中图分类号：TU472 文献标识码：A
0引言
岩土锚固是通过埋设在地层中的锚杆（索）（以下统称锚杆），将结构物与地层紧紧地联锁在一起，依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力或使地层自身得到加固，从而增强被加固岩土体的强度，以保持结构物和岩土体的稳定性。由于影响岩土锚固效果因素众多，为了充分发挥岩土锚固技术在工程加固方面的应用，需要深入研究锚杆的荷载传递机理及岩土锚固作用机理，掌握岩土锚固技术应用现状、存在的问题和发展趋势。
1研究现状
1.1锚杆荷载传递机理研究
随着岩土锚固技术的应用，逐渐形成了对岩土锚固技术本质的认识和研究，充分利用具有较大刚度和强度的材料来加强软弱破碎的岩土体，同时发挥岩土体的自稳能力，达到稳定工程结构物的目的。当锚杆和浆体发生一定的相对位移后，两者界面部位发生破坏，这时锚索和灌浆体之间的摩擦阻力发挥主要作用，且摩擦阻力随灌浆体的剪胀而增加，增大锚杆表面的粗糙度则能够提高摩擦阻力。
1.2岩土锚固作用机理研究
从概念上讲，岩土锚固作用机理研究经历了三个阶段：
（1）建立在结构工程概念之上的岩土锚固作用机理，基于“荷载-结构”模式，把岩土体中可能破坏部分的重量及其他外力作为荷载由支护承担，包括锚杆支护的悬吊理论、组合梁理论、承载拱理论等；
（2）建立在岩土工程概念之上的岩土锚固作用机理，强调充分发挥围岩土体的自身强度及自稳能力，使锚杆支护由支撑概念转变为加固概念，由被动承载改变为主动加固；
（3）建立在地质工程概念之上的岩土锚固作用机理，不仅充分考虑了岩土体自稳能力，还考虑环境因素与工程的相互作用。
2应用现状
2.1标准化建设
为使岩土锚固技术的设计、施工等符合经济合理、技术先进、安全可靠的原则，我国相继颁发了《土层锚杆设计施工规范》（CECS22：90）、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）、《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22：2005）等，反映了我国锚固领域的新成果与新水平。
2.2设计方法
针对不同的工程类型，岩土锚固技术的设计分析理论和方法也存在较大差异。
（1）地下工程的锚固设计方法主要有三种：①分析法，包括弹塑性分析和极限分析两种类型；②经验法，包括基于工程类比的经验设计法和基于专家经验的锚固设计法；③新奥法，以工程经验为基础，以现场监测为反馈信息进行隧道支护和施工指导。
（2）岩土边坡的锚固设计方法主要包括三个步骤：①确定潜在滑移体的位置、大小，进行滑动力的识别与计算；②对加固滑移体的锚固力进行计算；③对锚固参数与施工工艺进行优化设计。
（3）基坑工程锚固设计程序涉及到四个环节：①非支护条件下边壁稳定性计算；②确定相应的喷、锚、网支护参数；③支护条件下边壁稳定性校核。
2.3施工工艺
锚固工程的施工主要包括锚孔钻造、锚盘制安、锚孔灌浆、钢筋制安、混凝土浇灌、锚筋张拉锁定和封锚等关键工作流程。
3存在问题
（1）岩土锚固理论研究主要存在问题：①理论研究滞后于工程应用；②设计中缺乏对锚固段受力机理的微观分析，以及对整体加固安全度、荷载安全度、材料强度安全度等的分项系数表达；③锚杆加固机理尚缺乏行之有效的计算方法；
（2）岩土锚固技术工程应用主要存在问题：①锚固体存在预应力损失及受力不均匀问题；②锚固体系的耐久性、安全性检测及评价方法亟待完善；③专门性的锚固体系防腐研究工作开展较少；④地下水问题有待于进一步解决。
4发展趋势
4.1技术理论
岩土锚固技术的理论研究：
（1）锚杆荷载传递机理的研究应考虑粘结应力非均匀分布的事实，提出切合实际的单锚承载力的计算方法；
（2）根据半理论半经验的设计原则，提出虑及群锚效应的系统锚杆支护的实用计算方法；提出虑及群锚效应的系统锚杆支护计算方法；
（3）进一步加强锚固机理研究，包括锚杆预应力对岩土体应力重分布及岩土体力学性能的影响，锚固体对岩土体物理力学性质的影响和锚杆与岩土体之间的相互作用；
4.2工程应用
岩土锚固技术的工程应用研究：
（1）高承载力锚杆的研发、生产及应用；
（2）应用于复杂地层的轻型、高效、快速及多功能钻机及测试设备的研发；
（3）开发锚杆新品种和新工艺，加强锚杆及其配套设备的工厂化生产。
5结语
岩土锚固技术自上世纪以来，取得了长足进步。在科技创新的今天，其技术还不能满足工程实践的要求。因此，应在国内外已有成果的基础上，大力推进理论研究和工程应用的发展和创新。
参考文献
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术，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.
