锚杆、锚索等锚固技术在岩土工程中的应用

何超宏

摘要：伴随着城镇化建设的不断推进，更多的农村人们涌入到城市，导致人力资源和土地资源的矛盾日益紧张，使经济发展受到影响。为了有效地缓解上述问题，要求基坑边坡具有的稳定性更高。将锚固技术运用到岩土工程中，需要对不同土质不同环境的边坡进行处理，灵活地运用锚固技术，从而促使边坡更具稳定性，保障岩土工程施工质量。

关键词：锚固技术；锚杆；灌浆；张力锁定；钻孔

锚固技术是保障岩土工程深基坑边坡支护施工顺利开展的重要手段。岩土工程施工中运用锚杆、锚索等技术，可以降低复杂性岩土施工中，或是施工后期安全事故出现概率，保障岩土工程施工质量和效率。

1.锚固技术概论

锚固技术最早是由美国在1911年首次使用，用以支护矿山巷道。由于施工技术先进且施工速度快、效果好，锚固技术慢慢传到法国、瑞士、澳大利亚等国。到了20世纪90年代，锚固技术进一步发展成熟，尤其是在1995年奥地利举办的地层锚固和锚固结构的国际会议上，各国相关人士对锚固技术进行了深入的沟通和交流。尤其是在理论、设计、材料、施工、腐蚀、防护、试验、负载等多方面取得了巨大的进展。我国在锚固技术应用方面，也是在其他国家锚固技术基础上进行创新和钻研，最终获得适用于我国岩土工程施工的锚固技术专利。

锚固技术是地下工程施工中十分重要的技术，其核心是应运锚杆支护开挖的地下工程周壁，它是利用土体或岩体的锚固力维持地下结构的稳定。尤其是在岩土工程施工和开挖过程中，随着工程施工进展的推进，施工场地的应力场会随着发生变化。为了使内应力重新达到平衡，卸载土体内在应力会重新进行分配。在应力场的反复变化中，土体会慢慢发生变形，如果是应力场受到外力作用过大的话，会出现土体崩塌现象。在先前的岩土工程施工过程中，由于土体应力场变化而导致的滑坡、岩崩、地面沉降等地质灾害时有发生。为避免地质灾害对施工人员的人身伤害，人们对锚固技术的应用范围进行了规范。举例来讲，施工人员可以利用钢筋或者钢绞线作为抗拉材料，对岩土工程土体变形进行加固；或者将锚一端固定在岩体表面，一端固定在岩体深部，以此来抵抗土体变形，保持岩土工程土体的稳定性。

尤其是近些年来，随着我国社会经济的发展需要，各种工程项目比如矿业工程、岩土工程、土木建筑工程等蓬勃发展，锚固技术在广大的矿业工程中得到了广泛的应用。像常见的矿山采场、井巷工程、铁路公路隧道、水利水电工程等，锚固技术都有着广泛的应用。举例来讲，水利水电工程中，施工单位利用锚固技术，可以使得主坝和副坝之间，尤其是坝基基础和基岩之间进行锚固，包括水库岸墙体和边坡稳定性锚固，大大提升了水利水电工程稳固性。再比如，在隧道及地下洞室工程中，利用锚喷支护技术，使得隧道及地下洞室两侧的围岩更加牢固，在建设小浪底、龙滩、彭水等水电站中，基本上也会用到锚喷支护技術，极大地解决了围岩损害和破裂风险，增强了隧道及地下洞室牢固性。

2.锚固技术的应用

2.1锚固技术特性

岩土工程施工会由于施工场地不平，建筑高度相差较大等情况，影响到施工的质量和效率。施工时不仅需要将如何降低平整土方所需要投入的工作量进行考虑，还需要保障建筑场地具有较强的实用性和美观性，对工程总造价以及工程工期进行控制。由于存在上述的问题，我国的建筑工作人员在对岩土工程进行施工的时候，对挡土结构进行了细致地研究，研发出锚杆。锚杆是新型的支挡结构，施工过程中较为简单，体积相对较小，牢固性和安全性较高，在开展深基坑支护过程中运用较为广泛。锚固作为新型锚杆工程技术应用的具有实用性质挡土结构物体【3】。锚杆作为新型受拉杆件异种锚杆结构物，一端和工程的主体结构联系在一起，另外一端可以运用钻孔作业插入到锚杆结构物中，经过灌浆技术和后期养护之后，把锚杆结构稳定的固定在地层之中，从而承受岩土压力，使岩土体和建筑物更具稳定性与安全性。

2.2技术要点

2.2.1钻孔技术

在岩土工程施工的过程中，锚固技术内钻孔孔径大小将影响着岩土工程施工固定作用。保障锚固力符合标准，需要最大限度地降低钻孔的周期，规避岩土工程会受到深部地层的应力，稳定性出现偏颇。在施工的过程中，需要将质量较优的机具和悬空设备灵活地运用，在明确锚固拉力与其他类别参数设计之下对钻孔直径与深度进行选择。岩土工程中介质主要是水资源，空气资源以及土壤资源等。该种介质能够迅速地通过地层在地表和固定工具之间形成一定的应力，所以需要寻求出最好的技术对其进行控制。若是在施工的过程中遇到复杂地表层时，需要降低单锁锚固钉使用概率，或是直接运用端不扩大类锚固段措施，将钻孔孔径缩小【4】。尤其是在对泥沙质土进行施工的过程中，孔钻需要和配套的管套联合作业，从而规避岩土工程出现涌水或坍塌的状况。

