關于巖土工程施工中錨固技術的深入研究

■高慶源

（廣東省環境地質勘查院 廣東 廣州510006）

關于巖土工程施工中錨固技術的深入研究

■高慶源

（廣東省環境地質勘查院 廣東 廣州510006）

經濟的不斷發展，城市用地緊張和城市交通擁堵現象變得越來越突出。隨著地下商城、地下隧道等工程的興建，這種現象得到了有效的緩解。未來巖土工程還會朝著海洋、沙漠發展，這對巖土工程施工技術提出了更高的要求，錨固技術作為巖土施工重要組成部分必須得到重視。本文探討了巖土工程施工中的錨固技術的錨固原理和施工技術應用，希望推動巖土工程的發展。

巖土工程施工錨固技術

1 引言

巖土錨固技術經過多年的發展，在工程中發揮了良好效果。它既保證了工程項目的質量，還能夠延長工程的使用壽命。因此巖土錨固技術有極好的發展前景。巖土錨固技術不僅占地較少，適用性強，而且能有效降低工程建設成本，增加收益。近些年，我國的巖土錨固技術在材料、結構及施工工藝方面均有所改進，經過改進的錨固技術適應性更強、受力更合理，能適應各種特殊工程結構的需要。

2 錨固工程技術的發展概述

在我國巖土錨固工程技術主要是在材料、結構及施工工藝方面進行了改進，目的是使其向承載快速、高效率、受力合理、適應性較強方向發展，以適應不良地層和特殊工程結構的建設需要。比如自進式錨桿的應用給一些復雜地層的錨孔鉆造提供了技術支持，取得較好的加固效果；精軋螺紋鋼錨桿施工方便，工作效率高，可以根據需要使錨桿長度符合工作要求，錨桿可以通過套接長度可以達到20多米，甚至更長。巖土錨固技術在國內經過多年的研究與實踐，取得了明顯的發展和進步。

預應力錨索根據錨固體的受力狀態可以分為承壓型錨索和摩擦型錨索兩大類型。按照錨筋結構特征和傳力特征，可以分為拉力型錨索、壓力型錨索和荷載分散型錨索；其中荷載分散型錨索又可分為拉力分散型錨索、拉壓分散錨索、壓力分散型錨索、剪刀型錨索。

隨著我國錨固工程技術的不斷提高與發展，錨固結構的形式也在發生著變化，由預應力錨索抗滑墻發展到墩梁、地梁、錨噴、預應力錨索框架等結構形式。

巖土錨固技術是邊坡防護工程、水利工程、建筑深基坑支護、地下工程及隧道常采用的技術，它可以阻止結構開裂、工程滑坡和坍塌，調整和改善巖土體分布和結構內力。

3 錨桿的錨固機理

錨桿是通過其穩固錨固于深層穩定土體的一端來提供承載力的，端頭錨固式錨桿和粘結式錨桿有不同的錨固機理。錨桿的受力圖如圖1、2所示。

圖1 端頭錨固式錨桿的受力簡圖

圖2 粘結式錨桿的受力簡圖

以螺旋錨為例說明端頭錨固式錨的錨固機理。螺旋錨主要由錨頭、錨桿和錨片組成。在進行螺旋錨施工時螺旋錨需要外力矩作用下才能進入土體。當外力作用時葉片與巖體之間產生正壓力來維持錨固體的平衡。此錨桿不需要注漿旋入土體的錨片相當于錨定板，當外力作用時產生被動土壓力與外力平衡。其受力簡圖如圖1所示。

粘結式錨桿是應用最為普遍的。預應力錨桿的荷載傳遞機理是：當外加荷載在錨桿與注漿體之間產生相互作用力時，注漿體將此作用力傳遞給圍巖，因此其錨固的關鍵是桿體與注漿體、注漿體與圍巖之間能可靠的傳遞力。對非預應力錨桿來說，尤其是那些在破碎巖石和軟巖中的錨桿，通常我們把注漿體和桿體看成一個單元，非預應力錨桿荷載傳遞機理：外荷載使錨固體與圍巖之間產生相對位移，將產生的相互作用力作為錨固力。粘結式錨桿的受力簡如圖2所示。