一、概述
岩土锚固是通过埋设在地层中的锚杆( 索)( 以下统称锚杆) ,将结构物与地层紧紧地联锁在一起,依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力或使地层自身得到加固,从而增强被加固岩土体的强度,改善岩土体的应力状态,以保持结构物和岩土体的稳定性,以达到预防和治理此类地质灾害的目的。
二、岩土锚固工程技术的发展历史
1.岩土锚固工程技术在国外的发展历史概况
岩土锚固技术在与岩土有关的工程中的应用可以追溯到19世纪末。1872年,英国在北威尔士露天页岩矿首次使用了锚杆支护。此后,美国从1910年开始在阿伯施莱辛的弗里登斯煤矿使用,20世纪40-50年代以后,锚杆在美国矿井下的成功应用引起了世界各国的重视和广泛推广,90年代煤矿锚杆支护几乎达到百分之百。德国在1912年开始在谢列兹矿的井下巷道采用锚杆支护,20世纪80年代以后,逐步改变了崇尚自己发明的U型钢支护,而转向推广应用锚杆支护技术,且锚杆技术在千米深井中得到应用。法国在20世纪60年代末锚杆使用量占2/3,80年代后,煤巷锚杆比例大幅提高。日本于1950年引进锚杆支护技术,20世纪70年代煤矿和隧道中使用锚杆的比例已经达到4.5 :3。澳大利亚从英国、法国等引进锚杆技术后,于20世纪80年代后期对锚杆支护技术的改进使锚杆支护技术提高了一个档次,并引起英国等国家的再学习,重新推动了锚杆支护技术的发展。目前在澳大利亚的煤矿巷道中基本上采用了锚杆支护技术。
2.岩土锚固工程技术在国内的发展历史概况
我国于20世纪50年代开始使用锚杆支护技术,至70年代前期还处于探索阶段,直至1978年才开始重点推广,至80年代向英国学习锚杆支护技术后推广到煤巷支护,90年代又向澳大利亚学习和引进成套先进的锚杆支护技术,目前已得到广泛的推广和应用。在一些矿区的锚杆支护巷道比例达到90%以上,有些矿井甚至达到了100%,取得了较好的技术和经济效益。
三、锚固工程技术存在的问题和发展趋势
1.锚固机理的认识亟待提高
锚固技术的关键首先是对锚固机理的认识。它包括两部分,即锚固对岩土体的加固作用和单根锚杆本身的受力问题。尽管现在有许多对锚固作用的解释 ,但这些解释多半是表面的和牵强的,或者只适用于一些特殊条件。因此,目前的技术标准主要是经验性的,设计和施工中还有许多盲目性;应该说,这是妨碍锚固技术向科学化发展的主要原因,也是锚固技术需要解决的重要问题。
2.锚固理论的研究应充分强调与实践相结合
锚固技术和其他岩土工程技术一样,不仅施工设计,而且施工过程对施工效果也有重要影响。因此,这些方面的研究也显得特别重要。但是,有关这一领域的研究几乎空白。这也是一项要求通过对锚固理论的深入认识去解决的关键问题。
3.应充分保证施工质量
锚固工程是一项隐蔽工程。在施工质量上一方面设计工程事故问题,另一方面当出现问题时甚至还难以分清是质量问题还是设计问题。因此,保证施工质量是发挥锚杆支护功能、提高锚固技术整体水平的重要因素。除人为因素之外,保证施工质量主要有两条途径,即配套性能良好的机械设备和机械化施工手段,以及科学的验收规程和相应的试验方法和要求。但目前对施工质量的重要意义认识不够。
4.加强监测反馈技术的发挥
岩土工程一方面在施工前有许多未知因素;另一方面,岩土材料破坏过程具有渐进性特点。因此,监测一方面可以确定这种“黑箱”或“灰箱”的内在状况;另一方面,即使岩土工程发展到较先进的水平,要预测后续情况仍不可缺少必要的检测手段。目前,尽管监测工作已有所进展,但其所起的反馈作用和指导作用却较难发挥。主要原因是由于施工和管理人员的理论水平偏低,对监测的认识不足,且缺少正确的指导方法,这是使今后的锚固技术更加科学而需要解决的重要问题。
参考文献:
Abstract: this paper summarizes the present situation of rock-soil anchoring, analyzes the theory research rock-soil anchoring and engineering applications existent problem, put forward rock-soil anchoring the study of the theory of the future and the focus of the engineering application, and discusses the development direction.
