PAGE27錨固設(shè)計(jì)理論研究的文獻(xiàn)綜述巖土錨固是將錨桿嵌入地層中，對工程影響范圍內(nèi)的巖土體進(jìn)行加固的有效方法之一。自從1972年北威爾士頁巖礦首次對邊坡巖層進(jìn)行鋼筋加固以來，巖土錨固被廣泛應(yīng)用于隧道支護(hù)、邊坡加固、基坑、隧道、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等施工中。近年來，在許多復(fù)雜惡劣地質(zhì)條件下，已經(jīng)有許多成功的巖土工程錨固實(shí)例，對巖土錨固的機(jī)理、試驗(yàn)方法、施工工藝以及錨固結(jié)構(gòu)的可靠性、耐久性、流變性能和防腐性能等方面進(jìn)行了卓有成效的研究[8]。錨索技術(shù)早在20世紀(jì)30年代就在世界范圍內(nèi)得到應(yīng)用，隨后在各個(gè)國家得到發(fā)展。特別是在20世紀(jì)50年代以來，高強(qiáng)度鋼絞纜不斷地生產(chǎn)，鉆孔設(shè)備和注漿設(shè)備不斷改進(jìn)，鋼材的防護(hù)材料也得到了很大的發(fā)展，推動(dòng)了錨索技術(shù)的應(yīng)用?，F(xiàn)在錨索錨固技術(shù)可以適應(yīng)從黏土到巖層的各種地層。錨索技術(shù)在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用于邊坡加固、滑坡治理、海洋建筑施工、大壩施工、深基坑開挖、抗震加固等領(lǐng)域。由于工程機(jī)械的限制，我國錨索技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國外。鐵路部門從20世紀(jì)60年代開始采用了一些錨桿擋土墻，但由于鉆孔困難，一直沒有得到發(fā)展[9]。錨固技術(shù)的機(jī)理主要是通過應(yīng)用錨桿提高周圍地層的抗剪能力，在結(jié)構(gòu)之間有效傳遞拉應(yīng)力，從而保證底層的穩(wěn)定。在錨固技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，主要通過以下兩個(gè)方面來保證邊坡的穩(wěn)定性:（1）預(yù)應(yīng)力錨索或錨桿能有效地增加潛在滑動(dòng)面的摩阻力，從而增加滑動(dòng)面上的法向力；（2）通過預(yù)應(yīng)力錨索或錨桿，下滑力可得到一定程度的減小。在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中，應(yīng)在巖土體中加入一定密度、一定長度的預(yù)應(yīng)力錨索或錨桿，以保證巖土體能與錨固體共同作用，從而有效地提高巖土體本身的強(qiáng)度，使其發(fā)揮更大的作用，彌補(bǔ)了巖土體強(qiáng)度的不足。另外，由預(yù)應(yīng)力錨索和錨桿組成的復(fù)合材料能有效提高巖土體的抗剪強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，避免發(fā)生巖土體的破壞，提高巖土體的剛度和整體性，從而提高巖土體邊坡的穩(wěn)定性[10]。所謂預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)，是指錨固在邊坡上，在傳遞混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)用于巖土上的錨索。一旦邊坡不穩(wěn)定或穩(wěn)定性較差的情況，可以對結(jié)構(gòu)施加一定的預(yù)應(yīng)力，對不穩(wěn)定的松散巖體施加一定的擠壓力，從而有效地提高了巖體之間的抗滑力、摩擦力和法向壓力。使邊坡的不穩(wěn)定發(fā)展得到控制，坡體變得穩(wěn)定，邊坡也更加穩(wěn)定[11]。錨固措施包括預(yù)應(yīng)力錨固和非預(yù)應(yīng)力錨固。前者是主動(dòng)強(qiáng)化，后者是被動(dòng)強(qiáng)化。預(yù)應(yīng)力錨固是利用預(yù)應(yīng)力錨索、錨桿或鋼絲對巖體進(jìn)行加固。通過對可能失穩(wěn)的巖體主動(dòng)施加壓力，提高滑動(dòng)面的抗滑阻力和抗剪參數(shù)，實(shí)現(xiàn)邊坡抗滑穩(wěn)定性。非預(yù)應(yīng)力錨固是采用樹脂錨固和砂漿錨固對邊坡巖體進(jìn)行加固，通過提高抗剪參數(shù)和滑動(dòng)面上的抗滑力，提高邊坡抗滑穩(wěn)定性[12]。在預(yù)應(yīng)力錨固的措施中，應(yīng)用最為廣泛的是預(yù)應(yīng)力錨索，其主要優(yōu)點(diǎn)是施工方便、加固效果好、占地少和造價(jià)低等?，F(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展主要概括為以下幾個(gè)方面：高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力筋的采用采用高強(qiáng)度、低松弛、耐腐蝕的預(yù)應(yīng)力筋是現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力材料的發(fā)展方向。