引論：我們?yōu)槟砹?3篇巖土錨固技術(shù)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

一、我國(guó)城市軌道交通建設(shè)

1.我國(guó)軌道交通建設(shè)的發(fā)展概況

隨著我國(guó)城市人口和車輛的不斷增加,在一些較為擁擠的大中城市地面交通已無法滿足人們的出行要求,這些城市面臨巨大交通壓力。而地下鐵道與輕軌在解決城市交通問題上越來越顯示其重要地位。

自上世紀(jì)90年代中后期,我國(guó)的軌道交通建設(shè)進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期。至今為止,我國(guó)已有許多城市如北京、上海、廣州、深圳、南京等擁有多條地鐵線路在運(yùn)行,對(duì)這些城市的發(fā)展和提高百姓的日常生活質(zhì)量做出了巨大貢獻(xiàn)。此外,現(xiàn)在各大城市都把地鐵和輕軌建設(shè)列入未來的城市規(guī)劃中,有些規(guī)劃的線路已經(jīng)在建。可以說,我國(guó)地鐵和輕軌建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)是長(zhǎng)期的、持久的。

2.地鐵輕軌建設(shè)對(duì)城市地下空間開發(fā)的帶動(dòng)作用

地鐵等地下交通設(shè)施的建設(shè),帶動(dòng)了地下商場(chǎng)、地下停車廠、地下管廊、地下交通等等設(shè)施的發(fā)展。隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展,城市地面可利用的空間越來越少,必須向地下要空間,城市地下空間開發(fā)利用已成為必然的趨勢(shì)。地鐵和其它地下場(chǎng)所構(gòu)成了未來城市人們生活的新的空間。

二、地鐵工程主要施工方法

地鐵規(guī)范中所指的城市軌道交通是指在城市中修建的快速、大中運(yùn)量用電力牽引,采用鋼輪鋼軌的軌道交通。線路可在地下、地面或高架橋上敷設(shè)。本文在這里主要涉及的是地下敷設(shè)的地鐵的施工方法。地鐵的不同組成部分施工方法有所差別,應(yīng)具體情況具體對(duì)待。車站工程的主要施工方法有明挖法、暗挖法以及蓋挖法。區(qū)間工程的主要施工方法有明挖法、暗挖法以及盾構(gòu)法。附屬工程主要指地鐵車站的風(fēng)道、出入口等,主要采用明挖法和暗挖法施工。車站、區(qū)間及附屬工程施工方案的確定,通常綜合考慮地質(zhì)及水文地質(zhì)條件,社會(huì)環(huán)境要求等因素進(jìn)行多方案比較,最終選擇適合的施工方案。

1.明挖法。目前全國(guó)各大城市的地鐵施工中明挖法施工的車站及區(qū)間占很大比例。明挖法的施工主要是采取樁+支撐或樁+錨索、土釘墻以及地下連續(xù)墻等作為圍護(hù)結(jié)構(gòu),在維護(hù)結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行基坑內(nèi)的土方開挖及結(jié)構(gòu)施工。具有施工簡(jiǎn)單、造價(jià)相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn),但對(duì)地面交通的影響較大。

2.暗挖法。暗挖法的施工特點(diǎn)是在地質(zhì)條件的情況下,采用超前支護(hù)體系對(duì)地層改善、加固。在超前支護(hù)的保護(hù)下采用復(fù)合式襯砌方法進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)的初期支護(hù)及二襯施工。施工中遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤測(cè)量”的十。

此外,蓋挖法、礦山法、盾構(gòu)法也各具特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),這里不再一一敘述。

三、錨固技術(shù)在地鐵工程中的應(yīng)用

地下鐵道建設(shè)的繁榮與發(fā)展給錨固技術(shù)帶來了極好的發(fā)展前景,相應(yīng)的,錨固技術(shù)的發(fā)展也給地下鐵道的建設(shè)帶來了革命性的進(jìn)步。目前的地下鐵道工程的施工已廣泛應(yīng)用了錨固技術(shù),無論是明挖法施工還是暗挖法施工,維護(hù)結(jié)構(gòu)及超前支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工都離不開錨固技術(shù)。

1.錨固技術(shù)在明挖法施工中的應(yīng)用。對(duì)于明挖法施工的地鐵車站深度較淺的基坑(指基坑開挖深度在10m以內(nèi)),有條件時(shí),宜采用較為經(jīng)濟(jì)的土釘墻體系。深度較大、基坑寬在30m以上時(shí),一般采用樁+錨索(桿)體系。

從目前地鐵車站、區(qū)間的深度分析,采用樁+錨和地下連續(xù)墻+錨作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的居多。從經(jīng)濟(jì)上考慮,也采用土釘墻與樁+錨結(jié)合的技術(shù)。其中比較典型的是北京地鐵五號(hào)線雍和宮站,其一側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)上部為土釘墻,下部為樁+錨,另一側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)自上至下均為樁+錨。在軟土、沙層等土層,錨索采用鋼絞線,長(zhǎng)度為20~30m,拉力為300~1000KN,間距一般為1.4m左右。

2.錨固技術(shù)在暗挖施工中的應(yīng)用。在暗挖法施工中,錨固技術(shù)主要應(yīng)用在超前大管棚、超前小導(dǎo)管以及鎖腳錨管等方面。

⑴超前大管棚主要用于暗挖隧道下穿大的雨水管、污水管或重要地下構(gòu)筑物及隧道開馬頭處,目的是控制管線或構(gòu)筑物的沉降。施工一般采用地質(zhì)鉆,對(duì)較長(zhǎng)的管棚,可采用夯管錘或定向鉆。地鐵大管棚一般采用小于300mm鋼管,管內(nèi)填水泥砂漿。管棚長(zhǎng)度一般為10~20m,目前,最長(zhǎng)的管棚已達(dá)到120m。管棚施工會(huì)擾動(dòng)土層,一般要有5mm的地表沉降。

⑵小導(dǎo)管主要應(yīng)用于淺埋暗挖法施工的超前支護(hù),用以防止開挖面拱部土體塌方。小導(dǎo)管場(chǎng)度為3.0~3.5m,前端設(shè)有注漿孔,用打入方式置入土層,上傾角10°~15°。導(dǎo)管安裝后,向管內(nèi)注漿。注漿可采用單液漿或雙液漿,漿液擴(kuò)散半徑為15cm。超級(jí)秘書網(wǎng)

⑶鎖腳錨管是為控制暗挖施工土層沉降的措施,即在隧道開挖初期支護(hù)拱腳部位,增設(shè)一道錨管。

四、巖土錨固對(duì)環(huán)境的影響

隨著地下空間開發(fā)及錨桿、錨索應(yīng)用密度的增加,巖土錨固技術(shù)對(duì)環(huán)境的影響已日漸突出。

在以往的工程建設(shè)中,由于未考慮錨桿、錨索對(duì)后續(xù)工程的影響,特別是新開發(fā)城市對(duì)占用建筑紅線外的地下空間還沒有限制,或者城市還沒有全面規(guī)劃,錨桿、錨索占用了過多的空間范圍甚至是超出了建筑紅線,嚴(yán)重影響了后續(xù)工程的開展。

針對(duì)以上情況,為解決錨固技術(shù)對(duì)環(huán)境的影響,保護(hù)地下空間環(huán)境,提出以下建議:

1.城市整體規(guī)劃中建筑紅線的制定,應(yīng)考慮地鐵等地下空間的范圍和施工方法。

2.錨索設(shè)計(jì)與施工時(shí),首先應(yīng)對(duì)周圍環(huán)境做詳細(xì)調(diào)查,包括對(duì)規(guī)劃方案要詳實(shí)了解。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮周圍環(huán)境和城市規(guī)劃,施工方案不應(yīng)對(duì)后續(xù)工程造成影響。

3.盡量減短錨索長(zhǎng)度,以減少影響范圍。減短錨索,必須加大錨索抗拔力,可采用大直徑旋噴錨體、擴(kuò)大頭錨桿等新技術(shù)。

4.錨索施工對(duì)周圍環(huán)境有影響時(shí),盡可能采用其他支護(hù)體系。當(dāng)工程必須采用錨索方案時(shí),應(yīng)優(yōu)先選擇可拆卸錨索。

5.預(yù)應(yīng)力錨索筋可采用玻璃鋼筋或碳纖維筋,其抗拉力可以保證,便于切割,減少施工難度和施工風(fēng)險(xiǎn)。

篇2

1 引言

隧道支護(hù)理論經(jīng)歷了古典壓力理論階段、松散體理論階段和現(xiàn)在的支護(hù)與圍巖共同作用理論階段。支護(hù)與圍巖共同作用理論認(rèn)為圍巖與支護(hù)同為承載結(jié)構(gòu)，前者是主體，后者是輔助，兩者互不可缺。為了使得隧道施工設(shè)計(jì)更加科學(xué)、合理，同時(shí)節(jié)省工程造價(jià)，因此在隧道支護(hù)中應(yīng)當(dāng)在保證不出現(xiàn)圍巖失穩(wěn)的前提下最大限度發(fā)揮其自身的承載力。錨桿作為一種柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)，能與圍巖同步變形，使其在隧道支護(hù)工程中被廣泛使用。

錨桿技術(shù)由國(guó)外發(fā)明，最初用于礦山巷道支護(hù)加固。19世紀(jì)末20世紀(jì)初英國(guó)、美國(guó)率先使用錨桿對(duì)礦山邊坡進(jìn)行加固，錨桿由此得到關(guān)注。20世紀(jì)50年代到70年代，德國(guó)、捷克斯洛伐克、英國(guó)、美國(guó)將錨桿運(yùn)用于基坑開挖支護(hù)，從此錨桿被各國(guó)廣泛應(yīng)用邊坡穩(wěn)定的維護(hù)。相比于國(guó)外，雖然我國(guó)錨桿技術(shù)的發(fā)展起步較晚，但經(jīng)過近幾十年引進(jìn)、吸收和消化國(guó)外錨桿技術(shù)，并通過與工程實(shí)踐相結(jié)合，我國(guó)錨桿技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。本文通過對(duì)錨桿分類和錨桿支護(hù)機(jī)理發(fā)展的闡述以及錨桿支護(hù)機(jī)理不足之處的指出，以期為相關(guān)研究人員提供些許參考。

2錨桿分類

錨桿是一個(gè)抗拉強(qiáng)度高于巖土體的桿體，依靠與周圍巖土體緊密接觸所形成的摩阻力形成對(duì)巖土體徑向方向上的約束。

錨桿有多種分類依據(jù)：

（1）錨固長(zhǎng)度：全長(zhǎng)錨固型和端頭錨固型。

（2）錨固方式：機(jī)械型、黏結(jié)型和混合型。

（3）是否施加預(yù)應(yīng)力：預(yù)應(yīng)力錨桿和非預(yù)應(yīng)力錨桿。

（4）受力狀態(tài)：拉力型錨桿和壓力型錨桿。

3錨桿支護(hù)機(jī)理的發(fā)展

20世紀(jì)40年代以來，各國(guó)研究人員對(duì)錨桿支護(hù)機(jī)理進(jìn)行了大量理論研究，并在工程中檢驗(yàn)、推動(dòng)和完善理論，取得了諸多研究成果。下面對(duì)錨桿的支護(hù)機(jī)理加以綜述：

（1）懸吊理論：該理論由Louis A.Panek于1952～1962年間提出，他認(rèn)為通過錨桿能夠直接將不穩(wěn)定巖石懸吊在上部堅(jiān)硬巖層。

（2）組合梁理論：該理論由Jacobio于1952年提出，其實(shí)質(zhì)是利用錨桿將巖層釘在一起，增大巖層之間的摩擦力，防止其滑移和坍塌。

（3）減跨理論：將錨桿打入隧道周邊圍巖中，相當(dāng)于在圍巖中增加了支點(diǎn)，從而使得隧道圍巖跨度減小，提高了圍巖的穩(wěn)定性。

（4）整體加固理論：通過大量錨桿的布設(shè)，將隧道周邊松散圍巖錨固在內(nèi)部穩(wěn)定圍巖上，使得松散圍巖和穩(wěn)定圍巖形成一個(gè)整體，增大了隧道圍巖的整體穩(wěn)定性。

4錨桿支護(hù)機(jī)理的不足

雖然錨桿已應(yīng)用與工程近一個(gè)世紀(jì)，但是在錨桿支護(hù)機(jī)理方面仍存在以下不足：

（1）錨桿橫向效應(yīng)：通過錨桿支護(hù)機(jī)理的發(fā)展不難得出，各國(guó)研究人員對(duì)錨桿的研究重心都集中于錨桿軸向效應(yīng)，對(duì)其橫向效應(yīng)關(guān)注度不夠；

（2） 設(shè)計(jì)理論研究尚不清楚：由于隧道圍巖的復(fù)雜性和多樣性等客觀條件，使得目前錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法存在這樣或那樣的不足，造成目前錨桿支護(hù)工程中，多采用工程類比法或半理論、半經(jīng)驗(yàn)法，無法實(shí)現(xiàn)科學(xué)設(shè)計(jì)施工；

（3）錨桿荷載傳遞機(jī)理尚無定論：錨桿、灌漿體和孔壁三者之間存在復(fù)雜的化學(xué)作用，任意兩者之間出現(xiàn)一定相對(duì)位移，錨桿支護(hù)則會(huì)失效。

5結(jié)語

近年來，高速公路逐步向西推進(jìn)，期間伴隨著大量隧道的修建，而隧道的修建離不開錨桿支護(hù)，故相關(guān)研究人員應(yīng)抓住這一歷史機(jī)遇，將理論與工程實(shí)踐相結(jié)合，爭(zhēng)取取得更高水平研究成果，為錨桿支護(hù)科學(xué)設(shè)計(jì)施工提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn):

[1] 楊為民. 錨桿對(duì)斷續(xù)節(jié)理巖體的加固作用機(jī)理及應(yīng)用研究[D]. 山東： 山東大學(xué)博士學(xué)位論文， 2009.

[2] 楊松林. 錨桿抗拔機(jī)理及其在節(jié)理巖體中的加固作用[D]. 武漢: 武漢大學(xué)博士學(xué)位論文, 2001.

篇3

預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固是用錨固方法增加支擋結(jié)構(gòu)或巖土體穩(wěn)定性的一種措施。其方法是鉆打鉆孔穿過可能滑動(dòng)或已經(jīng)滑動(dòng)的滑移面，將鋼筋（或鋼索）的一端固定在孔底的穩(wěn)定巖土體中，再將鋼筋（或鋼索）拉緊以至能產(chǎn)生一定的回彈力（即預(yù)應(yīng)力或稱預(yù)緊力），然后將鋼筋（或鋼索）的另一端固定于巖土體或者支擋結(jié)構(gòu)表面，利用鋼筋（或鋼索）的回彈力壓緊可能滑動(dòng)的巖土體或者支擋結(jié)構(gòu)，以增大滑動(dòng)面上的抗剪強(qiáng)度，從而達(dá)到提高巖土體或支擋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的目的。

二、預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固的專利分布

（1）申請(qǐng)量年度分布

分析國(guó)內(nèi)有關(guān)預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固的專利申請(qǐng)量可以得知，國(guó)內(nèi)雖然逐年略有所波動(dòng)，但是與預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固相關(guān)的專利量呈現(xiàn)日漸增長(zhǎng)的跡象，同時(shí)，在2002-2004年之間出現(xiàn)了專利申請(qǐng)量的突然增加與較大幅度的波動(dòng)，則主要是受到國(guó)外預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固工程實(shí)踐方面的沖擊與引導(dǎo)，出現(xiàn)了大規(guī)模的專利申請(qǐng)量的增加，而在2006年之后，經(jīng)過舶來品與國(guó)內(nèi)具體工程實(shí)踐的有效融合之后，專利申請(qǐng)量恢復(fù)了平穩(wěn)的增長(zhǎng)趨勢(shì)。

（2）重要申請(qǐng)人統(tǒng)計(jì)分析

我國(guó)的關(guān)于預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固方面的專利主要集中在三所領(lǐng)軍大學(xué)――中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、山東科技大學(xué)以及山東大學(xué)，該三所學(xué)校在專利申請(qǐng)量當(dāng)面占有較大的優(yōu)勢(shì)，其中中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的專利申請(qǐng)量達(dá)到了200篇以上，同時(shí)，分析其專利特點(diǎn)，主要為科學(xué)理論研究方面的專利，以方法專利申請(qǐng)為主。在高校和科研院所為理論性研究領(lǐng)軍的同時(shí)，以各類工程公司為領(lǐng)軍發(fā)展了大量相關(guān)施加預(yù)應(yīng)力的設(shè)備以及用于（預(yù)緊力）錨固的施工設(shè)備的專利申請(qǐng)。