Keywords: rock-soil anchoring development present situation to explore
中图分类号：U213 文献标识码：A文章编号：
当前，岩土锚固已经成为岩土工程领域中的重要部分。在岩土工程施工过程中使用岩土锚固技术，不仅能充分提高岩土体自稳能力和岩土体的自身强度，降低结构物自重，减小结构物体积，节省工程材料，节约工程成本，同时还能保证施工的安全。岩土锚固已在我国很多工程建设中得到广泛应用，如：边坡、矿井、基坑、隧洞等地下工程，还有坝体、水库、航道、机场及抗浮、抗倾结构等。
1 岩士锚固现状分析
1.1岩土锚固的标准逐步完善
岩土锚固在我国工程中的设计与施工原则要符合技术先进、经济合理、保证安全。为此，国家在1986年颁布了第一个国家标准，即《锚杆喷射混凝土支护技术规范》，相继在1990年颁布了《土层锚杆设计施工规范》。为了使《锚杆喷射混凝土支护技术规范》更加符合实际，国家从1995年开始，组织有关单位对此进行了全面修订。在这些规范中明确规定了岩土锚固中锚杆的设计标准、材料要求、施工要求、防腐材料、试验细则和监测标准，同时，也对锚杆验收的合格标准做了明确的规定。在这些规范中的试验部分，明确规定了试验的数量，试验的最大荷载和试验的加荷方式。
另外，我国的军工、电力、水利、建筑等部门也制定了相应的岩土锚杆行业标准。岩土锚固的应用随着岩土锚固的标准日渐完善发挥着越来越重要的作用。
1.2岩土锚固的应用领域日渐拓宽
我国的交通隧洞工程和矿山巷道工程自60年代以来广泛应用了2-5m的低预应力或非预应力的喷射混凝土和岩石锚杆技术，工程建设得以飞速发展。因为工程不同，各自的要求也存在多样性，岩土锚杆的品种逐渐增多，相继出现了端头锚固的树脂锚杆，全长粘结的砂浆锚杆，低预应力的缝管锚杆，快硬水泥卷锚杆，水胀式锚杆和自钻式锚杆等，这些锚杆针对结构错综复杂的岩土地质条件和变化无常的工程条件，在工程建设中均发挥了积极作用。
在80年代，我国岩土锚固的应用随着电力、交通、水利和城市建设的迅速发展进入了技术应用的旺盛时期。在这个时期，我国的工程中灌浆技术和高强钢绞线生产技术也得到了迅速的发展，高和较高预应力的锚杆长度达到了15m以上，这标志着我国岩土预应力锚固的设计方法、材料选择和施工技术达到了一个新的水平。这种锚杆在很多工程中得到了广泛的应用，如地下洞室加固工程，边坡稳定工程，坝基加固工程，深基坑支护工程和抗浮结构工程等。
1.3岩土锚固的施工机具和材料日新月异
我国的岩土工程中使用的岩土锚固施工机具，一部分是从国外引进比较先进的钻孔机具，另外一部分是我国工程机械企业或岩土工程公司研制生产的钻孔直径在65mm-165mm之间的岩锚钻机，还有一部分是研究机构研制的锚钻机，这些施工机具都有很好的工作性能。我国岩土锚固工程中使用最为广泛的的锚固设施是柳州建筑机械总厂研制生产的锚具，它具有可靠的自锚性能，使用效果非常不错。
随着各种高效早强剂和硫铝酸盐水泥的不断发展，我国岩土锚固工程中锚杆使用了早强水泥卷锚杆，这种锚杆安装2h后，抗拔力达到了150kN，明显提高了锚杆起初限制围岩变形的能力。锚杆使用了高强度、低松弛的钢绞线筋材，大大提高了锚杆的承载力，同时也为发展单孔复合锚固型锚杆提供了保证。不同规格的、具有标准连接螺纹的中空筋材为自钻式锚杆提供了保证。
1.4完善锚杆的传力机制
拉力型锚固方法是传统的岩土锚固方法，存在严重的弊端。这种类型的锚杆在受力时，不能在固定长度上均匀的分布荷载，应力会集中产生。因为应力分布不均，在锚杆的荷载逐渐增大时，锚杆的最远端杆体会与灌浆体因粘结应力下降而脱开。
为消除这种传统的岩土锚固方法的弊端，我国的科研单位成功研究出单孔复合锚固方法。这种方法是在同一个钻孔中安装几个独立杆体的、具有固定长度和自由长度的单元锚杆，通过各自的张拉千斤顶施加荷载，并预先补偿张力，使所有单元锚杆承受相同的荷载。
这种不同于传统的锚固方法，把集中荷载分解成相对较小的荷载，然后在固定段的不同部分起作用，降低了粘结应力峰值，由于单元锚杆的固定长度不大，粘结效应不会降低，在固定长度上均匀的分布了粘结应力，提高了锚杆承载力。
1.5 软土锚固成绩明显
岩土工程中的软土是由细粒土组成，其特点是质地松软、孔隙比较大、含水率较高、强压缩性、低强度。分布区域主要是在沿海一带。80年代以来，这一区域基础设施建设力度不断加强，高楼大厦平地而起，与之相适应的是必须建造数量多的深基坑工程，这为软土锚固的发展提供了良好的机会。我国软土锚固技术成果主要表现在：使用了可重复灌浆技术，软土中锚杆的承载力得以提高；掌握了软土中预应力值变化和锚杆蠕变变形的规律；找到了控制软土基坑周围位移的许多种行之有效的方法。
2岩土锚固存在的问题
2.1岩土锚固在理论研究中存在的问题
理论研究不能作为工程应用的有效支撑，且理论计算方法不权威；设计中没有对锚固段的受力机理进行微观分析，没有明确对荷载安全度、整体加固安全度、材料强度和安全度等的各个系数表达；没有权威的计算方法来说明锚杆加固机理；理论和数值的分析与实际情况存在不一致的情况。
