，岩土锚固工程技术不断被应用于相关施工领域，这些都表明了我国的岩土锚固工程技术的进步。从我国岩土锚固工程技术的应用领域和自身优势分析，随着科技创新和经济发展，岩土锚固工程技术还可能应用于更多建筑工程上，进一步促进了岩土锚固工程技术的进步和推广。

结束语：

随着我国建筑领域的发展，岩土锚固工程技术也得到了广泛的应用，进一步提高了整个工程的施工质量和安全性。随着岩土锚固工程技术的发展和创新，在实际施工过程中存在的问题也逐步得到了解决，为岩土锚固工程技术的发展奠定了基础。

参考文献：

[1]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，(01).

[2]程良奎.岩土锚固研究与新进展[J].岩石力学与工程学报，2005，(21).

[3]刘克文，吴蔚.对发展我国岩土锚固的几点意见[J].西部探矿工程，2005，(04).

作者：江雨泽

第三篇：岩土锚固技术在地铁修建中的应用

摘要：本文通过对我国地铁发展现状的概述和对未来前景的展望,简要叙述了岩土锚固技术在地铁修建中的应用以及对环境的影响,并就岩土锚固技术对环境的影响提出了相应的解决措施。

关键词：地铁与轻轨;岩土与锚固;环境;影响

地铁自始建以来,就以快捷、大运量的特点在解决城市交通中发挥了重大作用。在我国,由于人口众多,大、中城市人口集中,交通拥挤越来越严重,如何解决这一难题成为城市发展的瓶颈。随着我国国民经济的发展和技术的不断进步,地下铁道建设以它不可替代的优势成为我国城市交通建设中的佼佼者随着我国经济的高速发展，工程建设领域投资额度的不断增加，各类建筑也是逐年增加，随之而来的是各种深基坑的不断涌现，在深基坑的支护方案设计时，就不能满足仅仅是在技术上能满足基坑的安全稳定性就可以了，而是我们应该做到根据现场实际情况设计出一种在技术上可行，在经济上合理的方案，为国家节约每一分钱，为祖国的经济可持续发展做出我们应有的贡献。

一、我国城市轨道交通建设

1.我国轨道交通建设的发展概况

随着我国城市人口和车辆的不断增加,在一些较为拥挤的大中城市地面交通已无法满足人们的出行要求,这些城市面临巨大交通压力。而地下铁道与轻轨在解决城市交通问题上越来越显示其重要地位。

自上世纪90年代中后期,我国的轨道交通建设进入了高速发展时期。至今为止,我国已有许多城市如北京、上海、广州、深圳、南京等拥有多条地铁线路在运行,对这些城市的发展和提高百姓的日常生活质量做出了巨大贡献。此外,现在各大城市都把地铁和轻轨建设列入未来的城市规划中,有些规划的线路已经在建。可以说,我国地铁和轻轨建设的发展趋势是长期的、持久的。

2.地铁轻轨建设对城市地下空间开发的带动作用

地铁等地下交通设施的建设,带动了地下商场、地下停车厂、地下管廊、地下交通等等设施的发展。随着城市建设的不断发展,城市地面可利用的空间越来越少,必须向地下要空间,城市地下空间开发利用已成为必然的趋势。地铁和其它地下场所构成了未来城市人们生活的新的空间。

二、地铁工程主要施工方法

地铁规范中所指的城市轨道交通是指在城市中修建的快速、大中运量用电力牵引,采用钢轮钢轨的轨道交通。线路可在地下、地面或高架桥上敷设。本文在这里主要涉及的是地下敷设的地铁的施工方法。地铁的不同组成部分施工方法有所差别,应具体情况具体对待。车站工程的主要施工方法有明挖法、暗挖法以及盖挖法。区间工程的主要施工方法有明挖法、暗挖法以及盾构法。附属工程主要指地铁车站的风道、出入口等,主要采用明挖法和暗挖法施工。车站、区间及附属工程施工方案的确定,通常综合考虑地质及水文地质条件,社会环境要求等因素进行多方案比较,最终选择适合的施工方案。