（3）申請(qǐng)的應(yīng)用領(lǐng)域分析

經(jīng)統(tǒng)計(jì)預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固的應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)專利文獻(xiàn)主要分布在以下六個(gè)小組：E01D，E02D，E04B，E04C，E04G以及E21D，其分別為橋梁領(lǐng)域，建筑基礎(chǔ)、挖方、填方、地下或水下結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，一般建筑物構(gòu)造、墻、樓板領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)構(gòu)件、建筑材料領(lǐng)域，腳手架、殼體、模板等預(yù)制模塊領(lǐng)域以及礦山、井下支護(hù)領(lǐng)域，不同領(lǐng)域針對(duì)預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固的應(yīng)用又有所交叉。預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固涉及了需要與天然巖土體以及人工巖土體相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域，在不同領(lǐng)域的應(yīng)用量都達(dá)到了一個(gè)較高的占有比率，但總體來說，以預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固在筑基礎(chǔ)、挖方、填方、地下或水下結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的應(yīng)用最為光泛，究其原因，與該領(lǐng)域本身發(fā)展程度較高有較大的關(guān)系，在礦業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用僅占總應(yīng)用量的8%，說明礦業(yè)領(lǐng)域還有較大的發(fā)展前景，同時(shí)，預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固目前采用的設(shè)備都還較為昂貴，導(dǎo)致在礦山的應(yīng)用量偏少，因此大規(guī)模發(fā)展低價(jià)格的預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固設(shè)備為未來預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固的重要發(fā)展方向。

三、我國(guó)預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）錨固的發(fā)展方向

（1）預(yù)應(yīng)力錨固已成為巖土工程的關(guān)鍵技術(shù)

國(guó)內(nèi)各類巖土工程，例如邊坡穩(wěn)定工程、地下洞室工程、結(jié)構(gòu)抗浮工程、深基坑工程、高壓輸水管道工程等，成為預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)大顯身手的主戰(zhàn)場(chǎng)。云南省漫灣水電站，左岸邊坡發(fā)生近100000立方米的大規(guī)模塌滑，嚴(yán)重威脅著工程的安全。工程設(shè)計(jì)人員果斷采用了以預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)為主的抗滑穩(wěn)定措施，有效制止了滑坡，使該項(xiàng)工程得以順利展開。由錨索組成的錨固體系，為盡早清除坍滑堆渣體，實(shí)施壩、廠基礎(chǔ)開挖，確保纜機(jī)恢復(fù)及安全運(yùn)行，維持“三洞”出口區(qū)及水墊塘邊坡穩(wěn)定等提供了可靠保障，起到了其他措施無法替代的重要作用。長(zhǎng)江三峽水利樞紐永久船閘閘室采用混凝土薄襯砌墻與直立邊坡巖體聯(lián)合受力的特殊結(jié)構(gòu)，要求采用的錨固措施不僅要使直立邊坡具有足夠的穩(wěn)定性，還要能嚴(yán)格控制邊坡的變形量，以滿足船閘鋼結(jié)構(gòu)人字門的擋水、止水要求。設(shè)計(jì)系統(tǒng)地采用了預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)錨桿和預(yù)應(yīng)力錨索等綜合措施，很好地滿足了上述要求，解決了這一世界性難題。

（2）預(yù)應(yīng)力材料和施工機(jī)其的發(fā)展

作為產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的主要材料―預(yù)應(yīng)力筋繼續(xù)在朝著大直徑、超高強(qiáng)度、低松弛方向大步前進(jìn)。國(guó)內(nèi)錨索使用的鋼絞線直徑已有13mm、15mm、18mm三種規(guī)格、多種系列，其最大強(qiáng)度已達(dá)到2000MPa。

鋼紋線的深加工產(chǎn)品：無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋、環(huán)氧涂層鋼紋線及其復(fù)合形成的預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)品系列，增強(qiáng)了高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋的自我防腐能力，提高了在腐蝕環(huán)境中預(yù)應(yīng)力筋的耐久性。上述所有產(chǎn)品均在生產(chǎn)線上自動(dòng)化生產(chǎn)，質(zhì)量受到嚴(yán)格控制，可滿足各類工程需要。

夾片式群錨、擠壓錨異軍突起，成為預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)主要使用的錯(cuò)具。錨具規(guī)格有Φ13、Φ15、Φ18三個(gè)系列，可夾持200MPa以下各種強(qiáng)度、各種直徑的鋼紋線。夾持鋼絞線數(shù)量可依實(shí)際情況確定，為設(shè)計(jì)、施工提供了較大的發(fā)揮空間。國(guó)內(nèi)公司生產(chǎn)的OVM、HVM錨具已達(dá)到世界先進(jìn)水平，除了能夠滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求外，還可向日本等國(guó)家出口常規(guī)系列錨具和大直徑錨具。

拉設(shè)備小型化、輕量化創(chuàng)新不斷。YCW系列千斤頂已生產(chǎn)出第三代輕量化千斤頂，出力1500kN，自重僅68kg，比第二代產(chǎn)品約輕37%。為施工提供了極大的便利條件。

國(guó)內(nèi)造孔所需機(jī)具，除了從國(guó)外引進(jìn)一些較先進(jìn)的鉆孔機(jī)具外，大部分均由國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。鉆孔設(shè)備已基本適應(yīng)了各類工作環(huán)境（高空排架、地下室洞）、各種角度（水平、上仰、下傾）、各種不良地層狀況的需求。偏心擴(kuò)孔成套設(shè)備已在各類復(fù)雜、不良地質(zhì)環(huán)境中，發(fā)揮著重要作用。預(yù)應(yīng)力材料、施工機(jī)具的配套發(fā)展，必將推動(dòng)錨固技術(shù)發(fā)生質(zhì)的飛躍。

四、結(jié)語

篇4

[key words] is adjustable seam, anchor framework, the ground beam

中圖分類號(hào)：U213.1+52.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

隨著城市的發(fā)展，開挖坡腳造地形成的邊坡越來越多，滑坡災(zāi)害日益頻發(fā)，例如2007年9月17日蘭州市九州石峽口發(fā)生滑坡災(zāi)害，大量土體傾瀉而下，堵塞九洲開發(fā)區(qū)與外界相連的唯一通路，并威脅路側(cè)武警部隊(duì)油料倉庫。2009年5月16日與上次滑坡僅隔60m處的石峽口小區(qū)4#樓后部山體再次發(fā)生滑坡災(zāi)害，造成7人死亡的慘劇。筆者全程參與兩次滑坡災(zāi)害的治理工程設(shè)計(jì)工作，兩次設(shè)計(jì)均使用了錨固框架結(jié)構(gòu)，后隨著工作時(shí)間的變化，接觸到很多的錨固框架（地梁）的設(shè)計(jì)方案，在錨固框架豎肋（地梁）上設(shè)置橫向伸縮縫鮮有人提及，那么有無設(shè)置的必要？設(shè)置伸縮縫受那些因素的影響？如何設(shè)置？設(shè)置了伸縮縫對(duì)梁的受力情況產(chǎn)生什么樣的影響？ 筆者就幾年總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)就此問題進(jìn)行較淺層次的探討。

1、縱向設(shè)置伸縮縫的必要性

伸縮縫，在錨固框架結(jié)構(gòu)中主要起變形縫的作用，為了防止由于坡面的不平整造成框架施工后不均勻沉降以及溫度變化造成混凝土結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的框架開裂損壞等情況而設(shè)置的。一般橫向每間隔6m~20m設(shè)置一道伸縮縫，縫完全斷開，寬度一般為2cm，內(nèi)部使用填充材料塞填。素混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距要求為：現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)（配構(gòu)造鋼筋）在室內(nèi)或土中的情況下，不大于30m[1]。

作為錨固結(jié)構(gòu)的反力措施，豎肋、地梁在很大一定程度上承受較多的滑坡推力，在一般的設(shè)計(jì)中，基本上每隔8~10m錨固框架分臺(tái)階布設(shè)，避免了連續(xù)長(zhǎng)梁的出現(xiàn)，但個(gè)別地區(qū)由于坡度、土層等因素影響，坡面不能得到有效地整飾，從而造成錨固框架豎肋或地梁需要使用過長(zhǎng)的連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)上來說具有不合理性，設(shè)置伸縮縫從而非常必要。同時(shí)，為防止梁的不均勻變形（下沉），在巖土層變化處應(yīng)分開設(shè)梁[2]。因此，在豎向?yàn)檩^長(zhǎng)連續(xù)梁的情況下，錨固框架豎肋或地梁需要設(shè)置伸縮縫。

2、縱向設(shè)置伸縮縫對(duì)梁內(nèi)力的影響

梁內(nèi)力是設(shè)計(jì)錨固框架的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)之一，每根梁承受的滑坡推力為相鄰粱間距寬度的滑坡推力，對(duì)于某些邊坡的巖土壓力分布極其復(fù)雜，通常按最不利原則，用錨索的最大設(shè)計(jì)荷載近似計(jì)算分布荷載[2][3]。目前，對(duì)于邊界條件復(fù)雜的彈性地基梁還沒有成熟的設(shè)計(jì)計(jì)算公式和算法。多跨連續(xù)梁是將錨索作為彈性約束，將框架的橫梁或豎梁簡(jiǎn)化成多跨連續(xù)梁。或者為方便計(jì)算，將錨索節(jié)點(diǎn)作為鉸支點(diǎn)，橫梁或豎梁作為簡(jiǎn)支梁[4]。

伸縮縫一般設(shè)置在梁兩節(jié)點(diǎn)中間部位，框架受力情況如圖1所示：

(1) 錨索拉力Pt。加固滑坡提高滑坡穩(wěn)定性的作用力。對(duì)滑坡而言，一般認(rèn)為，對(duì)于由液性指數(shù)較小、剛度較大和較密實(shí)的巖土組成的滑體，從頂層至底層的滑動(dòng)速度大體一致，故可假定滑面以上滑體作用于框架上推力的分布圖為矩形，各錨索拉力設(shè)計(jì)值可相等[4]。

(2) 框架自重W。

(3) 框架下的地基反力q(x)。q(x)的大小與錨索力的大小、框架梁的剛度及地基的剛度有關(guān)。

(4) 框架與坡面的摩擦力f(x)。由于錨索力Pt，和框架自重W產(chǎn)生的沿垂直坡面方向的分力或者由于剩余下滑力在沿坡面方向上存在分力而產(chǎn)生框架與坡面間的摩擦力。

(5) 地面對(duì)框架的支承力H。在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)該力的影響較小，可以忽略。

依據(jù)受力圖情況，地基反力最大處位于節(jié)點(diǎn)處（橫梁和豎肋的交點(diǎn)處，即錨索孔的位置），在兩根錨索之間設(shè)置伸縮縫，對(duì)梁的內(nèi)力沒有較大的影響。

錨索框架受力示意圖

3、豎肋及地梁上影響伸縮縫設(shè)置的因素

橫向設(shè)置伸縮縫受影響的因素主要以下幾個(gè)方面：

（1）材料因素：一般鋼筋的長(zhǎng)度為8m，在盡量減少鋼筋焊接接頭的情況下，豎肋（地梁）的斷開長(zhǎng)度應(yīng)接近8m。

（2）結(jié)構(gòu)因素：根據(jù)混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范，伸縮縫間距不得超過30m。

（3）地質(zhì)情況：在地層明顯變化處應(yīng)分開設(shè)置框架。

（4）施工工藝：一片框架，豎肋可達(dá)2~8根，根據(jù)施工工藝的不同，較長(zhǎng)的豎肋（地梁）澆筑不一定一次成型，為保證整體性，施工縫的設(shè)置尤為必要，豎肋（地梁）施工時(shí)需三面支模，考慮振搗方便，局部模板不能預(yù)先制作，設(shè)置伸縮縫能保證局部的整體性。

4、豎肋及地梁上如何設(shè)置伸縮縫

根據(jù)上述所列影響因素，豎肋及地梁上設(shè)置伸縮縫應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)：

（1）橫向伸縮縫一般為縱向豎肋或地梁為較長(zhǎng)的情況下（一般豎肋或地梁的長(zhǎng)度大于30m），為防止不均勻沉降引起變形破壞而設(shè)置的。

（2）考慮地層的影響，在地層明顯變化處設(shè)置橫向伸縮縫。

（3）伸縮縫間距一般為8~30m，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)置。地層較為單一時(shí)間距較大，地層及受力情況較復(fù)雜時(shí)間距較小。

（4）根據(jù)具體的施工工藝，適當(dāng)調(diào)整伸縮縫的設(shè)置。

（5）伸縮縫應(yīng)設(shè)置在上下兩排錨桿（索）孔的之間的中間位置。

（6）伸縮縫縫完全斷開，寬度一般為2cm，內(nèi)部使用填充材料塞填。

結(jié)論：

無論從結(jié)構(gòu)方面還是從地質(zhì)方面，錨固框架豎肋、地梁在長(zhǎng)度較長(zhǎng)的情況下，設(shè)置伸縮縫是非常必要的。在錨固框架豎肋（地梁）上設(shè)置橫向伸縮縫對(duì)梁的內(nèi)力無較大影響，對(duì)錨固框架、地梁的設(shè)計(jì)無影響。錨固框架豎肋（地梁）上設(shè)置橫向伸縮縫受到的影響因素較多，需要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地勘資料、規(guī)范和具體施工的工藝確定橫向伸縮縫的設(shè)置方式。

[1].《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002） 附錄A

[2].鄭穎人，陳祖煜，王恭先，凌天清。邊坡與滑坡工程治理（第二版）北京：人民交通出版社 2010P488～P489.

[3].趙明價(jià)，何光春，王多銀。邊坡工程處置技術(shù)北京：人民交通出版社 P149.

篇5

Key words: prestressed anchor; construction; problem; treatment measures

中圖分類號(hào)：U416.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展比較成熟，在各領(lǐng)域應(yīng)用中都有廣泛的應(yīng)用。如地下工程圍巖加固、邊坡加固、建筑物基礎(chǔ)加固、結(jié)構(gòu)物內(nèi)部應(yīng)力調(diào)整、高層建筑物基礎(chǔ)加固等等。應(yīng)用的部門涉及到水利水電工程、鐵路隧道、公路、橋梁、工業(yè)民用建筑等。目前在工程應(yīng)用上已形成橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)、結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)、巖土工程預(yù)應(yīng)力技術(shù)等三個(gè)體系。本文主要圍繞預(yù)應(yīng)力施工應(yīng)用中的一些常見問題做分析和處理。 一、預(yù)應(yīng)力錨索的主要問題（1）預(yù)應(yīng)力衰減問題。加固松散體的錨索的預(yù)應(yīng)力衰減是有限的、可控的和可彌補(bǔ)的，在規(guī)范施工的條件下，對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索的長(zhǎng)期有效性的擔(dān)心是不必的。（2）鋼絞線腐蝕問題。對(duì)化學(xué)腐蝕，由于采用了鋼絞線防腐除銹、塑料套裹護(hù)、水泥砂漿裹護(hù)三道措施, 問題基本解決。現(xiàn)最關(guān)注的是應(yīng)力腐蝕，即鋼絞線長(zhǎng)期處于高拉應(yīng)力狀態(tài)下產(chǎn)生缺損進(jìn)而組成鋼絞線的鋼絲產(chǎn)生破斷的問題[1]。由于預(yù)應(yīng)力錨索面世僅數(shù)十年，作為百年大計(jì)的抗滑工程, 尚未全程經(jīng)受檢驗(yàn)，因此目前應(yīng)以加大錨索鋼絞線的安全儲(chǔ)備、規(guī)范張拉工藝來應(yīng)對(duì)。（3）錨固段設(shè)計(jì)問題。錨索設(shè)計(jì)中以剪應(yīng)力沿錨固段全長(zhǎng)均勻分布，采用平均粘結(jié)強(qiáng)度來計(jì)算錨固段的長(zhǎng)度。但事實(shí)上，剪應(yīng)力在錨固段并非均勻分布，而是呈單峰曲線狀分布，按剪應(yīng)力均布計(jì)算錨固段長(zhǎng)度趨于不安全。 （4）錨索施工問題。包括松散體中跟管鉆進(jìn)問題，深長(zhǎng)錨孔鉆進(jìn)的糾偏問題，擴(kuò)孔與二次注漿問題，張拉與鎖定工藝問題。

二、預(yù)應(yīng)力錨索框架梁的主要病害

預(yù)應(yīng)力錨索框架梁體系中，將錨索錨固到框架上，錨固力首先作用于框架，然后通過框架傳遞給巖土體，從而在巖土體中產(chǎn)生附加應(yīng)力，調(diào)整巖土體應(yīng)力環(huán)境起到加固邊坡的目的。技術(shù)上，預(yù)應(yīng)力錨索可用于加固一般巖土質(zhì)的邊坡、滑坡和危巖，包括土質(zhì)滑坡。但在以下條件時(shí), 其應(yīng)用和功效受到限制： ①當(dāng)滑動(dòng)面較陡時(shí), 尤其對(duì)陡傾的危巖。 ②當(dāng)滑體很厚、錨索自由段過長(zhǎng)時(shí)。 ③當(dāng)下滑力過大、滑體十分松軟時(shí)。 ④當(dāng)滑床為松軟土體時(shí)。 預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是： ①能充分發(fā)揮高強(qiáng)鋼材、鋼絲、鋼絞線等材料的良好性能； ②最大限度地利用巖土介質(zhì)的內(nèi)在強(qiáng)度和潛力，加強(qiáng)自承和自穩(wěn)能力； ③主動(dòng)加載用以改善工程結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)，提高受加固體的強(qiáng)度； ④確保工程施工的安全及巖土體的長(zhǎng)期持續(xù)穩(wěn)定，約束其變形。