2.2岩土锚固在工程应用中存在的问题
受力不均匀和预应力损失是锚固体存在的主要问题；需要不断完善锚固体系的耐久性检测和安全性检测；专门针对锚固体系防腐的科研工作需要增多；需要进一步解决地下水问题。
3岩土锚固的发展趋势
3.1技术理论发展趋势
为适应我国对交通、水利、电力、城市基础设施等工程建设的需要，进一步推动岩土锚固这一学科的发展，应加强下列课题的理论研究，推进技术创新。
以粘结应力分布的不均匀性为事实依据，完善单锚承载力的计算方法，分析影响锚固效应的主要原因；以理论和实践为依据，完善全锚效应的系统锚杆支护计算方法；推进锚固机理研究，如锚杆预应力与岩土体力学、与岩土体应力重之间的关系等；建立锚杆作用计算模型，不同受力型锚固体力学规律；探究复合土钉墙的工作原理，完善其设计方法；建立在特殊工程条件下如地震、交变荷载、冲击、高温、冰冻，锚杆的设计体系。
3.2工程应用发展趋势
在工程应用的发展趋势方面，主要着重以下方面的研究。研发生产高承载力锚杆，并广泛推广应用；研发生产具有高效、轻便、快速等功能的钻机及检测设备，加强对工程施工质量的控制和检测，加强对锚杆和锚固工程的安全性评价；完善锚杆预应力防腐技术体系；建立喷锚支护设计理论体系；完善锚杆回收应用体系。
4小结
从上世纪60年代以来，随着科技发展的日新月异和工程设施的全面建设，岩土锚固的研究与应用取得了飞速发展，但是，岩土锚固还存在一定的不足。所以，还应在现有的成果基础之上，加强岩土锚固的理论研究，使之广泛应用于工程建设。
参考文献：
引言
岩土边坡加固是岩土整治的重要方面，该技术的主要原理是，将锚杆打入岩土内，依靠岩土抗剪强度平衡锚杆应力，以达到维持岩土稳定的目的，使用该方法可显著提升岩土稳定性和强度，极大地降低了地质灾害的发生频率。
1 岩土边坡特性概述
岩土沉降量是控制岩土工程的关键，在岩土施工中，必须严格确保沉降不超限；在岩土边坡施工中，应以岩土沉降理论计算值为根据，计算岩土边坡的稳定性，为后续加固提供理论参照。此外，对于设计安全系数较低的工程，可适当放宽对岩土沉降的要求，但必须确保不发生地质灾害为前提。进行岩土边坡特性计算时，以岩石力学及岩土结构为理论基础，线判定岩土边坡位置可能发生的灾害类型，根据岩土结构类型，将岩土边坡划分为：块状，破坏面经多个子面构成，容易诱发契体破坏；层状，破坏面由断层构成，容易诱发整体滑动破坏；碎裂状，经大量细微结构面构成，在破坏时容易引发多米诺骨牌效应[1]。
考虑到边坡岩土受力复杂，主要受自重、施工扰动、渗流等综合作用影响，在受力分析中，选取契型体为研究对象，采用极限平衡法结合岩土有限元理论计算岩土在外力作用下的任意位置应力分布情况，进而计算出岩土边坡的稳定性。此外，结合岩土地质性质、发展时间等因素，预判岩土边坡稳定性发展规律，进而为岩土边坡稳定性加固提供理论参考。
2 岩土边坡锚杆加固技术分析
在工程实际中，为了降低岩土边坡沉降及塌陷，加强边坡坡脚稳定性，加固方法主要有以下几类，即：加设坡脚挡土墙、埋设抗滑基础、坍塌面混凝土内部预埋剪切螺栓、锚杆或锚绳预应力加固等。在具体施工中，应提前钻取排水巷道，排尽地下水，防止内部渗流引发的透水事故；此外，为了降低边坡自重，提高加固效率，应尽可能削减边坡自重；采用锚杆锚固加固技术时，主要针对于以下工程类别：（1）高程及岩土破面破损严重的岩土边坡；（2）岩层由于土方工程影响，导致层厚薄，容易风化的岩土边坡；（3）容易引起整体坍塌及滑坡的岩土边坡；（4）无法采取植被防护的岩土边坡。
2.1 锚杆锚固加固技术分析
在加固实际中，锚固锚杆形式多样，根据加固对象可分为：岩石锚杆、岩土锚杆及海洋锚杆；根据有无预应力施加可分为：非预应力锚杆及预应力锚杆；根据锚固加固原理可分为：压力摩擦型锚杆、端头锚固锚杆及复合锚固锚杆；根据传力形式可分为：承压型锚杆、抗拉锚杆及抗剪锚杆；根据锚杆锚头形态可分为：圆柱体锚杆、扩大锚杆及球形锚杆。锚杆选取应根据施工条件及被加固岩土特性而定，具体的施工方法主要包括：锚杆配合高压钢筋混凝土加固；锚杆预应力加固；高强钢筋混凝土喷射加固等[2]。
2.2 岩土边坡锚杆加固具体施工方法研究
岩土边坡锚杆加固具体施工方法主要分以下步骤进行，即：加固施工前筹备、岩土结构面钻孔、锚杆预制及埋设、锚杆部位灌浆、锚杆张拉及端头锚固。在对挖方岩土边坡施工时，应先明确岩土的高宽比；其次，在锚杆埋设位置进行打孔作业，打孔前，应先对锚杆埋设部位的具体坐标及岩土各层厚度进行确认，如果埋设锚杆部位地层结构松软，承载力低，应先采用高强混凝土灌注加固，如果不满足灌注加固条件，应及时更换锚杆埋设位置。此外，在打孔阶段，应根据岩土条件，选择针对性的打孔设备及打孔工法，确保^杆在埋设及后期灌浆过程中，岩土层内不发生局部坍塌和失稳；由于钻孔过程中，难免有水分渗入孔内，在埋设锚杆前，应保证孔内干燥、清洁，提升锚杆与孔壁的锚固性能，如果条件允许，可直接选用无水钻。锚杆埋设完毕后，在孔道灌注水泥砂浆的过程中，如果砂浆在振捣过程中发生泌水问题，应立即注入少量干硬性混凝土，防止锚固端出现渗流，从而影响端头锚固效果。