1.明挖法。目前全国各大城市的地铁施工中明挖法施工的车站及区间占很大比例。明挖法的施工主要是采取桩+支撑或桩+锚索、土钉墙以及地下连续墙等作为围护结构,在维护结构安全稳定的状态下进行基坑内的土方开挖及结构施工。具有施工简单、造价相对较低等优点,但对地面交通的影响较大。

2.暗挖法。暗挖法的施工特点是在地质条件的情况下,采用超前支护体系对地层改善、加固。在超前支护的保护下采用复合式衬砌方法进行地下结构的初期支护及二衬施工。施工中遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的十八字方针。

此外,盖挖法、矿山法、盾构法也各具特点和优势,这里不再一一叙述。

三、锚固技术在地铁工程中的应用

地下铁道建设的繁荣与发展给锚固技术带来了极好的发展前景,相应的,锚固技术的发展也给地下铁道的建设带来了革命性的进步。目前的地下铁道工程的施工已广泛应用了锚固技术,无论是明挖法施工还是暗挖法施工,维护结构及超前支护结构的施工都离不开锚固技术。

1.锚固技术在明挖法施工中的应用。对于明挖法施工的地铁车站深度较浅的基坑(指基坑开挖深度在10m以内),有条件时,宜采用较为经济的土钉墙体系。深度较大、基坑宽在30m以上时,一般采用桩+锚索(杆)体系。

从目前地铁车站、区间的深度分析,采用桩+锚和地下连续墙+锚作为围护结构的居多。从经济上考虑,也采用土钉墙与桩+锚结合的技术。其中比较典型的是北京地铁五号线雍和宫站,其一侧围护结构上部为土钉墙,下部为桩+锚,另一侧围护结构自上至下均为桩+锚。在软土、沙层等土层,锚索采用钢绞线,长度为20~30m,拉力为300~1000KN,间距一般为1.4m左右。

2.锚固技术在暗挖施工中的应用。在暗挖法施工中,锚固技术主要应用在超前大管棚、超前小导管以及锁脚锚管等方面。

⑴超前大管棚主要用于暗挖隧道下穿大的雨水管、污水管或重要地下构筑物及隧道开马头处,目的是控制管线或构筑物的沉降。施工一般采用地质钻,对较长的管棚,可采用夯管锤或定向钻。地铁大管棚一般采用小于300mm钢管,管内填水泥砂浆。管棚长度一般为10~20m,目前,最长的管棚已达到120m。管棚施工会扰动土层,一般要有5mm的地表沉降。

⑵小导管主要应用于浅埋暗挖法施工的超前支护,用以防止开挖面拱部土体塌方。小导管场度为3.0~3.5m,前端设有注浆孔,用打入方式置入土层,上倾角10°~15°。导管安装后,向管内注浆。注浆可采用单液浆或双液浆,浆液扩散半径为15cm。

⑶锁脚錨管是为控制暗挖施工土层沉降的措施,即在隧道开挖初期支护拱脚部位,增设一道锚管。

四、岩土锚固对环境的影响

随着地下空间开发及锚杆、锚索应用密度的增加,岩土锚固技术对环境的影响已日渐突出。

在以往的工程建设中,由于未考虑锚杆、锚索对后续工程的影响,特别是新开发城市对占用建筑红线外的地下空间还没有限制,或者城市还没有全面规划,锚杆、锚索占用了过多的空间范围甚至是超出了建筑红线,严重影响了后续工程的开展。

针对以上情况,为解决锚固技术对环境的影响,保护地下空间环境,提出以下建议:

1.城市整体规划中建筑红线的制定,应考虑地铁等地下空间的范围和施工方法。

2.锚索设计与施工时,首先应对周围环境做详细调查,包括对规划方案要详实了解。设计时应充分考虑周围环境和城市规划,施工方案不应对后续工程造成影响。

3.尽量减短锚索长度,以减少影响范围。减短锚索,必须加大锚索抗拔力,可采用大直径旋喷锚体、扩大头锚杆等新技术。

4.锚索施工对周围环境有影响时,尽可能采用其他支护体系。当工程必须采用锚索方案时,应优先选择可拆卸锚索。

5.预应力锚索筋可采用玻璃钢筋或碳纤维筋,其抗拉力可以保证,便于切割,减少施工难度和施工风险。

参考文献