根據(jù)預(yù)應(yīng)力錨索框架缺損病害發(fā)生部位的不同，可以分為預(yù)應(yīng)力錨索缺損、框架缺損、邊坡地基缺損及坡面防護(hù)措施缺損四種[2]。

1．鋼絞線缺損

①施工原因：施工原因?qū)е赂鞴射摻g線受力不均勻；預(yù)應(yīng)力錨索自由段防腐措施不完善造成鋼絞線銹蝕；預(yù)應(yīng)力錨索錨固段桿體不居中、注漿質(zhì)量差、漿體開裂等引起鋼絞線銹蝕。 ②設(shè)計(jì)原因：錨索拉力超過設(shè)計(jì)錨固力；預(yù)應(yīng)力錨索框架用于以沉降為主的錯(cuò)落式邊坡病害的治理。 2．錨固端錨固力不足

破壞方式：①預(yù)應(yīng)力錨索注漿體與巖土層面破壞 ②巖土體剪切破壞

病害原因：①錨固力不足的原因是錨固段承載板處灌漿不密實(shí)或有空洞，灌漿體的抗壓強(qiáng)度不足或其它原因引起②預(yù)應(yīng)力錨索注漿體與巖土界面破壞可能是施工時(shí)注漿質(zhì)量等缺損導(dǎo)致，也可能是設(shè)計(jì)不當(dāng)造成，如實(shí)際的錨固力小于設(shè)計(jì)錨固力。對(duì)于錨固段巖土體剪切破壞，大多是設(shè)計(jì)不當(dāng)造成。

3．預(yù)應(yīng)力錨索長(zhǎng)度不夠 破壞方式：預(yù)應(yīng)力錨索框架整體“坐船”下滑。

病害原因：預(yù)應(yīng)力錨索的錨固段沒有深入到穩(wěn)定巖體中或者深入到穩(wěn)定巖體的長(zhǎng)度不足，起不到加固邊坡的作用，或者加固效果不好[3]。這種病害除了施工時(shí)預(yù)應(yīng)力錨索的長(zhǎng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度外，大多數(shù)情況是由于設(shè)計(jì)人員對(duì)邊坡病害體的范圍估計(jì)不足或不當(dāng)。

4．錨頭缺損

病害原因： ①錨頭承壓板破壞 錨頭下的鋼墊板受局部承壓變形，主要原因是墊板厚度不足、剛度不夠、套管孔徑大、墊板下砼表面凹凸不平等，大都是施工質(zhì)量不合格造成。 ②錨墩破壞 砼墊板受力面積過小、受力過于集中；砼墊板沒有配置鋼筋或配置鋼筋數(shù)量不足；墊墩砼養(yǎng)護(hù)期較短，砼強(qiáng)度不足，過早張拉預(yù)應(yīng)力錨索而使墊墩砼被壓壞

5．框架梁抗彎能力不足

病害原因：截面最大彎矩處梁的彎矩超過了抗彎能力發(fā)生彎曲破壞。

6．框架梁抗剪能力不足 框架梁的剪切破壞主要是由于截面砼的強(qiáng)度和箍筋數(shù)量不夠。

7．框架梁裂縫超限 框架梁彎曲裂縫超過允許范圍。

8．框架懸空

病害原因：框架梁底部土體發(fā)生變形破壞、框架梁懸空、框架發(fā)生下挫變形、下部錨頭失去預(yù)應(yīng)力。

9．框架凹陷 病害原因：土體強(qiáng)度較低或框架截面尺寸偏小，在錨索拉力作用下，框架下地基承載力不足導(dǎo)致土體變形較大，造成框架陷入土體。

10．框架坡面防護(hù)措施被雨水沖刷 沒有采取封閉的坡面防護(hù)措施，如植草防護(hù)等

11．框架內(nèi)發(fā)生局部坍塌 由于地下水、地表水的作用，或坡率較陡，原來坡面防護(hù)措施發(fā)生局部坍塌或破壞

三、施工中不同問題的處理措施

1．地質(zhì)復(fù)雜、裂隙密集地段處理措施

對(duì)于工程地質(zhì)條件復(fù)雜，巖體風(fēng)化嚴(yán)重，構(gòu)造裂隙發(fā)育，巖體破碎，因而在鉆孔過程中，經(jīng)常出現(xiàn)塌孔、卡鉆的成孔困難現(xiàn)象。為此，可采取了灌漿固壁的方案，邊鉆邊灌，逐步成孔，對(duì)個(gè)別孔位由于裂隙密集，裂隙延伸距離長(zhǎng)的地段，若采用普通灌漿法，灌漿量將非常大，為此可采取施工效果較好的滲加水玻璃、間斷灌漿方法。

2．鉆孔過程遇地下承壓水的處理措施

鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)的承壓水，使得鉆渣變?yōu)闈{狀物，排渣時(shí)無法排出。給鉆進(jìn)工作帶來了很大困難。為此，我們采取了封堵結(jié)合的辦法進(jìn)行處理，即在鉆孔內(nèi)高壓注漿，進(jìn)行封堵，封堵后重新鉆進(jìn)，對(duì)個(gè)別出水量較大的孔，除了采取注漿封堵外，在其附近補(bǔ)鉆一排水深孔，排水深度以進(jìn)入錨索錨固端為宜。

3．對(duì)于預(yù)應(yīng)力損失的處理

在進(jìn)行補(bǔ)償張拉時(shí)，對(duì)于預(yù)應(yīng)力損失較大的部位，甚至部分錨索預(yù)應(yīng)力損失超過10%的孔位，其主要原因是造孔精度差，增大了摩阻應(yīng)力損失，錨具及預(yù)應(yīng)力筋徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失。針對(duì)以上原因，可以通過提高造孔精度，減小孔斜誤差的方式[4]，尤其是控制鉆孔入口2m范圍內(nèi)的誤差，使其不大于2，首先加固鉆孔平臺(tái)支架，保證鉆孔過程中不發(fā)生晃動(dòng)；其次鉆頭入孔時(shí)，用側(cè)斜儀嚴(yán)格控制其傾角；徐變引起的損失，采取張拉時(shí)每級(jí)荷載持荷時(shí)間適當(dāng)放長(zhǎng)，尤其是最大一級(jí)持荷保證不小于30min。

四、預(yù)應(yīng)力錨索施工安全施工注意事項(xiàng)

預(yù)應(yīng)力錨索施工前，操作人員應(yīng)經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)，持證上崗，未經(jīng)培訓(xùn)、考核不合格者不得上崗操作。預(yù)應(yīng)力工程施工過程中應(yīng)認(rèn)真做好有關(guān)施工安全記錄，其主要內(nèi)容包括： （1）對(duì)員工進(jìn)行安全技術(shù)培訓(xùn)記錄。 （2）施工安全工作會(huì)議記錄。 （3）專職安全檢查人員進(jìn)行例行安全檢查記錄。 （4）安全監(jiān)理工程師或業(yè)主組織的安全檢查記錄。 （5）安全隱患整改記錄。 （6）重大安全事故處理記錄。 預(yù)應(yīng)力工程施工承重排架，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和實(shí)際載荷進(jìn)行設(shè)計(jì)，并經(jīng)驗(yàn)收。 巖體錨固的錨墩混凝土、結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度、巖錨的內(nèi)錨段及張拉段膠結(jié)體強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級(jí)，方能進(jìn)行錨索張拉。

巖錨施工區(qū)域的自然環(huán)境比較復(fù)雜。應(yīng)隨時(shí)注意觀察巖體可能存在的一些松動(dòng)塊石和邊坡孤石。必要時(shí)應(yīng)在作業(yè)區(qū)的上方適當(dāng)位置設(shè)置具有一定抵抗力的擋石排或柔性攔石網(wǎng)，以消除安全隱患。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周宗輝,徐根連.預(yù)應(yīng)力錨索在高邊坡病害治理中的應(yīng)用[C].//福建省公路學(xué)會(huì)2007—2008年度學(xué)術(shù)交流年會(huì)論文集.2008:246-248.

[2] 陳正元,李進(jìn)生.福建省泉三高速公路SMA 6標(biāo)段高邊坡預(yù)應(yīng)力錨索施工[J].公路,2008,(4):48-54.

篇6

一、前言

混合支擋結(jié)構(gòu)在工程中有著重要的作用。在工程建設(shè)的過程中，如果混合支擋結(jié)構(gòu)得不到充分保障，存在潛在隱患，那么，對(duì)工程質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生很大的影響。

二、混合支擋結(jié)構(gòu)在工程中的意義

混合支擋結(jié)構(gòu)常運(yùn)用在高陡邊坡、地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的邊坡治理工程中,它是在邊坡的上下部通過不同的支擋結(jié)構(gòu)相互作用、相互協(xié)調(diào)共同承受邊坡巖土體荷載的綜合支擋體系。根據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)踐,常見混合支擋結(jié)構(gòu)有9種類型,對(duì)混合支擋結(jié)構(gòu)的力學(xué)特征、設(shè)計(jì)方法的分析研究是很有必要的。不同支擋結(jié)構(gòu)并不孤立,而是相互之間存在著作用,這種作用可是直接的,也可是通過巖土體間接傳遞,設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵的問題是如何考慮這種作用。由于建筑功能及環(huán)境需求，在山地、丘陵工程建設(shè)中往往形成高切坡、深填方邊坡。伴隨著經(jīng)濟(jì)及技術(shù)的發(fā)展，邊坡規(guī)模日趨高大，使得以往單一邊坡支擋結(jié)構(gòu)顯然不適應(yīng)發(fā)展潮流，混合支擋結(jié)構(gòu)在經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展中應(yīng)運(yùn)而生。

三、混合支擋結(jié)構(gòu)的種類

1、斜撐式抗滑支擋結(jié)構(gòu)

斜撐式抗滑支擋結(jié)構(gòu)為常用的抗滑樁和斜撐組成的組合結(jié)構(gòu)。具體應(yīng)用中將抗滑樁錨固段和斜撐臂基礎(chǔ)置于穩(wěn)定地層，并將抗滑樁和斜撐臂連接，使滑坡推力通過抗滑樁錨同段和斜撐臂基礎(chǔ)傳遞至穩(wěn)定地層，從而達(dá)到治理滑坡的目的。由于在抗滑樁的頂部設(shè)置斜撐，使樁的變形受到約束，從而改善了懸壁樁的受力及變形狀態(tài)，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也大大加強(qiáng)。與傳統(tǒng)的抗滑樁相比，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)能承受更大的滑坡推力，適用于治理規(guī)模較大的滑坡。

2、椅式抗滑支擋結(jié)構(gòu)

包括第一抗滑樁和第二抗滑樁，所述抗滑樁的錨固段嵌固于滑動(dòng)面以下的穩(wěn)定地層內(nèi)，第二抗滑樁的懸臂段和第一抗滑樁懸臂段之間設(shè)置橫梁。由于抗滑樁錨固段置于穩(wěn)定地層，通過在兩根抗滑樁之間設(shè)置橫梁，使第一抗滑樁受到的部分滑坡推力通過橫梁傳遞至第二抗滑樁，第一抗滑樁的變形受到約束，大大改善了第一抗滑樁懸壁的變形和受力狀態(tài)，抗滑樁聯(lián)合受力，穩(wěn)定性好，能抵抗較大滑坡推力，特別適用于規(guī)模較大的滑坡治理工程。

3、抗滑樁

抗滑樁主要是依靠樁的強(qiáng)度、滑面以下錨固部分樁周巖土的彈性抗力來平衡滑面以上滑體剩余下滑力，使滑坡保持穩(wěn)定。抗滑樁的計(jì)算理論由早期的單純抗剪理論發(fā)展為靜力平衡法、布魯姆法、彈性地基梁法、鏈桿法、混合法等，其中彈性地基梁法是抗滑樁設(shè)計(jì)的常用方法。抗滑樁的特點(diǎn)是可靈活選擇樁位，既可單獨(dú)使用又可與其他工程配合使用，施工方便、工作面多、挖方量小、工期短、收效快、對(duì)滑體擾動(dòng)小。

4、樁板式擋土墻和樁基托梁擋土墻

20世紀(jì)70年代初，在枝柳線上首先將樁板式擋土墻（圖4）應(yīng)用到路塹中，接著在內(nèi)昆、京九等線上應(yīng)用到路堤中。樁板式擋土墻是由錨固樁發(fā)展而來的，按其結(jié)構(gòu)形式分為懸臂式樁板擋土墻、錨索（桿）樁板墻、錨拉式樁板墻。樁基托梁擋土墻是擋土墻與樁的組合形式，由托梁相連接。

四、混合支擋結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用

1、上部柱錨結(jié)構(gòu)(由樁錨結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化)+下部肋錨結(jié)構(gòu)

由于建筑物限制，無放坡空間，只能近于直立切坡。同時(shí)邊坡上部人工填土層較厚，土體工程特性較差，如采用肋錨結(jié)構(gòu)，既便是逆作法施工，陡坡土體亦易局部坍塌，使已施工結(jié)構(gòu)處于“懸吊”狀態(tài)。支擋結(jié)構(gòu)在錨桿軸力的豎向分力及肋柱自重作用下，極容易發(fā)生施工過程中下墜，使得善于抗拉作用的錨桿承受不利的橫向剪力作用，可能會(huì)因錨桿剪斷而造成結(jié)構(gòu)失效。

鑒于此，只能先設(shè)置抗滑樁，以下部穩(wěn)定的基巖作為嵌固段，依靠穩(wěn)定基巖提供的水平抗力來平衡土體的側(cè)向土壓力，然后在樁前開挖土體。為了提高施工進(jìn)度及方便施工，往往將樁前土體一次性清除，此時(shí)應(yīng)按懸臂樁進(jìn)行設(shè)計(jì)。但如土壓力較大，則可分步開挖土層，逆作法施工錨桿(錨索)，按樁錨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并在施工過程中應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。

由于場(chǎng)坪需要，樁的錨固段基巖將被挖除，隨著錨固段逐漸消失，抗滑樁或樁錨結(jié)構(gòu)功能喪失，可使其轉(zhuǎn)化為柱錨結(jié)構(gòu)，按柱錨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、驗(yàn)算。因此在錨固段基巖挖除前或過程中，應(yīng)在抗滑樁上設(shè)置錨桿(錨索)，由柱錨結(jié)構(gòu)來承擔(dān)樁長(zhǎng)范圍的巖土側(cè)向巖力。下部巖質(zhì)邊坡則采用肋錨結(jié)構(gòu)來承擔(dān)下部巖石側(cè)壓力。由于結(jié)構(gòu)體系不一，各結(jié)構(gòu)分別支擋上下巖土體，在下部肋錨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮上部巖土體及地面超載。該結(jié)構(gòu)三維模型示意見圖to式結(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)化為柱錨結(jié)構(gòu)，最后進(jìn)行下部肋錨擋墻施工。

2、樁基托梁重力式擋墻

該結(jié)構(gòu)可用于較高的土質(zhì)邊坡。該類型邊坡坡底土層較厚，且地基承載力較低，必須采用樁基礎(chǔ)，以承載力較高的巖層作持力層。樁上設(shè)置托梁(承臺(tái)梁)，梁上設(shè)重力式或衡重式擋墻。承臺(tái)可設(shè)置于坡底地面以下(低承臺(tái))，也可設(shè)置于邊坡上(高承臺(tái))。該混合結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)為:上部重力式擋墻承受墻后土體壓力，下部托梁和樁承受上部墻體傳遞過來的水平荷載及豎向偏心力產(chǎn)生的彎矩，其中豎向力包括上部墻體的自重、墻背與第二破裂面之間的有效荷載和墻背土壓力豎向分力。如果土體產(chǎn)生的側(cè)向力較大，使樁頂產(chǎn)生過大的位移，樁截面及樁身配筋較大，嵌巖段較深，則可在樁頂附近設(shè)置錨索(新近填土中應(yīng)對(duì)錨索預(yù)先進(jìn)行保護(hù)，避免錨索承受豎向不利荷載)，使樁從不利的“懸臂”受力狀態(tài)變?yōu)檩^為有利的“簡(jiǎn)支梁”或“連續(xù)梁”受力狀態(tài)。也可采用前后雙排樁與托梁構(gòu)成門字形框架結(jié)構(gòu)來控制樁頂位移，減少樁身內(nèi)力。