为了保证打孔的精确性，保证施工质量，应借助直线度控制打孔方向，孔道实际轴线位置与设计位置误差应低于5%；锚杆安设的间距应严格依照《岩土锚杆加固技术规程》的有关规定，即：在挡墙高于1.5m的锚固加固中，在设计锚杆排间距时，应参考《岩土边坡工程技术规范》中涉及的有关规定，竖向距离不高于2.5m，横向距离不高于2m。采用锚杆配合混凝土喷射加固法时，锚杆间距应介于1.25-3m间，并且间距应低于锚杆长度的1/2，锚头长度应参考《岩土锚杆加固技术规程》的规定，其中，岩土岩石位置锚杆长度应介于3-8m，岩土层锚杆锚固长度应介于6-12m。锚固锚杆杆身主要料选用螺纹带肋钢筋、高强螺栓、钢绞线及高强混凝土等材料；在具体安装阶段，应保证锚杆慢速准确伸入孔内，避免锚杆杆身扭转，混凝土灌注管应随锚杆一同伸入孔内，锚杆安设完毕后，迅速灌注混凝土。
2.3 岩土边坡锚杆灌浆加固具体施工方法研究
岩土边坡经锚杆锚固后，应进行锚固锚杆灌浆加固，以提高锚杆的稳定性及强度，灌浆材料为混凝土或水泥砂浆，具体依照孔道直径而定。若选取水泥砂浆，为了保证砂浆的和易性，水泥与砂比例应介于1：1-1：2，考虑到水泥砂浆只能用于一次性灌注，为了提高水泥砂浆流动性，可适当加入减水剂、早强剂及防泌水剂等。在灌浆阶段，管径应介于12mm-25mm，灌注管安放完毕后，采用泵送方式，提高水泥砂浆压力，保证孔内灌注密实。在灌注过程中，灌注管管径、砂浆粘稠度与锚杆孔直径及顶角密切相关，一般情况下，水泥砂浆泵送压力应介于0.1-0.8MPa。灌注应分如下两步，即首次灌注阶段，为了保证水泥砂浆能迅速泵入孔底，并将孔内壁细微缝隙密实，泵送压力应介于1.5-2.5MPa；再次灌注时，重点向锚杆锚固端部灌注水泥砂浆，等端头砂浆凝结硬化后，采用预应力张拉设备张拉锚杆，以提高锚杆的承载能力；最后，对锚杆的非锚固部位灌注普通水泥砂浆，主要用于保护锚杆的作用。
在岩土工程加固领域，锚杆配合灌注砂浆加固法加固性能优异。该方法被广泛应用于高速公路边坡、隧道边坡等工程领域。需要引起注意的是，传统的岩土边坡加固方式及使用材料已经无法满足现代施工项目中的绿色、高效、环保的基本原则；加之高性能灌注材料加固高昂，阻碍了岩土边坡加固技术的创新脚步。为了探索全新的岩土边坡加固方式，必须不断研发抗渗性好、强度高、和易性更优的环保灌注材料。此外，在岩土边坡加固施工中，由于岩土加固进程的不可预见性，在实际加固施工中，只能依照以往经验设计加固方案，为了提高加固施工方案的针对性，有必要开发一套专用的可视化施工指导系统，为施工人员提供真实、可靠的现场情况。目前，计算机可视化建模技术为解决上述问题创造了条件，目前该技术已被应用于部分岩土锚杆加固工程中[3]。
3 结束语
综上可知，岩土的锚杆锚固加固法具备显著优势。在岩土边坡加固的施工实践中，不仅有效提升了岩土边坡的强度及稳定性，而且施工简便，造价低廉，具备广泛推广使用的条件。继续研发更加环保、高效的灌注材料，进一步提高锚固质量和效率，对于岩土边坡加固领域意义深远。
参考文献
[中图分类号] TV546 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-221-1
1 锚杆支护技术
锚杆支护是一种主动加固岩土体的技术措施，能够有效地控制岩土体的变形，防止土体发生坍塌。通过锚固的长度可以将锚杆划分为全长锚固和端头锚固两种；还可以根据锚固方式分为粘结锚固、机械锚固、摩擦式锚固等。
1.1 锚杆支护的作用机理
1.1.1 悬吊作用
锚杆支护通过锚杆能够使松动、软弱、不稳定的土体悬挂在稳定的岩土体中，避免其发生离层滑落。锚杆主要是提供拉力起悬吊的作用，使其能够克服不稳定岩土体的自重或者下滑力，来保障边坡岩土体的稳定。
1.1.2 组合梁作用
薄层状的岩土体仅仅是简单叠合在一起，可以看作简支梁结构。没有进行锚固工作前，在荷载作用下岩体上下缘分别处于受压和受拉状态，单个简支梁都出现独自的弯曲变形。而通过锚杆对其进行支护后，相当于一种组合梁结构，各层岩体发生相互挤压，层间的摩阻力也会随之增加，组合梁的抗弯强度也得到增强，这样就提高了边坡岩土体的承载能力。锚杆直接影响到其强度，随着锚固力的增大而增大。
1.1.3 挤压加固作用
通过锚杆作用能够形成一种锥形压缩带，使相邻锚杆形成的锥形体压缩区相互重叠，这样就出现了具有一定厚度的连续压缩带，大幅度地提高了边坡岩体的承载能力。在边坡出现软弱破碎岩土体时锚杆挤压加固作用特别显著。
1.1.4 围岩强度强化理论
锚杆支护本质上是改善了边坡加固区的力学参数，从而保证了边坡工程中岩体的稳定性。
1.2 国外岩石锚杆设计技术
在设计坚硬岩层锚杆的锚固深度过程中，假定岩石均质，对于单根锚杆而言顶角90°轴线与锚杆中心线重合的圆锥形是其影响区。那么理论上锚杆所需的深度为：
对于一行锚杆，其影响区是顶角为90°的三角形棱柱体截面，锚杆的设计埋置深度为：