1.2.2锚杆杆体

锚固技术内最为关键和重要的设备隶属于锚杆，锚孔长度、粗细以及管套的运用，都会在较大的程度上影响锚固技术应用效果。目前技术条件下，在对锚杆位置具体参数进行设置的过程中，有众多不同方案，从而针对性的规避岩土工程出现土裂坍塌的状况。所以，若是岩土工程中，将锚杆在工程四周挖出后，需要对杆体质量进行全面的检查，而后方可将锚杆安心放入，规避出现滑移状况。在保障工程具有较高安全性的基础上，不可以在锚杆上悬挂重物，亦不可以用力敲击【5】。与此同时，更需要保障锚杆具有防腐蚀性，严格的依照规范和标准开展施工，不可以选取易腐蚀，易老化的材料。虽然目前岩土工程施工质量和安全性有显著提升，能够保障锚杆较强的完整性，能够承受住土壤压力，水压力抗拔力以及结构物上托力。在对锚杆进行放置的过程中，需要将一端连接入挡土墙，或是其他的具有较强稳定性的工程结构中，另一端需要固定在岩层地基中，把注浆管和锚杆一同放进钻孔内，从而较好地保障锚固具有的长久性和稳定性。

2.2.3灌浆施工

灌浆施工环节是锚固定技术实施的关键性阶段，其直接关系到锚固件所具有的承载力。在灌浆时间选择上，若是处于冬季，就需要对灌浆凝固时间进行规范，设置出适宜的弹性时间；若是在夏天，灌浆就需要重视对温度的控制和调试【6】。在开展灌浆施工（图2灌浆施工流程图）的过程中，需要全面的一次性完成，不可以进行分步骤分阶段实施。在实施灌浆操作的过程中，随着泥浆流出，慢慢地将锚杆提出，规避快速取出时，锚杆出现断裂或是损坏。灌浆水泥高度需要和锚杆技术参数有机结合在一起，更需要重视灌浆环境，适时开二次高压灌浆操作。

2.2.4张力锁定

操作技术工作人员以及施工技术人员，为了能够保证锚固技术施工过程中满足应有的应力值，一般都会运用张拉锚杆（图3锚杆图）体模式完成。使用张拉设备，促使锚杆自由段出现弹性和张力而拉长变形。在实际岩土工程施工的过程中，需要依照锚杆体的锁定力和属性对张拉设备进行选择【7】。若锚固体和承载结构混凝土强度符合施工标准，张拉力以及锚杆体轴的垂直度也符合标准，就可以开展锚固环节，但是需要注意对每个锚具的再安装夹具进行检查。避免出现一次性地对设备施加张力负载量，需要分级、分阶段的开展。

2.2.5地质灾害防治技术

在岩土工程施工过程中，工程防治措施是非常重要的部分，在进行工程施工过程中可以使用一些防治措施来降低对于地质情况的影响，从而降低地质灾害的发生率。例如在施工过程中，为了降低出现滑坡的可能，可以使用滑坡后缘地表排水，消防减灾护坡，以及前缘支挡等等工程措施来降低出现滑坡的可能性。

2.2.6生物防治技术

在岩土工程的建设过程中，可以使用生物防治措施来降低地质灾害出现的可能性，而这种生物防治措施在实际建设施工过程中，主要的使用方式是植树造林，种草护坡等等方式。生物防治措施不仅仅能在极大程度上降低出现地质灾害的可能性，还能在很大程度上帮助地址施工环境得到良好的改善与提升。同时生物防治措施对于地质环境的良性改善属于长久性质的改善，因此在未来的施工过程中，生物防治措施将成为主要的防治措施之一【8】。

3.结语

综上，锚固技术运用到岩土工程环节中，需要重视灌浆技术、钻孔技术以及锚固杆定位和张力锁定等技术综合应用，规避岩土施工中出现坍塌等安全事故，从而显著地提升岩土工程施工质量和效率，促使建筑业长足发展。

参考文献：

[1]占宏，沈杰超，等；锚固技术在岩土工程中的应用[J].居舍，2020，（28）：85-86.

[2]李克强.岩土工程地质灾害防治技术[J].陕西建筑，2020， （09）：10-12.

[3]李巍.岩土锚固技术在边坡治理中的应用[J].工程技术研究， 2020， 5（13）：124-125.

[4]王媛，葛化永，等；锚固技术在巖土工程中的应用[J].中国金属通报，2020， （06）：186-187.

[5]邹清祺.锚固技术在岩土工程中的应用[J].居舍，2020， （14）：29.

[6]刘同合.岩土工程中边坡治理的岩土锚固技术探讨[J].建材与装饰，2020，（02）：219-220.

[7]朱桂杨.岩土锚固工程的长期性能与安全评价[J].住宅与房地产， 2019， （34）：236.

[8]刘宁.岩土锚固工程及其施工技术要点分析[J].低碳世界，2019， 9（11）：131-132.