近幾年的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中，下部樁基使用斜樁技術(shù)，依靠樁頂豎向荷載對(duì)樁身截面負(fù)彎矩抵消部分樁頂向外水平力及向外偏心力矩對(duì)樁身截面產(chǎn)生的正彎矩，同時(shí)由于斜樁后為仰坡，側(cè)向土壓力比直樁要小，故此結(jié)構(gòu)坡頂位移、樁身截面內(nèi)力、配筋明顯減少，據(jù)分析在相同嵌固深度情況下，一般可減少30%一40%，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

3、上部樁錨結(jié)構(gòu)+下部肋錨結(jié)構(gòu)

該組合結(jié)構(gòu)用于穩(wěn)定性較差的巖土邊坡，邊坡高度及巖土側(cè)壓力或剩余下滑力較大，坡頂上已有建筑，對(duì)變形要求較高，且放坡空間有限。采取分階治理，上部采用樁錨結(jié)構(gòu)，下部采用仰斜式肋錨結(jié)構(gòu)，由于場(chǎng)地的限制，上部位于坡上的半坡樁必須穿過下部巖坡的潛在滑移面，或樁的嵌固段離下部邊坡潛在滑移面的水平距離小于3一5倍樁徑。則下階邊坡的支擋結(jié)構(gòu)受到巖體對(duì)樁的水平抗力反作用力及樁的豎向嵌固力引起的側(cè)向壓力作用，下階邊坡的肋錨結(jié)構(gòu)上部巖土側(cè)向壓力顯著增大，相應(yīng)部位的錨桿鋼筋截面及錨固長(zhǎng)度應(yīng)加強(qiáng)處理。上部樁錨結(jié)構(gòu)可按“強(qiáng)錨弱樁”的原則設(shè)計(jì)，以減少樁對(duì)下部邊坡的影響。如果將樁加長(zhǎng)，嵌固段下移，以滿足嵌固段離坡面的邊緣寬度要求，使上部與下部結(jié)構(gòu)相互無影響，則這種支擋結(jié)構(gòu)不屬混合支擋結(jié)構(gòu)范疇。采用此設(shè)計(jì)方案亦可行，但投資可能會(huì)增大。

4、上部肋錨結(jié)構(gòu)+下部樁錨結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)可用于邊坡穩(wěn)定性受外傾結(jié)構(gòu)面控制的高陡巖坡，邊坡的巖土側(cè)壓力或剩余下滑力較大，如果采用單一的肋錨結(jié)構(gòu)，幾乎無法支擋。于是，可以在邊坡上部采用肋錨結(jié)構(gòu)，坡腳附近采用樁錨結(jié)構(gòu)。該組合結(jié)構(gòu)能承受較大的巖土體邊坡荷載，同時(shí)充分運(yùn)用“強(qiáng)頂固腳”設(shè)計(jì)理念，與支擋結(jié)構(gòu)實(shí)際受力狀態(tài)相吻合。上部錨桿設(shè)計(jì)可按破裂面為上部邊坡坡腳臨空的淺層滑移面計(jì)算巖石側(cè)壓力或剩余下滑力及確定錨固段起始位置。但應(yīng)充分考慮是否存在深層多級(jí)組合滑面，即應(yīng)注意是否有越頂破壞的可能。如從下部邊坡坡腳臨空的深層滑移面與緩傾角層面組合，即可由兩個(gè)結(jié)構(gòu)面組成滑動(dòng)面的滑體，這種破壞模式往往被工程技術(shù)人員忽視。

五、結(jié)束語

加強(qiáng)對(duì)混合支擋結(jié)構(gòu)在工程中應(yīng)用的剖析，能夠?qū)こ踢M(jìn)行把握，進(jìn)而能夠提出一些施工的對(duì)策，如此方可在實(shí)踐的工程中進(jìn)行掌控，使得工程順利的進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

篇7

錨桿支護(hù)作為巖土體支護(hù)的一種重要方式，其支護(hù)機(jī)理也是隨著巖土體支護(hù)機(jī)理的發(fā)展而發(fā)展的，巖土體錨固機(jī)理及計(jì)算模型主要有兩種模式，一是結(jié)構(gòu)力學(xué)模式，二是巖土力學(xué)模式。

結(jié)構(gòu)力學(xué)模式認(rèn)為，圍巖僅對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生荷載，包括圍巖主動(dòng)的壓力和被動(dòng)的彈性抗力，這種荷載-結(jié)構(gòu)模式，是運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué)的解法進(jìn)行求解，在這種模式的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的錨桿支護(hù)機(jī)理有懸吊減跨理論，組合梁理論，組合拱理論以及楔固理論。

巖土力學(xué)模式以巖體的自身強(qiáng)度和自身承載能力為出發(fā)點(diǎn)，這種理論認(rèn)為，錨桿的作用主要是加固巖土體的力學(xué)性質(zhì)，從宏觀上分析錨桿是限制巖土體脫離原來位置或是產(chǎn)生較大變形，但從力學(xué)方面分析是提高了巖土體的抗剪強(qiáng)度參數(shù)，即粘聚力和內(nèi)摩擦角，可以認(rèn)為是錨桿與巖土體共同作用形成一個(gè)強(qiáng)度較大的復(fù)合體系。錨桿支護(hù)中基于這種理論提出的松動(dòng)圈支護(hù)理論，錨桿提高加固體強(qiáng)度參數(shù)理論[1]。

有必要指出，松動(dòng)圈理論與傳統(tǒng)支護(hù)理論中的懸吊理論，組合拱理論具有一定的相似之處，因?yàn)樗蓜?dòng)圈理論中的中松動(dòng)圈和大松動(dòng)圈原理的提出正是基于懸吊理論和組合拱理論，但他們之間又有很大的區(qū)別，因此，有必要深入的闡述松動(dòng)圈理論和傳統(tǒng)懸吊理論，組合拱理論之間的聯(lián)系，著重分析他們之間的差異，使學(xué)者和工程技術(shù)人員對(duì)懸吊理論，組合拱理論和松動(dòng)圈理論有個(gè)更加清晰的認(rèn)識(shí)和理解，對(duì)理論的發(fā)展和工程實(shí)踐中選擇合理的支護(hù)理論進(jìn)行設(shè)計(jì)都有一定的指導(dǎo)意義。

1 錨桿傳統(tǒng)懸吊理論，組合拱理論

1.1 錨桿傳統(tǒng)懸吊作用理論

懸吊理論認(rèn)為，巷道經(jīng)過開挖，其內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)會(huì)改變，原有的穩(wěn)定巖體因應(yīng)力改變，內(nèi)部裂隙張開，塊體切割出現(xiàn)破碎，出現(xiàn)不穩(wěn)的巖塊，在巷道圍巖的一定范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)存在具有穩(wěn)定巖層或是穩(wěn)定巖層結(jié)構(gòu)，將錨桿錨固于穩(wěn)定巖層或穩(wěn)定巖層結(jié)構(gòu)中，下部破碎巖體通過錨桿的作用將自身重量荷載傳遞到深部穩(wěn)定巖層中，錨桿桿體充分發(fā)揮自身抗拉的能力傳遞荷載。

1.2 組合拱理論

錨桿懸吊作用主要強(qiáng)調(diào)單根錨桿對(duì)圍巖的懸吊能力，而組合拱理論則主要發(fā)揮錨桿的群體效應(yīng)。組合拱理論是指，在軟弱圍巖開挖巷道時(shí)，巷道變形較大，巖體較為破碎，在巷道圍巖中錨固錨桿時(shí)，在預(yù)應(yīng)力的作用下錨桿會(huì)在端部形成一個(gè)受壓的圓錐形區(qū)域[2]，如果如果沿巷道周邊均勻的布置錨桿，則受壓的錐形區(qū)域會(huì)相互重合，并形成具有一定寬度的連續(xù)受壓帶，如果能有合理的措施，保證受壓帶內(nèi)的巖體不被擠出，則其強(qiáng)度參數(shù)會(huì)有很大程度的提高。壓縮帶不僅能保持自身的穩(wěn)定，而且形成的拱形結(jié)構(gòu)還能保持圍巖的穩(wěn)定性。

1.3 松動(dòng)圈概念及支護(hù)理論

1.3.1 松動(dòng)圈概念

巷道圍巖松動(dòng)圈是指在巷道或隧道經(jīng)過開挖以后，原有圍巖應(yīng)力狀態(tài)隨著開挖卸荷會(huì)重新分布，巷道周邊應(yīng)力由三向受壓應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)變成二向甚至單向應(yīng)力狀態(tài)，巷道表面徑向力為零，巷道環(huán)向方向會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中。在巷道壁面向巷道圍巖深部逐漸過渡到原巖三向受力狀態(tài)的過程中，環(huán)向應(yīng)力逐漸減小，當(dāng)一定深度的圍巖強(qiáng)度難以承受應(yīng)力集中程度時(shí)，則此處圍巖將會(huì)破壞，當(dāng)圍巖強(qiáng)度剛好平衡應(yīng)力時(shí)，此處圍巖處于塑性屈服狀態(tài)，則圍巖塑性屈服點(diǎn)到相應(yīng)巷道之間的徑向距離，就是松動(dòng)的厚度，倘若開挖巷道為圓形且地質(zhì)條件在各個(gè)方向一致，則松動(dòng)會(huì)沿著巷道形成一定厚度圓形圈，這個(gè)圓形圈就成為松動(dòng)圈。當(dāng)圍巖為不均質(zhì)，受較大地應(yīng)力以及其他地質(zhì)條件的影響時(shí)將呈異形的松動(dòng)圈。

1.3.2 松動(dòng)圈支護(hù)理論

巷道圍巖中普遍存在松動(dòng)圈，只有少量洞徑較小的巷道圍巖處于彈性狀態(tài)。巷道圍巖松動(dòng)圈支護(hù)理論為，圍巖開挖過程中會(huì)產(chǎn)生破碎膨脹，這種碎脹變形將會(huì)產(chǎn)生較大甚至大于巖體自重的碎脹荷載，此時(shí)，碎脹荷載是圍巖支護(hù)的主要荷載。松動(dòng)圈為零時(shí)是圍巖可以自穩(wěn)的條件[3-4]。根據(jù)巷道中實(shí)測(cè)或根據(jù)有關(guān)分類方法預(yù)測(cè)出的松動(dòng)圈半徑，將松動(dòng)圈劃分為小松動(dòng)圈，中松動(dòng)圈和大松動(dòng)圈。其中，小松動(dòng)圈半徑LD

2 松動(dòng)圈理論與傳統(tǒng)懸吊，組合拱支護(hù)理論的關(guān)系

由于松動(dòng)圈支護(hù)理論根據(jù)松動(dòng)圈半徑的不同，采用不同的支護(hù)理論。小松動(dòng)圈時(shí)無需支護(hù)或是僅需要表面噴射混凝土，而中松動(dòng)圈和大松動(dòng)圈錨桿支護(hù)理論與傳動(dòng)錨桿的懸吊理論和組合拱理論相似，所以此處重點(diǎn)分析中松動(dòng)圈和大松動(dòng)圈錨桿支護(hù)理論與傳統(tǒng)支護(hù)理論之間的差異。

2.1 錨桿中松動(dòng)圈支護(hù)理論與傳統(tǒng)懸吊理論差異

錨桿中松動(dòng)圈支護(hù)理論采用的是懸吊理論，與傳統(tǒng)懸吊理論在基本原理上是一致的，即都是通過錨桿的懸吊作用將不穩(wěn)定圍巖錨固于穩(wěn)定巖層中。但是在適用條件，支護(hù)對(duì)象，錨桿長(zhǎng)度設(shè)計(jì)，錨桿與圍巖之間的協(xié)調(diào)關(guān)系方面存在較大的差異。

1）適用條件上：傳統(tǒng)懸吊理論主要基于自然冒落拱和組合梁板理論，因此，需要巷道頂板具有穩(wěn)定的巖層或是巖層結(jié)構(gòu)并且不適用于巷道的側(cè)邊壁和底板，倘若巷道頂板沒有穩(wěn)定的巖層，或者穩(wěn)定巖層離巷道較遠(yuǎn)，此時(shí)按照傳統(tǒng)懸吊理論解釋錨桿支護(hù)是沒有作用的，但實(shí)際錨桿支護(hù)效果很好，此時(shí)傳統(tǒng)懸吊就難以解釋了。松動(dòng)圈懸吊支護(hù)理論是基于實(shí)測(cè)的松動(dòng)圈的范圍，錨桿錨固于松動(dòng)圈之外的一定范圍即可發(fā)揮錨桿的懸吊作用，無論巷道頂板一定范圍內(nèi)是否具有穩(wěn)定的巖層。此外，巷道周圍均有松動(dòng)圈存在，所以該理論能適用于巷道各個(gè)部位。

2）在支護(hù)對(duì)象上：傳統(tǒng)懸吊理論將巷道頂板中不穩(wěn)定的破碎巖體，冒落拱內(nèi)的巖體重量作為支護(hù)的對(duì)象，很容易通過巖體的重量計(jì)算所需反力，錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)比較明確，但倘若圍巖較為破碎，裂隙發(fā)育，則不穩(wěn)定巖體和冒落拱內(nèi)的巖體重量將非常大，此時(shí)支護(hù)強(qiáng)度就需要很大。松動(dòng)圈理論認(rèn)為在巖石破碎過程中會(huì)產(chǎn)生碎脹力，碎脹力是錨桿支護(hù)的主要對(duì)象，碎脹力的大小與支護(hù)時(shí)機(jī)有很大的關(guān)系，所以錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)較難確定。

3）錨桿長(zhǎng)度設(shè)計(jì)上：傳統(tǒng)懸吊理論和中松動(dòng)圈理論支護(hù)理論在錨桿長(zhǎng)度設(shè)計(jì)公式均為（1）[5]，主要是不穩(wěn)定層厚度的選擇不同：

l總=kD+l1+l2（1）

其中D為不穩(wěn)定巖層厚度，k為安全系數(shù)，一般取為k=1-1.25，l1 ，l2分別為錨桿錨進(jìn)穩(wěn)定巖層的長(zhǎng)度和錨桿外露長(zhǎng)度，對(duì)于安全系數(shù)，錨桿錨固和外露長(zhǎng)度容易確定，對(duì)于不穩(wěn)定層D的厚度，松動(dòng)圈理論是通過把實(shí)測(cè)的松動(dòng)圈厚度作為不穩(wěn)定層的厚度，具有數(shù)值準(zhǔn)確易定的特點(diǎn)。而傳統(tǒng)懸吊理論的不穩(wěn)定層厚度是從巷道頂點(diǎn)到圍巖堅(jiān)硬穩(wěn)定層的，堅(jiān)硬巖層位置難以確定，這就導(dǎo)致不穩(wěn)定層的厚度難以確定。

4）錨桿與圍巖之間的相互關(guān)系上：錨桿和圍巖之間的關(guān)系，是兩種理論的一個(gè)根本區(qū)別。傳統(tǒng)懸吊理論將破碎不穩(wěn)定的圍巖均認(rèn)為是被支護(hù)的對(duì)象，圍巖沒有任何自承能力，只有通過錨桿的支護(hù)才能保持穩(wěn)定，所以在錨固段圍巖對(duì)錨桿剪應(yīng)力向上，不穩(wěn)定段圍巖對(duì)錨桿的剪應(yīng)力向下，錨桿錨固端必須支護(hù)在錨桿穩(wěn)定的堅(jiān)硬巖層中。而松動(dòng)圈理論認(rèn)為，圍巖在松動(dòng)圈之巖處在塑性平衡穩(wěn)定狀態(tài)，無論是否是堅(jiān)硬的巖層，都可以作為錨桿的錨固段，圍巖和錨桿是共同承受松動(dòng)圈內(nèi)的碎脹力的。也就是說，傳統(tǒng)懸吊理論是不考慮圍巖自承能力的，而松動(dòng)圈理論考慮了圍巖的自承能力，與實(shí)際情況更加吻合。

2.2 大松動(dòng)圈理論與組合拱理論差異

當(dāng)在軟巖中開挖巷道時(shí)，一般會(huì)產(chǎn)生較大的松動(dòng)圈，當(dāng)松動(dòng)圈厚度值LD>150cm，稱為大松動(dòng)圈圍巖狀態(tài)，此時(shí)的錨桿懸吊理論難以滿足支護(hù)機(jī)理，而組合拱理論則對(duì)大變形軟巖巷道的支護(hù)提供了一種理論基礎(chǔ)。組合拱理論是圍巖在單根錨桿擠壓作用下會(huì)形成一個(gè)錐形擠壓區(qū)，多根錨桿沿巷道周邊合理布置后，錐形擠壓區(qū)會(huì)相互重合形成一個(gè)具有一定厚度的連續(xù)擠壓帶，在擠壓帶內(nèi)部的巖體，無論是否破碎，只要經(jīng)過鋼筋網(wǎng)或是噴射混凝土等合理措施，以限制其不掉塊擠出，則內(nèi)部巖體就會(huì)是三向受力狀態(tài)，大大增加了其力學(xué)性質(zhì)，有效的增強(qiáng)了巷道的穩(wěn)定性。擠壓帶隨著巷道斷面改變?cè)谒蓜?dòng)圈中會(huì)形成不同的形狀，當(dāng)巷道斷面是拱形時(shí)，則擠壓帶呈拱形結(jié)構(gòu)，當(dāng)是矩形斷面時(shí)，會(huì)出現(xiàn)矩形結(jié)構(gòu)擠壓帶。