当锚杆垂直于岩层的走向时，锚固效果是最好的。如果工程中出现的不规则节理岩体和软弱的岩石，可以采用L.Hobst 推导的公式来确定锚固深度，该公式假定岩块侧面的摩阻力等于锚杆的抗拔力，而通过圆形或圆锥形的岩块来传递锚杆上的应力，锚杆端部的上撑力产生的侧向应力决定了摩阻力的数值，在边坡表面附近该应力为零，然后随着锚杆深度增加到根端平面处的最终值σh。σh 可通过以下公式计算：
式中： ；F-锚杆根端面积；pt- 岩石破坏极限时的根段压力；μ- 岩石泊松比。
2 预应力锚索梁技术
随着边坡加固技术水平的不断发展，出现了一种新型加固措施—预应力锚索梁，它主要由锚梁和锚索两部分组成。锚索一般分为临时性锚索和永久性锚索两大类。
2.1 预应力锚索梁作用机理
锚索能够使松散软弱的岩层连接成一个整体，同时将其锚固在深处稳定的岩体上，然后进行预应力的施加，那么锚索长度范围内的松散软弱的岩层就会被压实挤密，岩层间的摩擦力和正压力都会得到提高，防止松散岩体开裂发生位移，从而实现对边坡进行有效加固的目的。根据锚固段的受力情况可将锚索分为3 种：荷载分散型锚索、荷载集中型锚索以及拉压复合型锚索。工程中应用最广泛的是荷载分散型锚索。
2.2 预应力锚索梁技术设计方法
由于目前理论水平的局限性，工程中边坡预应力锚索梁技术的设计方法通常采用类比法，主要根据技术人员设计的经验来确定锚索的设计参数，但对于锚索的作用机理的研究还不是非常深入，现在还未能形成一套完善科学的分析设计方法。目前国内水利工程设计领域，对于计算拉力型锚索岩土体中锚索的极限承载力通常采用的是英国BS 8081 建议的公式，假定条件是粘结应力沿锚固段全长均匀分布。日本工程学者尾高英雄等依据变形一剪应力理论（即局部变形假定）提出压力分散型锚索的设计方法，该方法需要假定锚索体与注浆体的复合体与周边岩体界面的粘结强度τ不随锚固体的长度而发生变化，是一个定值，以此来计算得出锚索的极限承载力。
2.3 压力分散型锚索优缺点
压力分散型锚索的优点和缺点都很明显。其优点主要有：锚固段注浆体受压、受力更合理，锚索的承载体分散受力，这种锚索结构在抗剪强度不高的软岩体或者某些土层的边坡加固工程别适用。它的缺点是：在长期的工作状态下钢绞线的拉伸应力难以保持一致，施工过程中锚索的预应力调整不是非常方便，对锚具的要求非常高，而且施工过程非常繁琐。
3 坡面防护
岩质边坡绿化喷播技术是坡面防护工程中重要的技术手段，岩质边坡绿化喷播技术主要指在坡面形成一种绿化植物能够正常生长发育，同时基质又不会被冲刷的稳定坡面结构；它利用特制的工程机械把植物养料、土壤、保水材料、植物种子、水泥等混合料加水后喷射到边坡岩面上，因为水泥会产生粘结作用，混合物能够在边坡表面形成一层的硬化体。这一层硬化体具有连续空隙的特点，不仅能够保证种植免遭冲蚀，而且硬化体的空隙中填有种子、土壤等，种植基质有一定的填充空间，植物根系也有充足的生长空间。这种技术主要用于处理开挖后的岩体边坡不宜直接进行绿化的情况。
Abstract: a large number of engineering safety accident investigation data shows, our country engineering construction common construction conditions,construction safety and quality can not be guaranteedand other issues, the bad situation of engineering construction mainly by anchoring construction process control is not in place due to. Bolt is a key component of anchoring engineering, and construction safety of theanchor design of anchorage engineering has direct.Therefore, strengthening the research on problem of designing safety bolt is of practical significance. In this paper, the safety of geotechnical anchor design as the research object, based on geotechnical anchor design,anchorage, anchorage engineering safety threerelationship, from three aspects of processing anchor testdesign safety factor, the anchor bolt design and acceptance standard, discussion, in order to improvesafety standards and the design of anchor bolt design.