鋼絞線在國內(nèi)外工程中得到了廣泛的應(yīng)用。特別是預(yù)應(yīng)力鋼絞線，由于其錨固簡單、強(qiáng)度高、并且與混凝土的結(jié)合力好等優(yōu)點(diǎn)，在歐洲、美國、日本等國家普遍采用鋼絞線代替鋼絲。高效、全方位的張力錨固系統(tǒng)不斷改進(jìn)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)改進(jìn)灌漿設(shè)備，采用“二次灌漿”方法，保證了灌漿的密實(shí)性；采用安全可靠、操作靈活的千斤頂，使得預(yù)應(yīng)力張拉變得簡單化。理論研究與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，設(shè)計(jì)方法逐漸完善最初，由于國外技術(shù)的專利性與保密性，我國的研究和生產(chǎn)技術(shù)一直處于落后的狀態(tài)。我國科技工作者對預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的理論研究取得了很大進(jìn)展。如今我國預(yù)應(yīng)力張拉錨固技術(shù)發(fā)展迅速，產(chǎn)品不斷改進(jìn)，已接近國際先進(jìn)水平。錨桿的主要作用是將開挖后形成的自由巖體與較深部位穩(wěn)定的基巖錨固，使整體結(jié)構(gòu)在錨桿的作用下達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。根據(jù)錨桿的受力特點(diǎn)，最突出的功能是用作巖石和土壤深處的連接部件。在施工中，經(jīng)常選用錨桿一端與工程結(jié)構(gòu)連接，另一端放入鉆孔內(nèi)，通過工程對應(yīng)的水泥砂漿將其與基巖粘結(jié)在一起，按常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，將一根完整的錨桿分為錨頭、自由段和錨固段三個(gè)部分。圖1-1錨桿組成示意圖由于錨桿的粘結(jié)性和抗力作用，巖體的整體性能得到明顯改善。其原理是通過力學(xué)性能優(yōu)于巖土體的錨桿體，將外部施加的應(yīng)力傳遞和連接起來，使自然界或工程過程中松散或破碎的巖土體受到錨桿提供的拉應(yīng)力，從而克服了巖土抗拉強(qiáng)度低、受拉能力弱的缺點(diǎn)。從加固的外部形式來看，錨固就是將性質(zhì)和穩(wěn)定性較差的巖體與強(qiáng)度和穩(wěn)定性較高的基巖結(jié)合在一起，通過這種組合形式形成聯(lián)合效應(yīng)。它是兩種材料性能的相互融合，改善了它們物理力學(xué)性能的缺點(diǎn)，從而限制了巖土的滑動(dòng)或破壞傾向。參考文獻(xiàn)[1]王濤,吳樹,石菊松,等.國內(nèi)外典型工程滑坡災(zāi)害比較[J].地質(zhì)通報(bào),2013,32(12):1881-1899.[2]黃潤秋.20世紀(jì)以來中國的大型滑坡及其發(fā)生機(jī)制[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2007,26(3):433-454.[3]鄢毅.寶成鐵路滑坡與降雨關(guān)系探討[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),1993,(4):14-16.[4]王治華.青藏公路和鐵路沿線的滑坡研究[J].現(xiàn)代地質(zhì),2003,17(4):355-362.[5]李鐵容.巖質(zhì)邊坡錨噴加固的有限元分析及其工程應(yīng)用[D].長沙理工大學(xué),2009.[6]李海光.新型支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工程實(shí)例[J].巖土力學(xué),2014,35(02):528.[7]文華.邊坡加固方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D].昆明理工大學(xué),2004.[8]陳沅江,胡毅夫.我國巖土錨固技術(shù)的研究進(jìn)展及展望[A].中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)錨固與注漿分會(huì)、廣東省巖土力學(xué)與工程學(xué)會(huì)錨固與注漿專業(yè)委員會(huì),2017:8.[9]蔣楚生.巖土工程中應(yīng)用的錨固技術(shù)[A].中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)青年工作委員會(huì):中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì),1991:7.[10]李鵬凌.解析巖土工程中邊坡治理的巖土錨固技術(shù)應(yīng)用[J].低碳世界,2016(34):185-186.[11]黃明華.巖土錨桿拉拔荷載傳遞分析與