大松動(dòng)圈的擠壓拱理論是借鑒了傳統(tǒng)組合拱理論，但是松動(dòng)圈的擠壓拱理論還著重考慮了一下三個(gè)方面的問題。

1）擠壓拱厚度的確定：擠壓拱厚度b由公式（2）確定[5]：

b=■（2）

其中l(wèi)為錨桿長(zhǎng)度，α是錨桿對(duì)破碎巖體的控制角，取值45度，a為錨桿間距。

由公式（2）可知，擠壓拱的厚度隨錨桿長(zhǎng)度的增大而增大，隨錨桿間距的減小而增大，可見，擠壓拱厚度的確定對(duì)錨桿長(zhǎng)度和間距的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，此時(shí)，可以借鑒松動(dòng)圈懸吊理論的做法，將錨桿松動(dòng)圈厚度乘以一個(gè)安全系數(shù)作為擠壓拱厚度，而松動(dòng)圈厚度可以采用超聲波，巖石電阻率等方法進(jìn)行較為準(zhǔn)確的測(cè)定。

2）擠壓拱錨桿間的巖體限制：傳統(tǒng)組合拱理論也要求對(duì)錨桿間的巖體進(jìn)行有效的限制，這多是出于對(duì)巷道周邊變形量和掉塊安全的考慮，而松動(dòng)圈擠壓拱理論則更多的從保持?jǐn)D壓拱的完整性考慮，倘若錨桿間的巖體不能有效的進(jìn)行限制而導(dǎo)致巖體掉塊、脫落，則擠壓拱就會(huì)隨之減弱，甚至漸進(jìn)破壞而導(dǎo)致整個(gè)擠壓帶失效。所以，讓圍巖形成有效的擠壓帶除了合理布置錨桿之外，還應(yīng)當(dāng)對(duì)進(jìn)行加設(shè)鋼筋網(wǎng)，噴射混凝土等措施進(jìn)行加固。

3）動(dòng)態(tài)壓力對(duì)松動(dòng)圈支護(hù)的影響：松動(dòng)圈理論認(rèn)為，巷道開挖完成后，其松動(dòng)圈范圍基本確定，但是當(dāng)巷道出現(xiàn)二次開挖，周圍隧道群的開挖，煤礦中巷道上次及下層煤的開采等都會(huì)引起巷道原有松動(dòng)圈的變化，因此，在進(jìn)行松動(dòng)圈擠壓拱厚度的確定時(shí)，要充分考慮這些因素的影響，掌握松動(dòng)圈動(dòng)態(tài)發(fā)展規(guī)律，對(duì)擠壓拱進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，確保一次設(shè)計(jì)能充分考慮到未知壓力變化時(shí)對(duì)擠壓拱的影響。松動(dòng)圈擠壓拱的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)是傳統(tǒng)組合拱理論沒有充分考慮的地方。

3 結(jié)論

本文通過對(duì)錨桿傳統(tǒng)懸吊理論，組合拱理論以及松動(dòng)圈支護(hù)理論的分析，指出松動(dòng)圈理論中的懸吊理論，擠壓拱理論與傳統(tǒng)懸吊理論，組合拱理論之間的聯(lián)系與差異，并著重指出不同理論的差異點(diǎn)，使學(xué)者或是工程技術(shù)人員能對(duì)這三種理論有個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，對(duì)以后錨桿支護(hù)理論的發(fā)展和錨桿在實(shí)際工程中的應(yīng)用也有一定的指導(dǎo)意義，并得出如下結(jié)論：

1）中松動(dòng)圈的懸吊理論在適用條件上更加廣泛，支護(hù)對(duì)象主要是圍巖破碎過程中的碎脹力，錨桿長(zhǎng)度設(shè)計(jì)不穩(wěn)定巖層的厚度可取松動(dòng)圈的厚度，錨桿與圍巖之間的協(xié)調(diào)關(guān)系上充分利用論文圍巖的自承能力，以上幾個(gè)方面與傳統(tǒng)支護(hù)理論具有較大的差異。

2）大松動(dòng)圈擠壓拱理論對(duì)擠壓拱錨桿間的巖體限制主要是為增強(qiáng)擠壓拱的穩(wěn)定性，而動(dòng)態(tài)壓力對(duì)松動(dòng)圈支護(hù)具有明顯的影響，這些方面比傳統(tǒng)組合拱理論的認(rèn)識(shí)和分析更加深入。

【參考文獻(xiàn)】

[1]沈紹學(xué).錨桿支護(hù)理論探析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008，25：90.

[2]賈穎絢，宋宏偉.土木工程中錨桿支護(hù)機(jī)理研究現(xiàn)狀與展望[J].巖土工程界，2003，08：53-56.

篇8

1公路防護(hù)技術(shù)的類型

公路路塹邊坡防護(hù)技術(shù)大體上可分為2種類型，即植物防護(hù)和工程防護(hù)。

1.1植物防護(hù)

植物防護(hù)就是在邊坡上種植草叢或樹木或兩者兼有，以減緩邊坡上的ooo水流速度，利用植物根系固結(jié)邊坡表層土壤以減輕沖刷，從而達(dá)到保護(hù)邊坡的目的。這對(duì)于一切適合種植的土質(zhì)邊坡都是應(yīng)當(dāng)首選的防治措施。植物防護(hù)還可以綠化環(huán)境，和周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，也是一種符合環(huán)境要求的防護(hù)辦法。草種應(yīng)就地選用覆蓋率高，根系發(fā)達(dá)、莖葉低矮、耐寒耐旱且具有匍匐莖的多年生植物品種，也可以引進(jìn)適應(yīng)當(dāng)?shù)赝寥罋夂虻膬?yōu)良草種，如蘭莖冰草、扁穗冰草。

1.1.1 條播法

在整理邊坡時(shí)，將草籽與土肥混合料按一定比例間距水平條狀鋪在夯層上，寬約10CM，然后蓋土再夯，并灑水拍實(shí)。單播只用一種草籽，混播用幾種草籽混合，使根系植被和出芽率為最優(yōu)。另外由于草皮在5攝攝氏度以下停止生長(zhǎng)，10攝氏度以下基本不發(fā)芽，另外高溫季節(jié)蒸發(fā)太快，草皮生長(zhǎng)易于干枯，故在此期間不已播種。

1.1.2密鋪法

老邊坡先要整理坡面，填平細(xì)溝坑洼路塹:邊坡防護(hù)，新邊坡要經(jīng)初驗(yàn)合格灑水浸濕后再平鋪草皮。草皮之間要稍有搭界，塊塊靠攏，不得留有空隙，根部要密貼坡面、每塊拍緊使接茬嚴(yán)密才能成活。邊坡陡于1；1.5的就需加釘固定。草皮的切塊尺寸約25CM*40CM，厚5CM左右。1.1.3 植樹

植樹不僅可以加強(qiáng)邊坡的穩(wěn)固性，防風(fēng)固沙，減輕冰雪對(duì)路面的危害，還可以美化路容，調(diào)節(jié)小氣候，大量栽樹可以獲得部分木材增加收益。但是高大喬木不能植于公路彎道內(nèi)側(cè)，以免影響視線論文范文。

1.1.4框架內(nèi)植草護(hù)坡

在坡度較陡且易受沖刷的土質(zhì)和強(qiáng)風(fēng)化的巖質(zhì)塹坡上，采用框架內(nèi)植草護(hù)坡。框架制作有多種做法，例如;①漿砌片石框架成45o方格網(wǎng)，凈距2­­­­­­­­­ ­~4m，條寬0.3~0.5m，嵌入坡面0.3米

左右；②錨桿框架護(hù)坡，預(yù)制混凝土框架梁斷面為12cmⅹ16cm,長(zhǎng)1.5m,用4根6~ 8mm 鋼筋，兩頭露出5cm，另在桿件的接頭處伸入一根直徑14長(zhǎng)3m錨桿，灌注混凝土將接頭固定。錨桿的作用是將框架固定在坡面上，框架尺寸和形狀有具體工程而定，其形狀可設(shè)計(jì)為正方形、六邊形、拱形等，框架內(nèi)再種植草類植物。

1.2工程防護(hù)

對(duì)不適宜植物生長(zhǎng)的土質(zhì)或風(fēng)化嚴(yán)重、節(jié)理發(fā)育的巖石路塹邊坡，以及碎石土的挖方邊坡等，只能采取工程防護(hù)措施即設(shè)置人工構(gòu)造物防護(hù)。工程防護(hù)的類型很多，有護(hù)面墻防護(hù)、干砌片石防護(hù)、錨桿防護(hù)、抗滑樁防護(hù)和擋土墻防護(hù)。各種防護(hù)技術(shù)都各有其優(yōu)、缺點(diǎn)和適用條件，一般說除錨桿、抗滑樁和擋土墻外，其他各種防護(hù)結(jié)不承受荷載，所以不進(jìn)行內(nèi)力分析，直接根據(jù)適用條件選擇使用。先簡(jiǎn)單介紹如下;

1.2.1 坡面防護(hù)

坡面防護(hù)包括抹面、捶面、噴漿等形式

⑴抹面防護(hù)

對(duì)于易風(fēng)化的軟質(zhì)巖石，如頁巖、泥灰、千枚巖等材料的路塹邊坡，暴露在大氣中很容易風(fēng)化剝落而逐漸破壞，因而常在坡面上加設(shè)一層耐風(fēng)化表層，以隔離大氣的影響，防止風(fēng)化。常用的抹面材料有各種石灰混合料灰漿、水泥砂漿等。抹面厚度一般為3―7cm,可使用6-8年。為防止表面產(chǎn)生微小裂縫影響抹面使用壽命，可在表面涂一層瀝青保護(hù)層。

⑵捶面防護(hù)

捶面防護(hù)與抹面防護(hù)相近，其使用材料也大體相同。為便于捶打成型，常用的材料除石灰、水泥混合土外，還有石灰、爐渣、粘土拌合的三合土與再加適量沙粒的四合土。一般厚度10-15cm，捶面厚度較抹面厚度要大，相應(yīng)強(qiáng)度較高，可抵御較強(qiáng)的雨水沖刷，使用期約8-10年。抹面、捶面是我國(guó)公路建設(shè)中常用的防護(hù)方法路塹:邊坡防護(hù)，材料均可就地采用，造價(jià)低廉，但強(qiáng)度不高，耐久性差，手工作業(yè)，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。

1.2.2砌石防護(hù)

砌石防護(hù)包括護(hù)面墻、干砌片石防護(hù)、漿砌片石護(hù)坡。

⑴護(hù)面墻

護(hù)面墻是采用漿砌片石結(jié)構(gòu)，覆蓋在各種軟質(zhì)巖層和較破碎的挖方邊坡，使之免受大氣影響而修建的墻體，以防止坡面繼續(xù)風(fēng)化。在缺乏石料的地方，也可以采用現(xiàn)澆水泥混凝土或用預(yù)制混凝土塊砌筑。護(hù)面墻除之自重外，也能增加路塹美觀。所以在巖石甚至在一些土質(zhì)路塹邊坡也可砌筑一定高度的護(hù)面墻，以美化路容。若巖層破碎或在開挖時(shí)坡面有嚴(yán)重凹陷，應(yīng)局部采用支補(bǔ)護(hù)面墻的方式進(jìn)行。

⑵干砌片

干砌片石防護(hù)適用于土質(zhì)、軟巖及易風(fēng)化、破壞較嚴(yán)重的填挖方邊坡，以防止雨雪水流沖刷。在砌面防護(hù)中，宜首選干砌片石結(jié)構(gòu)，這不僅為了節(jié)省投資，而且可以適應(yīng)邊坡有較大的變形。干砌片石受水流沖擊時(shí)，細(xì)小土顆粒易被水流沖刷帶走而引起較大的沉陷，為防止坡面土層被水流沖擊和減輕漂浮物的撞擊力，應(yīng)在干砌防護(hù)下面設(shè)置碎石或砂礫結(jié)構(gòu)的墊層。干砌片石坡腳應(yīng)視土質(zhì)情況設(shè)置不同埋深的基礎(chǔ)

⑶ 漿砌片石防護(hù)

漿砌片石防護(hù)也是公路路塹邊坡防護(hù)中常用的工程防護(hù)方法。漿砌片石是用水泥砂漿將片石間隙填滿，使砌石成為一個(gè)整體，以保護(hù)坡面不受外界因素的侵蝕，所以比干砌片石有更高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。干砌或漿砌片石防護(hù)在不適于植物防護(hù)或者有大量開山石料可以利用的地段最為適合。砌石防護(hù)的優(yōu)越性是顯而易見的，它堅(jiān)固耐用，材料易得，施工工藝簡(jiǎn)單，防護(hù)效果較好，因而在公路的邊坡防護(hù)中得到了廣泛的應(yīng)用。

1.2.3 擋土墻防護(hù)

在公路路塹邊坡防護(hù)工程中，大量的擋土結(jié)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用論文范文。擋土墻按斷面的幾何形狀及特點(diǎn)，常見的形式有：重力式、錨桿式、土釘墻、懸臂式、扶臂式、柱板式等。各種擋土墻都有其特點(diǎn)及適用范圍，在處理實(shí)際擋土工程時(shí)，應(yīng)對(duì)可能提供的一系列擋土體系的可行性作出評(píng)價(jià)，選取合適的擋土結(jié)構(gòu)形式，做到安全、經(jīng)濟(jì)、可行。現(xiàn)結(jié)合工程常用介紹如下形式。

⑴重力式 擋土墻

重力式擋土墻是以擋土墻自生重力來維持其在水土壓力等作用下的穩(wěn)定。它是我國(guó)目前常用的一種結(jié)構(gòu)型式，重力式擋土墻可用磚、石、素混凝土、磚塊等建成，其優(yōu)點(diǎn)是就地取材、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、經(jīng)濟(jì)效益好；缺點(diǎn)是工程量大，地基沉降大，它適合擋土墻高度在5-6M的小型工程。

⑵錨桿擋土墻

錨桿擋土墻是由鋼筋混凝土面板及錨桿組成的只當(dāng)結(jié)構(gòu)物。面板起支護(hù)邊坡土體并把土體的側(cè)壓力傳遞給錨桿的作用，錨桿通過其錨固在穩(wěn)固土層中的錨固段所提供的拉力；來保證擋土墻的穩(wěn)定，而一般擋土墻是靠自重來保持其穩(wěn)定。錨桿擋土墻按其鋼筋混凝土面板的不同，可分為柱板式和板壁式。柱板式擋墻是錨桿連接在肋柱上，肋柱間加當(dāng)土板；板壁式擋墻是由鋼筋混凝土面板和錨桿組成。

⑶錨釘墻

錨釘墻支護(hù)技術(shù)有著比單純錨桿支護(hù)或土釘支護(hù)更廣泛的適用范圍，它可以結(jié)合錨桿深部加固和土釘淺部加固的優(yōu)點(diǎn)路塹:邊坡防護(hù)，來對(duì)邊坡進(jìn)行加固處理。工程實(shí)際中，錨釘聯(lián)合加固支護(hù)的形式各異，大體可歸納為兩種: ①?gòu)?qiáng)錨弱釘支護(hù)體系：該體系以錨桿為邊坡的主要加固手段，抑制基坑邊坡的整體剪切失穩(wěn)破壞，然后輔以土釘支護(hù)，抑制邊坡局部破壞；②強(qiáng)釘弱錨支護(hù)體系：即以土釘為邊坡的主要加固手段，形成土釘墻，然后輔以錨桿支護(hù)，限制土釘墻及墻后土體的位移。

2結(jié)語

公路及其附屬建筑物的邊坡穩(wěn)定是保證其正常使用的前提條件。邊坡的防護(hù)技術(shù)類型很多，本文只介紹了一些較常用的類型。從力學(xué)角度分析，維護(hù)邊坡穩(wěn)定的方法，一是借助擋墻的自重來平衡墻后巖土體傳來的推力；二是在巖土體中“釘釘子”，如錨桿，利用周圍土體對(duì)錨固段的錨固力來維持土體的平衡，從而達(dá)到保證邊坡穩(wěn)定的目的；第三種辦法就是改變土體的性質(zhì)，通過外加材料而形成強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的復(fù)合土體，這種方法的分析和驗(yàn)算比較復(fù)雜，有的機(jī)理還在研究中。在實(shí)際工作中，還要強(qiáng)調(diào)自然界和人為因素這一外部環(huán)境，強(qiáng)調(diào)巖土參數(shù)的準(zhǔn)確性，因地制宜選用上述方法，進(jìn)行符合實(shí)際的施工，達(dá)到邊坡防護(hù)的目的。

參考文獻(xiàn)：

⑴達(dá).公路擋土墻設(shè)計(jì)、北京：人民交通出版社，2000.