Keywords: the design of rock anchor; safety coefficient;test and acceptance of anchor rod;
中图分类号： U455.7+1 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
目前锚固技术已被广泛应用到各大岩土工程领域，大量实践也证实了其无可取代的优越性，例如简化结构体系、提高结构稳定度、确保施工安全、加快施工进度、节约工程材料、降低工程造价等。所谓岩石锚固，它是一种通过把结构埋入地层并锚固到岩土上来获取所需应力，进而实现拉力与剪力传递的施工技术。岩石锚固技术目前已被用来抵抗竖向位移、抵抗沿基础线位移及倾倒、抵抗沿地层临界面剪切破坏及维持岩体稳定、加固地基等领域。与国外岩土锚杆设计的研究相比较，我国业内学者的研究主要考虑如下方面：钢筋等材料自身对截面积的拉力；锚固段砂浆对钢拉杆握固力的极限拉力；锚固段底层对砂浆摩擦力的极限拉力。总体而言，我国学者对岩土锚杆设计的理论研究尚不能完全实现确保施工安全、缩短施工工期、节约工程材料、降低工程造价等。基于此研究背景，本文根据我国岩土锚固技术标准的基本要求，主要对岩土锚杆标准中锚杆设计的安全性进行讨论，以期提高我国锚固工程的施工安全与施工质量。
一、锚杆设计的安全系数
锚杆设计的安全系数通常包括锚杆杆体或锚杆筋体设计的抗拉安全系数、锚杆固体设计的抗拔安全系数，其中锚杆杆体或锚杆筋体设计的抗拉安全系数=锚杆杆体极限拉力：锚杆拉力设计值；锚杆固体设计的抗拔安全系数=锚杆极限抗拔力：锚杆拉力设计值。岩土锚杆设计的安全系数通常需对锚杆结构设计的风险程度与不确定性因素进行综合考虑，其中包括锚固岩土体或地层的性态、杆体材料与灌浆的不稳定性、筋体中所有钢筋或钢绞线受力的不均匀性、锚杆群中部分锚杆承载力失效或下降对周边锚杆工作荷载的影响程度、周边环境或地下水的变化、锚杆抵御轻微腐蚀的能力等。
备注：临时锚杆的工作年限＜2a、永久锚杆的工作年限＞2a；最小安全系数要求当锚杆破坏引发公共安全事故时取最大值、若未引发公共安全事故时取中值、其余情况取最小值，其中前两种情况的危害程度均较后者严重。
表1-1锚杆锚固体抗拔安全系数与锚杆杆体抗拉安全系数
（一）众所周知，锚杆设计的安全系数直接关乎到岩土锚固工程的可靠性，基于此理论基础，世界各国纷纷出台锚杆规范来对锚杆设计的安全系数进行规定。表1-1为世界主要国家对锚杆锚固体抗拔安全系数与锚杆杆体抗拉安全系数的规定。由表1-1可知，世界主要国家的锚杆规范皆要求重点参考锚杆破坏后的危害程度与锚杆安全系数来对锚杆设计的安全系数取值，其中各主要国家对锚杆设计安全系数的取值基本一致。此外，表1-1中提及的最小安全系数通常是用来满足锚杆对安全工作状态的基本要求。但目前多数锚杆设计皆为严格遵循上述基本要求，具体包括如下两种情况：
1.锚杆杆体或锚杆杆筋设计的安全系数偏小
针对锚杆杆体或锚杆杆筋安全系数偏小的问题，本文以国内某永久性大型边坡锚固工程为例展开讨论。该锚固工程锚杆设计的具体情况包括：工程所用的钢绞线为12根Φ15.2mm 1860MPa级钢绞线；锚杆拉力值为2000kN。通过计算可知，该工程锚杆设计的安全系数仅为1.55，该数值较国标规定的1.80小0.25。为了更加深入探讨锚杆杆体或锚杆杆筋安全系数偏小的问题，本文再简要介绍另一工程案例。某24m深基坑工程设计的支护结构为3道锚杆背拉排桩支护，其中锚杆杆体的钢绞线为Φ152mm 1860MPa级钢绞线，通过计算可知该工程杆体的抗拉安全系数为1.00左右。