4 巖土工程中錨固技術施工要點

4.1 巖土工程鉆孔技術

在進行巖土工程施工時，不能選用過大的鉆孔孔徑或是過深孔。在保證達到錨固力要求的基礎上，應最大限度的減少鉆孔時間，選用效率高的設備和機具。根據設計錨固張拉噸位選擇合適的鉆孔直徑和深度。由于在鉆孔的過程中洗井介質主要是空氣和水，所以應保證迅速鉆穿地層以確保鉆孔孔壁的穩定，防止出現鉆孔彎曲現象。若在鉆孔過程中遇到較復雜的地層，增加鉆孔難度，可以從設計角度出發減少單索錨固的設計噸位或使用端部擴大型錨固段來縮小鉆孔孔徑。當施工中遇淤泥質土的施工環境時，鉆孔的時候可以帶套管跟進，從而避免出現涌水涌砂或塌孔問題。

4.2 錨桿桿體就位

錨固技術作為巖土工程中一項非常重要的技術，錨桿作為其重要組成部分。在錨桿桿體安裝就位時應檢查桿體質量后才能將其放入鉆孔，避免出現坍塌、滑移等現象影響地下工程施工。在保證施工安全的前提下安放桿體，錨桿桿體不能懸掛重物。除此之外，必須檢查錨桿桿體防腐保護措施是否符合規范標準。錨固桿桿體一端應連接工程結構物或擋土墻，另一端錨固在巖層中，注漿管也要與錨固桿桿體一同放入鉆孔。如果采用非預應力全長粘結型短錨桿，要先注漿后插桿。

4.3 灌漿施工技術

在錨固施工中灌漿是非常重要的環節，該環節的施工質量會直接影響到錨固件的承載能力。具體要求如下：控制水灰比保證水泥漿質量滿足規范要求；灌入的錨固漿液28d齡期的抗壓強度要符合要求；注漿作業應連續緊湊實施，不能分階段進行，后續注漿必須在初始注漿初凝之前完成。在進行注漿時，注漿管的管頭要在注漿液面內50cm以下，并隨著水泥漿的灌入而慢慢拔出，但不能全部提出，避免出現錨固桿斷桿等質量問題；從孔底開始進行一次注漿，直到水泥漿從孔口流出，當一次注漿的強度高于2.0MPa時，這時就可以進行錨固體的二次高壓注漿。如果灌漿施工工作是在冬季進行，施工時必須嚴格按照灌漿施工的相關文件中的要求，嚴格控制水泥漿的溫度，根據實際情況選擇不同的方式來保養灌漿施工設備。

4.4 張拉鎖定施工技術

為了保證錨固結構達到設計要求的預應力值，必須對錨固桿桿體進行張拉即采用張拉設備來進行張拉使錨桿桿體的自由段產生彈性伸長變形。具體做法如下：通過分析鎖定力和錨桿體材料來選擇張拉設備；等到承壓結構及錨固體的混凝土強度達到規定要求，張拉力與錨桿體軸線有標準的垂直度時就可以開始張拉；在開始安裝夾具之前應檢查每一個錨具；需要分級進行張拉，不能一次施加所有的張拉荷載；當鎖定荷載穩定后張拉鎖定工作就完成了。

5 結束語

巖土工程施工技術隨著經濟建設的不斷發展而進步，做好巖土工程對于工程建設而言有著實際性的意義。因此，在新時期我們要不斷去完善巖土施工技術，利用科學技術，順應時代發展，從而促進巖土工程質量的不斷提升。

[1]楊葳.巖土錨固工程施工技術探討 [J].施工技術,2012:127-128.

[2]宋東升.淺析巖土工程施工技術要點 [J].施工技術,2014:86.

[3]林勸利.關于巖土工程施工中錨固技術的深入研究 [J].建筑與裝飾,2013:50-51.

TU[文獻碼]B

1000-405X（2016）-12-73-1