篇9

2.地下巖土層場(chǎng)地水文地質(zhì)條件

所建場(chǎng)地巖土層處于洪流沖擊階級(jí)地貌區(qū)，在鉆探后，場(chǎng)地結(jié)構(gòu)層主要有：洪流殘積石灰?guī)r層、開群震旦混合砂巖巖、燕山厚質(zhì)頁巖層、侵入巖層、變質(zhì)巖層。正值施工場(chǎng)地中心有一條走向?yàn)闁|北向的斷裂破碎帶經(jīng)過，西部主要以混合巖為主，東南部以花崗巖為主。詳情見圖1。

從圖1可以看出，場(chǎng)地地下水主要以洪流沖擊下的松散巖沙為主，由弱到強(qiáng)的巖層斷裂中，在場(chǎng)地近中北部處的斷層接觸帶中，其含水量豐富，且貫通性較好，可進(jìn)行多孔抽水試驗(yàn)。 

2.1多孔抽水試驗(yàn)

2.1.1鉆井

為節(jié)約成本、縮短工期、提前竣工，將已開始動(dòng)工且分布在此南方向觸巖帶的勘察孔進(jìn)行增加孔數(shù)作業(yè)。首先，在孔的上部采用350毫米的鉆頭鉆到中心部位，抵達(dá)巖層處的深度≥3m，再用156mm的濾水器管頭用尼龍布呈網(wǎng)層包住，在巖層的0.50m處，以碎石濾料，其次用活塞到兩沖洗至水質(zhì)清澈、巖渣打撈干凈。最后，將深井抽水泵置于井底上方3.50 m處進(jìn)行抽水試驗(yàn)。

2.1.2抽水試驗(yàn)作業(yè)

本次抽水試驗(yàn)以地下含水層作為施工對(duì)象，混合多種項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，抽水試驗(yàn)成果詳情見表1，配驗(yàn)孔位置詳情見表2。

2.1.3水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算

根據(jù)抽水試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)和檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，得到施工依據(jù)。

巖土地含水層地下水滲透系數(shù)，可根據(jù)以下公式進(jìn)行深入剖析：

K=0.366Q/M（S2-S1）×（r/d）式中，Q為抽水孔涌水量，M為抽水孔與觀察孔距離，S2為觀察孔的水位降深，S2為抽水孔水位降深，r為抽水孔半徑，d為抽水孔灌量。將表1的數(shù)據(jù)代入公式，可得出K（滲透系數(shù)）為3.25，當(dāng)抽水孔深降至巖土層樁基9.85米時(shí)，最佳基坑涌水量為4005m3/d。

3.基坑用水量預(yù)測(cè)

3.1涌水量預(yù)測(cè)

由于北京此巖土層地下室建筑場(chǎng)地呈圓形，必須采用較為穩(wěn)定的方式進(jìn)行水流量曲折的基坑涌水量的預(yù)測(cè)，簡(jiǎn)化鉆井結(jié)構(gòu)施工，根據(jù)場(chǎng)地面積等效為圓面積來引用基坑的半徑，其基坑涌水量可以用以下方式進(jìn)行估算：

Q=1.89K×，Q為基坑涌水量，以控制最佳涌水量的范圍，進(jìn)行上述所測(cè)數(shù)據(jù)的代入計(jì)算，得出基坑降水半徑引用值為30.77米時(shí)，能夠有效孔之基坑涌水量，在巖層中快速進(jìn)入豐水區(qū)以最大限度的控制水量。

3.2基坑降水井的設(shè)置

根據(jù)上述基坑涌水量的預(yù)測(cè)，在涌水量的初級(jí)階段，其量可達(dá)4005m3/d，若每一個(gè)井口的出水量為130m3/d來計(jì)算，則需要35口井才能控釋好該基坑的地下水涌出量，且井距≤9米。涌水井的成井工藝與抽水孔試驗(yàn)類似，在巖土層接觸含水量豐富的地段，使之快速有效的設(shè)置成井成功作業(yè)。

3.3涌水量預(yù)測(cè)后的效果

經(jīng)過多次的抽水反復(fù)試驗(yàn)和對(duì)基坑涌水量的測(cè)算，抽水工程在10～15d后，阻止巖土層周邊的豐富地下水涌入基坑內(nèi)，降低地下水的浪費(fèi)程度，并且基坑內(nèi)的積水有明顯的減少，在基坑的邊坡水量段，僅有少量的滲透和，只需正常開挖時(shí)注意安裝防土層即可避免坍塌，在降水時(shí)，基坑樁水坑的涌水量<0.05L即可確保基坑內(nèi)基本無水，使工程順利進(jìn)行。

4.結(jié)論   本文由wWW. DyLw.NeT提供，第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù)，歡迎光臨DyLW.neT

本巖土工程的抽水試驗(yàn)由于施工場(chǎng)地?zé)o放坡，且地下水質(zhì)層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此，在做基坑的支護(hù)時(shí)，應(yīng)采用樁錨固定一體的作業(yè)方式，進(jìn)行內(nèi)支撐支護(hù)。在進(jìn)行抽水孔試驗(yàn)時(shí)，要經(jīng)過嚴(yán)密的計(jì)算，依據(jù)程序把握好作業(yè)的步驟，即鉆孔-擴(kuò)孔-置入花管-回填濾料-洗井撈渣-清理水質(zhì)至清，只有遵循這樣的步驟，才能準(zhǔn)確獲取到標(biāo)準(zhǔn)、精確的水文特征和地下參數(shù)。

基坑涌水量要依照土質(zhì)結(jié)構(gòu)層和其特點(diǎn)，書寫巖土層物理力學(xué)可行性研究報(bào)告，做具體的水質(zhì)分析和處理，遵循建筑場(chǎng)地地貌景觀特點(diǎn)，嚴(yán)格控制基坑涌水量。

篇10

1 工程地質(zhì)概況

某礦主采煤層為26#煤層，該煤層厚2.9m，普氏硬度系數(shù)f為1.1，煤層的相對(duì)瓦斯涌出量為0.382m3/t，自然發(fā)火期12個(gè)月。地面標(biāo)高+36.7～+41.4m，井下標(biāo)高-370～-456m，煤層賦存穩(wěn)定。煤層老頂為粗砂巖，厚4m，灰白色，膠結(jié)致密，分選性差；直接頂為泥巖，厚2.5m，黑色，致密塊狀、均一含炭屑；煤層為26#煤層，厚2.9m，黑色，煤質(zhì)脆硬塊狀；直接底為泥巖，淺灰色，致密塊狀含粉砂巖。

2 支護(hù)形式及支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)

2.1 支護(hù)斷面確定

工作面運(yùn)輸、回風(fēng)順槽為矩形斷面，掘進(jìn)寬度4000mm，掘進(jìn)高度2500mm。

2.2 支護(hù)參數(shù)確定

2.2.1 錨桿支護(hù)參數(shù)的確定

2.2.1.1 錨桿長(zhǎng)度的確定

L=L1+L2+L3 （1）

式中：L—錨桿長(zhǎng)度，m；

L1—錨桿外露長(zhǎng)度，L1=墊板厚度+螺母厚度+（0.02～0.03）m，一般L1取0.15m；

L2—錨桿有效長(zhǎng)度，m；

L3—錨桿錨固長(zhǎng)度，取0.3～0.4m。

錨桿外露長(zhǎng)度Ll取0.15m，采用PHD—2型聲波檢測(cè)儀測(cè)定巷道圍巖松動(dòng)圈可以確定：巷頂：L2=1.6m，巷幫：L2=1.2m，錨桿錨固長(zhǎng)度L3取0.4m，將上述數(shù)據(jù)代入公式1可得：

L=0.15+1.60+0.4

=2.15（m）

這里取L=2.2m；

注：錨桿有效長(zhǎng)度L：的確定，在條件允許的情況下，盡量采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值，因普氏自然平衡拱理論計(jì)算方法確定L2時(shí)，L2值往往偏高，對(duì)有些巖性不適用。

2.2.1.2 錨桿間排距的確定

D≤0.5L（m） （2）

將上面得出的錨桿的長(zhǎng)度值代入公式2可得：

D≤0.5L=0.5×1.8=0.9m

2.2.1.3 錨桿直徑的確定

（3）

將前面算得的錨桿長(zhǎng)度值代入公式3有：

d=2.2/110=20mm

2.2.1.4 錨桿錨固力的確定

錨桿錨固力Q可按下式計(jì)算

（4）

式中：Q—錨桿錨固力，t；

K—錨桿安全系數(shù)，取2～3；

L—錨桿有效長(zhǎng)度，m；r—視密度，t/m3。

將上述計(jì)算得到的參數(shù)代入公式4有：

2.2.2 錨索支護(hù)參數(shù)的確定

當(dāng)煤巷頂板下沉量為80～100mm或以上時(shí)，多數(shù)情況下難以采用錨桿支護(hù)方法保持頂板的長(zhǎng)期穩(wěn)定，因此需要采用錨索進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，以防止頂板局部冒頂。

錨索長(zhǎng)度：

（5）

其中：——錨索長(zhǎng)度，m；——錨索深入到較穩(wěn)定巖層的錨固長(zhǎng)度，m；

——需要懸吊的不穩(wěn)定巖層厚度，m；——上托盤及錨固厚度，m，一般為0.1m；

——需外露的張拉長(zhǎng)度，m，一般為0.2m。

其中需要懸吊的不穩(wěn)定巖層厚度一般為巷道頂部煤層、偽頂、直接頂?shù)目偤穸取?jù)32602工作面綜合柱狀圖顯示，需要懸吊的不穩(wěn)定巖層厚度為2.96m，考慮頂板厚度的變化，取安全系數(shù)為1.4，所以不穩(wěn)定巖層厚度為4.15m。由公式5計(jì)算可得：

3 巷道支護(hù)的數(shù)值分析

根據(jù)上面確定的支護(hù)參數(shù)采用FLAC3D數(shù)值模擬軟件進(jìn)行數(shù)值分析。模擬結(jié)果如圖1、圖2、圖3、圖4。

從錨索支護(hù)的鉛直應(yīng)力圖可以看出，錨索長(zhǎng)度在應(yīng)力集中程度較高的區(qū)域以外；從水平應(yīng)力圖可以看出水平應(yīng)力是關(guān)于巷道中線呈現(xiàn)對(duì)稱狀態(tài)出現(xiàn)的，可以確定錨索的錨固區(qū)域仍然在穩(wěn)定圍巖中，這樣能避免錨索因?yàn)閲鷰r的破壞而失去懸吊作用。

從錨桿錨索的受力圖中可以看出，錨桿的受力比較均勻，且兩幫的錨桿受力大于頂板的錨桿，頂板中部的錨桿受力最小；從錨桿錨索的變形分布圖中可以看出，錨桿的剛度較大變形較小，錨索的剛度小變形大。巷道在采用理論設(shè)計(jì)的參數(shù)支護(hù)下巷道圍巖變形量有所減小，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益良好。

4 結(jié)論

采用合理的理論計(jì)算公式確定了軟巖巷道的支護(hù)參數(shù)，通過數(shù)值分析驗(yàn)證了支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)的合理性。在此支護(hù)參數(shù)下巷道圍巖變形量小，受力分布合理，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

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篇11

2規(guī)范適用范圍

規(guī)范第1.0.3條規(guī)定：本規(guī)范適用于……邊坡工程，也適用于巖石基坑工程。實(shí)際上，邊坡與基坑在形態(tài)及使用條件上存在著很大差別：（1）在形態(tài)上，邊坡從地表向上開展，而基坑則向下開展；邊坡大多是有一定坡度的，而基坑大多是垂直開挖的；邊坡平面形狀通常是開放的，呈不規(guī)則單邊型，而基坑平面形狀通常是封閉的；邊坡規(guī)模可能非常大、高度很高，而基坑規(guī)模、深度通常是有限的。（2）基坑工程中受保護(hù)的建構(gòu)筑物、管線等通常位于坡頂，而邊坡工程中大多位于坡腳、部分位于坡頂。（3）基坑幾乎都是臨時(shí)性的，使用過后要回填（不回填的一般則視為邊坡），而邊坡大多為永久性的，有些是臨時(shí)性的，但使用過后也不需回填，往往被挖除。（4）地下水及地表水的處理對(duì)邊坡及基坑來說都非常重要。在基坑開挖范圍內(nèi)有豐富地下水的地區(qū)，基坑支護(hù)往往是以處理地下水為核心展開的。在地下水處理方式上，邊坡通常以疏為主，要將坡體內(nèi)的水排泄出來，通常是從邊坡上面向下方排水；而基坑以堵為主，通常要將地下水?dāng)r截于基坑之外，要防止基坑開挖過程中水土流失量過大對(duì)周邊環(huán)境造成沉降等不良影響，通常是從基坑內(nèi)向上面排水。（5）邊坡可能是土石方開挖形成的，也可能是土石方填筑形成的，而基坑幾乎都是開挖形成的。（6）邊坡開挖范圍內(nèi)的巖土層，大多以坡積土、殘積土及風(fēng)化巖為主，土質(zhì)較好，而基坑開挖范圍內(nèi)的土層大多以填土、沉積土及殘積土為主，土質(zhì)較差；邊坡工程主要處理對(duì)象為土和巖石，基坑工程處理對(duì)象主要為土。因形態(tài)、條件、使用要求及目的不同，邊坡與基坑在支護(hù)方法上存在著較大差別，如毛石擋土墻、懸臂式擋墻、扶壁式擋墻、衡重式擋墻、柱板式錨桿擋墻、加筋土擋墻等填方邊坡中常用的擋土形式以及錨桿格構(gòu)式擋墻、方樁、抗滑樁等，基坑工程中幾乎都用不到，而基坑工程中常用的止水帷幕、內(nèi)支撐、水泥土重力式擋墻及型鋼水泥土墻、沉井沉箱、地下連續(xù)墻、咬合樁等支護(hù)方法、構(gòu)件或工藝，邊坡工程中幾乎也不用。規(guī)范是針對(duì)邊坡工程編制的，里面的很多條款都不適用于基坑工程，“適用”一詞不合適，宜修改為“可供巖石基坑參考”。規(guī)范將適用范圍擴(kuò)大到巖石基坑似已不妥，而規(guī)范正在修編，征求意見稿中擬將其適用于不分巖土類型的基坑，似乎更為不妥。

3邊坡使用年限

規(guī)范中把使用年限超過2年的邊坡定義為永久性邊坡，不超過2年的邊坡定義為臨時(shí)性邊坡。這條十多年前的規(guī)定也許該需要修改了。十多年前的建設(shè)規(guī)模及邊坡使用要求與現(xiàn)在不可同日而語：（1）現(xiàn)在很多大型山地項(xiàng)目是分多年（很多分為2~5年）分期開發(fā)的，工程建設(shè)最初的場(chǎng)平階段，將產(chǎn)生大量臨時(shí)邊坡，使用期都可能超過2年，隨著不斷開發(fā)，這些臨時(shí)邊坡在項(xiàng)目建設(shè)過程中將逐漸消失；（2）隨著舊城改造范圍的不斷擴(kuò)大，有些位于邊坡上下的建筑物逐漸要拆遷，邊坡只需要服務(wù)幾年；（3）填海造陸工程往往耗時(shí)數(shù)年，所需填料如采用開山土石方，往往需要在土源區(qū)修建道路，道路兩側(cè)可能會(huì)產(chǎn)生大量邊坡，顯然，這些道路邊坡的使用年限并不會(huì)很長(zhǎng)；（4）很多超大型及巨型基坑服務(wù)期也都可能超過2年。如果這些臨時(shí)邊坡都按永久性邊坡處理，有些浪費(fèi)了。故以2年為永久性邊坡及臨時(shí)性邊坡的劃分標(biāo)準(zhǔn)似已過時(shí)，建議提高到5年。永久性邊坡與臨時(shí)性邊坡的區(qū)別主要有：（1）永久性邊坡要增加防腐蝕、防老化、防變形、保持排水暢通等不少耐久性措施，臨時(shí)性邊坡通常不需要；（2）永久性邊坡安全系數(shù)通常要高一些；（3）永久性邊坡通常要采取一些利于以后檢查維修的措施，以及盡量采取使邊坡觀感美觀一些的作法，臨時(shí)性邊坡通常不需要。臨時(shí)性邊坡不采取或采取一些簡(jiǎn)單的耐久性措施，通常能夠使用五、六年，安全度不會(huì)顯著降低，但可顯著降低工程造價(jià)，且方便于工程建設(shè)。

4幾個(gè)術(shù)語的定義

規(guī)范對(duì)有些術(shù)語的定義尚需要在語法及遣詞用句上多加推敲，現(xiàn)舉兩例。（1）第2.1.6條對(duì)錨桿的定義為：將拉力傳至穩(wěn)定巖土層的構(gòu)件。按此定義，抗拔樁也可稱為錨桿？（2）第2.1.25條對(duì)坡頂重要建（構(gòu)）筑物的定義為：位于邊坡坡頂上的破壞后果嚴(yán)重的永久性建（構(gòu)）筑物。那么，位于邊坡坡頂上破壞后果嚴(yán)重的臨時(shí)性建（構(gòu)）筑物算不算坡頂重要建（構(gòu)）筑物？《術(shù)語工作原則與方法》[3]規(guī)定，術(shù)語的選擇與構(gòu)成應(yīng)符合6項(xiàng)要求：①單名、單義性，即一個(gè)概念只由一個(gè)術(shù)語來表示、一個(gè)術(shù)語只表示一個(gè)概念；②顧名思義性，即術(shù)語應(yīng)能準(zhǔn)確扼要地表達(dá)概念的本質(zhì)特征；③簡(jiǎn)明性；④派生性，即術(shù)語應(yīng)便于構(gòu)詞；⑤穩(wěn)定性，即使用頻率高、范圍較廣、已經(jīng)約定俗成的術(shù)語，沒有重要原因，即使是有不理想之處，也不宜輕易變更；⑥合乎本族語言習(xí)慣。這些原則在本規(guī)范中有時(shí)沒有得到很好地落實(shí)。不僅本規(guī)范，別的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中也存在著這種現(xiàn)象。其實(shí)，其他相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)定義的術(shù)語，如果沒什么大的問題，無需再行定義。

5規(guī)范適用高度及邊坡安全等級(jí)劃分

規(guī)范第1.0.4條規(guī)定了本規(guī)范適用高度，即巖質(zhì)邊坡30m以下，土質(zhì)邊坡15m以下。第3.2.1條制訂了邊坡工程安全等級(jí)表，把邊坡安全等級(jí)劃分為一、二、三級(jí)。該表存在2個(gè)缺陷：①高度上限過時(shí)了；②表中存在著缺項(xiàng)，如20m高破壞后果不嚴(yán)重的III類及Ⅳ類巖質(zhì)邊坡，或12m高破壞后果不嚴(yán)重的土質(zhì)邊坡，安全等級(jí)按該表無法確定。第一個(gè)問題以深圳地區(qū)為例。近些年，隨著城市建設(shè)用地越來越少及高檔住宅項(xiàng)目建設(shè)需要，山地住宅項(xiàng)目越來越多，產(chǎn)生大量的高挖方及高填方邊坡，筆者近幾年每年都會(huì)接觸到十來個(gè)超過上述高度的工程。從公開發(fā)表的論文來看，全國(guó)很多地區(qū)都有這種趨勢(shì)。正在修編的《巖土錨固與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范》已經(jīng)把上限定為40m，筆者認(rèn)為比較適合當(dāng)前形式，建議本規(guī)范采用。結(jié)合《巖土錨固與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范》修訂版，筆者建議的安全等級(jí)劃分（表略）安全等級(jí)按照從一級(jí)到三級(jí)的優(yōu)先順序評(píng)定。與本規(guī)范的安全等級(jí)表相比，表1中①把破壞后果的嚴(yán)重程度作為最重要的邊坡評(píng)級(jí)條件，破壞后果很嚴(yán)重時(shí)，不分邊坡類型及高度，安全等級(jí)均定為一級(jí)；嚴(yán)重時(shí)，安全等級(jí)除一級(jí)外均定為二級(jí)；不嚴(yán)重時(shí)，安全等級(jí)除二級(jí)外均定為三級(jí)；②考慮到了邊坡高度及不同巖土類型；③適用于所有狀況的邊坡。筆者還建議，高度超過不同類型上限高度的邊坡以及破壞后果極嚴(yán)重、環(huán)境和地質(zhì)條件特別復(fù)雜的邊坡，定義為超一級(jí)邊坡，按規(guī)范中相關(guān)規(guī)定處理，如安全系數(shù)進(jìn)一步提高，召開專家論證會(huì)等。

6塌滑區(qū)范圍估算公式

規(guī)范第3.2.3條規(guī)定用式（1）估算塌滑區(qū)范圍，作為坡頂有重要建筑物時(shí)邊坡安全等級(jí)確定條件（式略）式中：L為邊坡坡頂塌滑區(qū)外緣至坡底邊緣的水平投影距離；H為邊坡高度；θ為邊坡的破裂角，對(duì)于土質(zhì)邊坡可取45°+/2，為土體的內(nèi)摩擦角。筆者建議取消該公式：①該公式以假定邊坡直立為前提，與大多實(shí)際工程不符；②塌滑區(qū)范圍應(yīng)由整體穩(wěn)定結(jié)果估算，式（1）估算結(jié)果過于粗略。

7坡率法適用范圍

規(guī)范第3.4.4條規(guī)定了坡率法不適用于一級(jí)邊坡。筆者認(rèn)為很多一級(jí)邊坡，坡率法仍是首選方案。現(xiàn)舉兩例：（1）深圳LNG石巖站邊坡，坡腳到山頂最高約37m，反坡為規(guī)劃建筑用地。自然邊坡坡率約1∶1.6，上半部分表層2～3m厚為坡積層，以下為殘積層及風(fēng)化巖；近坡腳處強(qiáng)風(fēng)化巖出露。坡積層松散，在雨水作用下，發(fā)生過多次局部表層塌滑。設(shè)計(jì)采用坡率法治理，將坡積層全部挖除，表面設(shè)置骨架粱植草綠化。削坡土填筑場(chǎng)地，場(chǎng)地標(biāo)高提高后邊坡高度降低近2m。削坡后坡率約1∶2，穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果滿足規(guī)范要求。該邊坡如采用支護(hù)措施，如錨桿格構(gòu)或抗滑樁等，費(fèi)用高，且表層塌滑很難根治。（2）深圳洋疇灣花園為山地住宅項(xiàng)目，東側(cè)場(chǎng)地內(nèi)距離用地紅線15～30m有高12～19m自然邊坡，原設(shè)計(jì)在紅線處設(shè)置擋土墻，在邊坡與紅線之間填11～17m厚土方，在填土上打設(shè)工程樁，如采用擋土墻等支護(hù)措施，安全性差、費(fèi)用太高。遂對(duì)填土邊坡分級(jí)放坡，每級(jí)坡率為1∶1.5、坡高6m，坡腳設(shè)置2m高護(hù)腳墻，坡面綠化，坡面上設(shè)置挖孔樁，建筑物采用高樁基礎(chǔ)。整體方案工程造價(jià)低且安全可靠。

8黏結(jié)強(qiáng)度特征值

規(guī)范中表7.2.3給出了巖土體與錨桿錨固體的黏結(jié)強(qiáng)度特征值，在條文說明中解釋了特征值是根據(jù)地方經(jīng)驗(yàn)及參考有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定的。筆者一直反對(duì)“黏結(jié)強(qiáng)度特征值”這一概念，認(rèn)為其沒有物理意義，錨桿或土釘抗拔力、樁側(cè)阻力等所有因構(gòu)件與巖石或土黏結(jié)或摩擦產(chǎn)生的阻力均不存在“特征值”這一概念。本規(guī)范是國(guó)內(nèi)最早提出“黏結(jié)強(qiáng)度特征值”這一概念的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但并沒有給出其定義，也沒見其他技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中給出過定義。而且，黏結(jié)強(qiáng)度特征值是怎么來的，也沒見過有關(guān)試驗(yàn)的報(bào)道，工程中通常都是把極限黏結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以一定的安全系數(shù)得來的，本規(guī)范提供的特征值也是同樣方法。如果都是根據(jù)極限黏結(jié)強(qiáng)度來的，那么直接使用極限黏結(jié)強(qiáng)度就好了。本規(guī)范修編征求意見稿不再使用這一概念，值得鼓勵(lì)。

9邊坡坡率允許值

規(guī)范第12.2.1條及12.2.2條規(guī)定了不同土質(zhì)及不同巖體類型在邊坡不同高度時(shí)的放坡坡率允許值。這些數(shù)據(jù)是多年工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，放在規(guī)范中用于指導(dǎo)工程實(shí)踐似乎無可厚非。但是，如果按表中坡率，邊坡高度不同時(shí)安全系數(shù)不同，邊坡越高安全系數(shù)越低，邊坡較低時(shí)安全系數(shù)又偏大；全國(guó)各地巖土性狀差別極大，表中數(shù)據(jù)并非在全國(guó)各地都適用；邊坡較高時(shí)達(dá)不到規(guī)范第5章要求的穩(wěn)定驗(yàn)算安全系數(shù)，即與第5章規(guī)定相互矛盾。現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)已是日常工具，計(jì)算一下整體穩(wěn)定性是對(duì)設(shè)計(jì)者最基本的要求，各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及各地區(qū)工程建設(shè)管理規(guī)定也是這么要求的。因此，不管表中數(shù)據(jù)是否穩(wěn)妥，這種查表設(shè)計(jì)方式已經(jīng)不再適應(yīng)現(xiàn)代工程建設(shè)及工程管理的需要，如果認(rèn)為這些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)還具有指導(dǎo)意義，可放在條文說明中供使用者參考。

10錨桿錨固長(zhǎng)度規(guī)范

附錄C.2錨桿基本試驗(yàn)一節(jié)提出：基本試驗(yàn)主要目的是確定錨固體與巖土層間黏結(jié)強(qiáng)度，為使錨固體與地層間首先破壞，可采取減短錨固長(zhǎng)度（錨固長(zhǎng)度取設(shè)計(jì)錨固長(zhǎng)度的0.4～0.6倍）的措施。這是十分危險(xiǎn)的作法。很多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如《巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程》、本規(guī)范條文說明等，都已經(jīng)指出錨桿錨固力是有錨固長(zhǎng)度效應(yīng)的，即黏結(jié)應(yīng)力的分布沿錨固段全長(zhǎng)是不均勻的，能夠發(fā)揮錨固作用的黏結(jié)應(yīng)力分布長(zhǎng)度是有一定限度的，平均黏結(jié)應(yīng)力隨著錨固段長(zhǎng)度的增加而減少；較短的錨固段能夠充分調(diào)動(dòng)黏結(jié)強(qiáng)度，但隨著錨固段長(zhǎng)度的增加，能夠調(diào)動(dòng)的平均黏結(jié)強(qiáng)度減少。因此，如果基本試驗(yàn)中錨固段長(zhǎng)度短于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，試驗(yàn)結(jié)果將得到偏高的黏結(jié)強(qiáng)度，再用于設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)得到偏高的、實(shí)際工程達(dá)不到的承載力設(shè)計(jì)值，從而導(dǎo)致工程安全度降低。所以，基本試驗(yàn)的錨桿錨固段長(zhǎng)度是不能低于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的！

11錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)

規(guī)范附錄C.3錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)章節(jié)提出3條：（1）驗(yàn)收試驗(yàn)錨桿的數(shù)量取每種類型錨桿總數(shù)的5%；（2）試驗(yàn)荷載值對(duì)永久性錨桿為1.1ζ2Asfy（ζ2為工作條件系數(shù)；As為錨桿桿體截面積；fy為桿體材料抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）；（3）當(dāng)驗(yàn)收錨桿不合格時(shí)應(yīng)按錨桿總數(shù)的30%重新抽檢，若再有錨桿不合格時(shí)應(yīng)全數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)。第三條規(guī)定直接導(dǎo)致很多地區(qū)不敢、也無法使用規(guī)范。因規(guī)范沒有給出合格標(biāo)準(zhǔn)，按總數(shù)5%驗(yàn)收后，無法判定合格或不合格；按總數(shù)30%重新抽檢后（及按全數(shù)檢驗(yàn)后），合格不合格還是不知道，且不合格該如何處理也不清楚。第二條規(guī)定不按錨桿設(shè)計(jì)承載力、卻按錨桿桿體材料強(qiáng)度來檢驗(yàn)驗(yàn)收，即使驗(yàn)收合格，能不能達(dá)到錨桿設(shè)計(jì)承載力要求，還是不知道。如果按通常作法，以試驗(yàn)結(jié)果平均值能否達(dá)到設(shè)計(jì)值作為合格驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)榈诙l規(guī)定了最大試驗(yàn)荷載即為驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，如果有一條錨桿檢測(cè)結(jié)果達(dá)不到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)導(dǎo)致5%、30%及100%數(shù)量錨桿的檢驗(yàn)結(jié)果的平均值均達(dá)不到，則工程驗(yàn)收不合格。因此，擴(kuò)大抽檢30%及100%數(shù)量沒有實(shí)際意義。而且，按100%數(shù)量檢測(cè)所花的工程費(fèi)用，可能還不如重新返工劃算。按《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》等相關(guān)驗(yàn)收規(guī)范及各地政府有關(guān)規(guī)定，產(chǎn)品應(yīng)分檢驗(yàn)批進(jìn)行檢驗(yàn)，如果檢驗(yàn)不合格，應(yīng)該先按原來的檢測(cè)方法或準(zhǔn)確度更高的檢測(cè)方法擴(kuò)大比例抽檢，數(shù)量一般為原檢驗(yàn)批檢測(cè)不合格數(shù)量的1～2倍。如仍不合格，則要求設(shè)計(jì)者復(fù)核能否降低標(biāo)準(zhǔn)使用，即讓步接收，如不能，最后再行返工等處理。本規(guī)范應(yīng)按這些原則編寫。

12其他

篇12

0. 前言

80年代后期，我國(guó)錨桿支護(hù)技術(shù)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段，錨桿支護(hù)種類和支護(hù)形式趨于多樣化，用量日趨增多，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。然而錨桿支護(hù)主要使用在圍巖穩(wěn)定程度較高的巷道，在軟巖巷道、深井巷道等復(fù)雜困難條件下錨桿支護(hù)的錨固力在很大程度上取決于所錨巖體的力學(xué)性能，軟巖巷道不能為錨桿提供可靠的著力基礎(chǔ)，軟巖巷道的可錨性差是造成錨桿錨固力低和失效的重要原因。錨桿和注漿都是巷道等巖土工程支護(hù)的基本形式，利用錨桿兼做注漿管，實(shí)現(xiàn)“錨注支護(hù)”是解決深部軟巖巷道支護(hù)的新途徑。

1. 錨注支護(hù)機(jī)理

與世界錨桿技術(shù)先進(jìn)國(guó)家相比，我國(guó)目前軟巖巷道錨桿支護(hù)的主要技術(shù)問題是錨桿支護(hù)系統(tǒng)支護(hù)強(qiáng)度不夠，其原因一是單根錨桿錨固力低；二是錨桿之間較少采用托梁、鋼帶等連接件；三是金屬網(wǎng)和噴射混凝土設(shè)計(jì)不太合理、旆工質(zhì)量較差。國(guó)內(nèi)外大量巷道圍巖—支護(hù)關(guān)系研究結(jié)果表明，支護(hù)強(qiáng)度對(duì)巷道圍巖變形有明顯控制作用。特別是軟巖巷道，其支護(hù)—圍巖關(guān)系與中硬巖有明顯區(qū)別，主要表現(xiàn)為：支護(hù)強(qiáng)度與圍巖變形之間的非線性特性，支護(hù)強(qiáng)度的提高導(dǎo)致圍巖變形更顯著的降低。

軟巖巷道由于圍巖破裂范圍大，圍巖變形量大，變形持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，普通錨桿支護(hù)所提供的支護(hù)強(qiáng)度小，不能及時(shí)有效地控制巷道圍巖變形。錨桿支護(hù)允許的極限變形量一般較小，往往是單根錨桿或其輔助支護(hù)失效破壞，導(dǎo)致錨桿支護(hù)成拱的作用喪失。所以軟巖巷道支護(hù)的首要問題是，采用合理的支護(hù)形式提高支護(hù)系統(tǒng)強(qiáng)度，控制圍巖變形。錨注支護(hù)技術(shù)是利用錨桿兼做注漿管以實(shí)現(xiàn)錨內(nèi)注的支護(hù)方式：

（1）通過注漿將破碎圍巖膠結(jié)成整體，改善圍巖的結(jié)構(gòu)及其物理力學(xué)性質(zhì)，既提高圍巖自身的承載能力，又為錨桿提供了可靠的著力基礎(chǔ)，使錨桿對(duì)松散圍巖的錨固作用得以發(fā)揮；

（2）采用注漿錨桿注漿，可以利用注液封堵圍巖裂隙，隔絕空氣，防止圍巖風(fēng)化，且能防止圍巖被水浸濕而降低圍巖的本身強(qiáng)度，提高圍巖的穩(wěn)定性；

（3）利用注漿錨桿注漿充填圍巖裂隙，配合錨網(wǎng)支護(hù)，可以形成一個(gè)多層有效組合拱，即噴網(wǎng)組合拱，錨桿壓縮組合拱及漿液擴(kuò)散加固拱，從而擴(kuò)大了支護(hù)結(jié)構(gòu)的有效承載范圍，提高了支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性和承載能力，從而有效地控制深部軟巖巷道的大變形。

2. 注漿材料

注漿材料一般可分為懸浮液型漿材和溶液型漿材。漿液的性質(zhì)取決于組成成分及溫度、時(shí)間和滲透速度等。根據(jù)注漿的目的、土質(zhì)條件、工程性質(zhì)、施工技術(shù)及造價(jià)高低等因素來選擇適宜的漿材及合適的漿液配比。

（1）水泥基漿材。。硅酸鹽類水泥作為注漿材料具有結(jié)實(shí)強(qiáng)度高、耐久性好、材料來源豐富、工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、成本較低、抗?jié)B性較好、注漿設(shè)備品種齊全等特點(diǎn)，所以在各類工程中得到廣泛應(yīng)用。但這種漿液容易離析和沉淀，穩(wěn)定性較差，并且由于其粒度大，使?jié){液難以注入土層的細(xì)小裂隙或孔隙中，擴(kuò)散半徑小，凝結(jié)時(shí)間不易控制，結(jié)石率低。為了適應(yīng)各種不同工程的需要，可在漿液中加入不同的添加劑，來改善水泥漿液的性質(zhì)。硅酸鹽類水泥的品種很多，其主要性能首先取決于其礦物組成。各種礦物單獨(dú)與水作用所表現(xiàn)的性質(zhì)是不同的，組成硅酸鹽水泥的各種礦物組成的比例不同，水泥的性能差異很大，改變水泥中礦物組成的比例，可以滿足不同工程類型的需要。工程中按礦物組成對(duì)硅酸鹽水泥品種進(jìn)行劃分。可根據(jù)注漿工程的具體情況，選擇不同類型的水泥以滿足工程耐久性等方面的要求。現(xiàn)在普通水泥漿液一般分為單液水泥漿和水泥—水玻璃雙液漿。。水泥—水玻璃雙液漿克服了單液水泥漿的凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，凝結(jié)時(shí)間不易控制，結(jié)實(shí)率低的特點(diǎn)，但該漿液在注漿錢應(yīng)驚醒細(xì)致的試驗(yàn)測(cè)定，確定水灰比和水玻璃的濃度以及水泥漿與水玻璃的體積比等指標(biāo)。

（2）化學(xué)基漿材。化學(xué)漿液可注性好，能注入土層中的細(xì)小裂隙或孔隙。其缺點(diǎn)是結(jié)石體強(qiáng)度較低，耐久性較差，對(duì)周圍化境和地下水源有污染，價(jià)格較貴。因此，以加固為目的的工程一般較少采用化學(xué)基漿材。

化學(xué)基漿材有三大類：

一是水玻璃類化學(xué)注漿材料。分為堿性水玻璃和酸性水玻璃。堿性水玻璃漿材的主要缺點(diǎn)是凝結(jié)體有脫水收縮和腐蝕現(xiàn)象，耐久性較差及對(duì)環(huán)境有污染。酸性水玻璃可在中性區(qū)域內(nèi)凝膠，凝膠體沒有堿溶出，不存在堿性水玻璃的腐蝕現(xiàn)象和環(huán)境污染問題，耐久性較好。例如，鐵道科學(xué)研究院西南分院研制出的抗干縮和耐久性強(qiáng)的水泥—水玻璃漿材中加入XN型漿液增塑劑，耐久性可達(dá)10年以上。

二是有機(jī)高分子化學(xué)注漿材料。。此類漿材具有滲透能力強(qiáng)，固結(jié)性能好，抗?jié)B性高和凝結(jié)時(shí)間可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，可以解決水泥漿液無法解決的工程問題，近年來，對(duì)原有高分子漿材進(jìn)行了有效的改進(jìn)，如出現(xiàn)了無酸及甲醛溶出的礦用脲醛樹脂漿材、無單體溶出的丙烯酞胺系漿材及毒性僅為丙烯酞胺漿材1%的丙烯酸鹽漿材等。

三是有機(jī)高分子符合化學(xué)注漿材料。高分子聚合物等除單獨(dú)用做化學(xué)注漿材料以外，為了降低成本和滿足單一漿液不能實(shí)現(xiàn)的性能，有時(shí)與水玻璃或水泥配置成高分子符合化學(xué)注漿材料。

3. 注漿機(jī)具與工藝

注漿所用機(jī)具以注漿泵為主，按注漿泵的漿液混合方式，注漿分雙液注漿和單液注漿。雙液注漿是指兩組注漿材料放在注漿泵的兩個(gè)料桶中，在壓注到巖體的過程中混合反映的注漿過程。單液漿泵是指所有注漿材料放在一起，經(jīng)充分混合反應(yīng)后，用單液注漿泵壓注到巖體的注漿過程。注漿泵根據(jù)注漿參數(shù)的要求有很多型號(hào)，如YZB40.2.25型雙液泵、GKP—QU型風(fēng)動(dòng)雙液齒輪泵和QB1850型便捷式單液注漿泵等。注漿泵在施工中的選型根據(jù)工程要求的注漿壓力、注漿流量、材料性能和施工地點(diǎn)的空間大小等確定。

注漿施工工藝流程為：鉆孔→安裝錨桿→封孔止?jié){→注漿→安設(shè)錨桿扦盤。

4. 結(jié)語

（1）與錨桿支護(hù)相比，錨注支護(hù)注漿既加固了圍巖，又給錨桿提供了可靠的著力基礎(chǔ)，使圍巖強(qiáng)度和承載能力得到顯著提高，巷道變形量明顯降低，錨注支護(hù)可以較好地解決深部軟巖巷道的支護(hù)問題。

（2）采用錨注支護(hù)技術(shù)，將松散破碎的圍巖膠結(jié)成整體，提高了巖體的強(qiáng)度，使巷道保持穩(wěn)定而不易破壞。

（3）利用注漿充填圍巖裂隙，配合錨網(wǎng)噴支護(hù)，可以形成一個(gè)多層的有效組合拱，極大地提高了支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性和圍巖的自身承載能力。

（4）錨注支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用解決了高應(yīng)力軟巖巷道的支護(hù)問題。

參考文獻(xiàn)

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篇13

0.引言

路基高邊坡防護(hù)工程施工的總體目標(biāo)是“安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、舒適、美觀”，同時(shí)提倡節(jié)約理念。挖方路基高邊坡防護(hù)類型繁多，拱形骨架防護(hù)、方圓形窗孔式綠化護(hù)面墻拉伸網(wǎng)植草防護(hù)、主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)、錨桿框架式植草防護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨索框架防護(hù)等等。防護(hù)工程施工工序復(fù)雜多樣，涉及到多專業(yè)，多工種，平行交叉作業(yè)；且多是在高邊坡上作業(yè)，防護(hù)工程施工中必須加強(qiáng)施工組織，充分利用現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)空條件，盡早完成施工。以下就針對(duì)錨桿、錨索框架梁或板施工作簡(jiǎn)單介紹。

1.錨桿、錨索框架梁或板施工

1.1 錨孔測(cè)放：每開挖完一級(jí)路基邊坡后，計(jì)算錨孔坐標(biāo)，將錨孔位置準(zhǔn)確測(cè)放在坡面上，孔位誤差不得超過±50mm。

1.2 鉆孔設(shè)備：鉆孔機(jī)具的選擇，根據(jù)錨固地層的類別、錨孔孔徑、錨孔深度、以及施工場(chǎng)地條件等來選擇鉆孔設(shè)備。巖層穩(wěn)定時(shí)采用潛孔沖擊成孔；在巖層破碎或松軟飽水等易于塌縮孔和卡鉆埋鉆的地層中采用跟管鉆進(jìn)技術(shù)。

1.3 鉆機(jī)就位：利用φ48mm腳手架搭設(shè)平臺(tái)，平臺(tái)用錨桿與坡面固定，鉆機(jī)用三腳支架提升到平臺(tái)上，并根據(jù)坡面測(cè)放孔位，準(zhǔn)確安裝固定鉆機(jī)，并嚴(yán)格認(rèn)真進(jìn)行機(jī)位調(diào)整，確保錨孔開鉆就位縱橫誤差不得超過±50mm，高程誤差不得超過±100mm，鉆孔傾角和方向符合設(shè)計(jì)要求，傾角允許誤差位±2.0°，方位允許誤差±2.0°。

1.4 鉆進(jìn)方式：鉆孔要求干鉆，禁止采用水鉆，以確保錨索施工不致于惡化邊坡巖體的工程地質(zhì)條件和保證孔壁的粘結(jié)性能。鉆孔速度根據(jù)使用鉆機(jī)性能和錨固地層嚴(yán)格控制，防止鉆孔扭曲和變徑，造成下錨困難或其它意外事故。

1.5 鉆進(jìn)過程：鉆進(jìn)過程中對(duì)每個(gè)孔的地層變化，鉆進(jìn)狀態(tài)（鉆壓、鉆速）、地下水及一些特殊情況作好現(xiàn)場(chǎng)施工記錄。如遇塌孔縮孔等不良鉆進(jìn)現(xiàn)象時(shí)，須立即停鉆，及時(shí)進(jìn)行固壁灌漿處理（灌漿壓力0.1～0.2MPa），待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進(jìn)。

1.6 孔徑孔深：鉆孔孔徑、孔深要求不得小于設(shè)計(jì)值。為確保錨孔直徑，要求實(shí)際使用鉆頭直徑不得小于設(shè)計(jì)孔徑130mm。為確保錨孔深度，要求實(shí)際鉆孔深度大于設(shè)計(jì)深度0.2m以上，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工鉆孔記錄,隨時(shí)調(diào)整鉆孔深度。

1.7 錨孔清理：鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，不能立即停鉆，要求穩(wěn)鉆1～2分鐘，防止孔底尖滅、達(dá)不到設(shè)計(jì)孔徑。鉆孔孔壁不得有沉碴及水體粘滯，必須清理干凈，在鉆孔完成后，使用高壓空氣（風(fēng)壓0.2～0.4MPa）將孔內(nèi)巖粉及水體全部清除出孔外，以免降低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結(jié)強(qiáng)度。

1.8 錨孔檢驗(yàn)：錨孔鉆造結(jié)束后，須經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行下道工序。孔徑、孔深檢查一般采用設(shè)計(jì)孔徑、鉆頭和標(biāo)準(zhǔn)鉆桿在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理旁站的條件下驗(yàn)孔，要求驗(yàn)孔過程中鉆頭平順推進(jìn)，不產(chǎn)生沖擊或抖動(dòng)，鉆具驗(yàn)送長(zhǎng)度滿足設(shè)計(jì)錨孔深度，退鉆要求順暢，用高壓風(fēng)吹驗(yàn)不存明顯飛濺塵碴及水體現(xiàn)象。同時(shí)要求復(fù)查錨孔孔位、傾角和方位，全部錨孔施工分項(xiàng)工作合格后，即可認(rèn)為錨孔鉆造檢驗(yàn)合格。

1.9 錨桿、錨索體制作及安裝：錨桿桿體采用螺紋鋼筋，沿錨桿軸線方向每隔2.0m設(shè)置一個(gè)對(duì)中器(定位支架)，以保證錨桿有足夠地保護(hù)層。預(yù)應(yīng)力錨索體由錨梁、自由段、錨固段和安全段四部分組成。錨索采用φs15.24mm鋼絞線，鋼絞線采用高強(qiáng)度低松弛無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線，強(qiáng)度1860級(jí)。錨索制作前應(yīng)對(duì)鉆孔實(shí)際長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，考慮錨墩高度、千斤頂長(zhǎng)度、工具錨工作錨的厚度以及張拉操作余量，下料長(zhǎng)度按下式確定：L= Ls+Lm+d{其中：L―預(yù)應(yīng)力鋼鉸線下料長(zhǎng)度（m ）、Ls―實(shí)際孔深（m）、Lm―錨墩及錨具厚度（m）、Lq―千斤頂長(zhǎng)度（m）、d―預(yù)留長(zhǎng)度（m）}，并按孔號(hào)截取錨索體材料，鋼鉸線必須采用機(jī)械切割。材料截取后，在編索平臺(tái)上進(jìn)行拉直編索。在錨固段安置隔離架和緊箍環(huán)、安裝錨索末端導(dǎo)向帽、自由段防腐處理，在自由段鋼絞索上涂銹漆及脫水黃油，外套PVC防腐管在末端安置止水環(huán)，并用膠布纏繞；在錨固段、自由段、交界處需特別注意綁扎牢固，以防止注漿時(shí)，水泥漿進(jìn)入自由段。注漿管沿隔離架中心穿入，管端距錨索末端導(dǎo)向帽不超過20cm用鐵絲漿注漿管與隔離架綁扎固定。。安裝前，要確保每根鋼絞線順直，不扭不叉，排列均勻，除銹、除油污，對(duì)有死彎、機(jī)械損傷及銹坑處剔出。鋼絞線沿錨索體軸線方向每2.0～2.5m設(shè)置一架線環(huán)，保證錨索體保護(hù)層厚度不小于20mm。安裝錨桿、錨索體前再次認(rèn)真核對(duì)錨孔編號(hào)，確認(rèn)無誤后再用高壓風(fēng)吹孔，人工緩緩將錨索體放入孔內(nèi)，下錨時(shí)用力要均勻一致，防止在推送過程中損傷錨索配件和保護(hù)層，用鋼尺量出孔外露出的錨桿、鋼絞線長(zhǎng)度，計(jì)算孔內(nèi)錨桿、錨索長(zhǎng)度（誤差控制在50mm范圍內(nèi)），確保錨固長(zhǎng)度。

1.10 錨固注漿：注漿材料采用1：1水泥砂漿，水灰比0.45，經(jīng)試驗(yàn)比選后確定施工配合比，摻入減水劑、膨脹劑和早強(qiáng)劑，設(shè)計(jì)要求砂漿體強(qiáng)度不低于30MPa，注漿壓力不低于0.3MPa。實(shí)際注漿量一般要大于理論的注漿量，或以錨具排氣孔不再排氣且孔口漿液溢出濃漿作為注漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)。如一次注不滿或注漿后產(chǎn)生沉降，要補(bǔ)充注漿，直至注滿為止。注漿結(jié)束后，將注漿管、注漿槍和注漿套管清洗干凈，同時(shí)做好注漿記錄。值得注意的是，由于本高邊坡地質(zhì)破碎，注入孔內(nèi)的漿液向巖石周圍的裂隙擴(kuò)散，一定要觀察是否有漿液流出，以保證注漿的飽滿。

1.11 框架梁（鋼筋砼板）制作：框架采用C25混凝土整體澆注，框架梁嵌入坡面巖體25cm，框架梁之間格內(nèi)空隙用M10漿砌片石填充，并與梁表面齊平，每片之間留2cm伸縮縫，用瀝青木板充填；錨桿、錨索框架板中的鋼筋砼板標(biāo)號(hào)為C30，在地梁施工前首先進(jìn)行鋼筋砼板的施工：施工放樣→鋼筋砼板鋼筋安裝→模板安裝、加固→砼施工，待強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，立即進(jìn)行地梁制作。。基礎(chǔ)先鋪墊2cm砂漿調(diào)平層，再進(jìn)行鋼筋制作安裝，鋼筋接頭需錯(cuò)開，同一截面鋼筋接頭數(shù)不得超過鋼筋總根數(shù)的1/2，且有焊接接頭的截面之間的距離不得小于1m。在預(yù)定錨索位置預(yù)埋普通鋼管錨孔，如錨索與豎梁箍筋相干擾，可局部調(diào)整箍筋的間距。砼澆注，尤其在錨孔、鋼墊板周圍鋼筋較密集，一定要仔細(xì)振搗，保證質(zhì)量。

1.12 錨索張拉及鎖定、封錨：通過現(xiàn)場(chǎng)張拉試驗(yàn)，確定張拉鎖定工藝。。待砂漿體及框架梁達(dá)到強(qiáng)度后方可進(jìn)行錨索張拉、鎖定。錨索的張拉及鎖定分級(jí)進(jìn)行，嚴(yán)格按照操作規(guī)程執(zhí)行。在設(shè)計(jì)張拉完成6～10d后再進(jìn)行一次補(bǔ)償張拉，然后加以鎖定。補(bǔ)償張拉后，從錨具量起，留出長(zhǎng)5～10cm鋼絞線，其余部分截去，須用機(jī)械切割，嚴(yán)禁電弧燒割。最后用水泥凈漿注滿錨墊板及錨頭各部分空隙，然后對(duì)錨頭采用C25混凝土進(jìn)行封錨，防止銹蝕和兼顧美觀。

2.結(jié)束語

總之，路基防護(hù)形式選擇上體現(xiàn)“安全、環(huán)保、舒適、和諧”原則，在滿足安全的前提下盡量選用環(huán)保、綠化的形式，突出植被護(hù)坡綠化的效果。在路基邊坡綠化上體現(xiàn)恢復(fù)自然盡量減少人工痕跡的宗旨，路基坡腳及坡頂?shù)绕侣首兓c(diǎn)應(yīng)在施工時(shí)結(jié)合原有地勢(shì)予以削成圓弧形，與自然環(huán)境融為一體，提供良好的視覺效果。

參考文獻(xiàn)

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