2.未明确岩土锚杆设计的安全系数及未搞清楚锚杆锚固体抗拔安全系数的真实含义，亦或采用了明确的锚杆设计安全系数，但未对其采用极限抗拔力试验（标准的锚杆基本试验）与验收试验来进行验证。
（二）研究证实，前文所提及的两种情况势必会影响到锚杆工作的安全性。基于此论断，本文以锚杆杆体抗拉安全系数偏小为研究对象展开讨论。
1.锚杆杆体抗拉安全系数偏小可使钢绞线的受力分布不均匀（此时各钢绞线拉应力之间的差距约15%）及钢绞线的截面积因外力腐蚀作用而呈减小趋势，此时极易引起锚杆局部钢绞线出现断裂现象。
2．锚杆杆体抗拉安全系数偏小可能使钢绞线过高及筋材松弛量过大，进而极易引起预应力损失超出允许标准。
3.若高抗拉强度钢绞线的拉应力＞钢绞线抗拉强度的3/5，其极易引起应力腐蚀或钢绞线断裂。
二、锚杆设计的试验与验收标准
由前文可知，适宜的锚杆安全系数是锚杆结构设计必须考虑的重要内容，其中锚杆设计的合理性通常需采用基本试验与验收试验进行严格的验证，究其原因为锚杆承载力极易受到杆体制作质量、锚固地层的变化、注浆及锚杆钻孔等工艺条件的影响。锚杆的基本试验通常是指锚杆极限抗拔力试验，其操作现场的地层条件必须与拟建工程的地层条件相同，同时还需严格执行国家有关规定。锚固工程施工之前通常需采用基本试验来对锚杆设计进行验证，由此确保锚杆设计的极限拉力值与有关设计要求基本相符。如果锚固工程随意套用与拟建工程地层条件相当的锚杆基本试验数据或未进行任何基本试验便盲目开工，其必然使锚杆的安全度丧失被准确验证的良好时机，由此极易增加锚杆安全工作的风险因素。
（一）据大量调查数据显示，我国岩土锚固工程目前普遍选择降低验收试验的标准。国家有关规范明确规定：“验收试验锚杆数量应≥锚杆总数的1/20，即≥3根。永久性锚杆试验荷载的最大值应等于锚杆轴向拉力设计值的1.5倍，其中试验荷载的最大值应与锚杆设计的安全系数呈一一对应关系。”如果严格按照上述要求设计验收试验的标准，其设计出的数据必定能够证实工程锚杆的安全储备与设计规定的安全系数大致吻合。然而针对我国众多锚固工程未采取标准的验收试验等情况，本文主要从如下方面进行阐释。
1.若永久性锚杆的张拉力达到拉力设计值的1.05倍~1.10倍，那么此锚杆设计可被判定为合格；若临时性锚杆的张拉力达到拉力锁定值或拉力设计值，其验收结果可被判定为合格。若永久性锚杆仅＞设计值安全储备的0.1倍，那么此永久性锚杆必定难以抵御冻融交替、暴雨侵蚀、地层开挖会变异荷载等环境改变的不良影响，同时也难以抵御锚杆局部腐蚀侵蚀现象对其安全工作状态的不良影响。
2.目前我国城市基坑支护工程普遍存在锚杆初始预应力大幅度降低、基坑边界位移量过大、基坑坍塌事故频发等情况，研究证实上述诸多情况多由随意降低锚杆验收试验标准所致。
3．我国现行锚杆标准明确规定：“若要判定锚杆验收结果合格，必须具备如下充分条件，即以最大试验作用为前提，锚杆的蠕变量及弹性位移皆要满足国家有关规范的基本要求。”由此可见，锚杆验收试验降至初始荷载之前必须事先加载到能够满足蠕变率的最大试验荷载，随后再提升该初始荷载到锁定荷载水平，同时做好相应的锁定工作。图2-1为锚杆荷载（P）-位移（S）曲线。
备注：该图所示的锚杆标准与国际锚杆标准的有关规定完全吻合，其中N1(KN)表示锚杆轴向拉力的设计值。
图2-1锚杆荷载（P）-位移（S）曲线
（二）我国现行岩土锚杆设计标准明确规定：“受最大试验荷载影响的锚杆弹性位移应＞锚杆自由长度理论弹性伸长值的4/5，同时应＜锚杆自由段长度+锚固段长度的1/2。其次就受最后一级荷载影响的锚杆而言，其在6min~60min以内的蠕变量应≤2.0mm。”对锚杆弹性位移的规定通常用来验证锚杆的实际自由段长度与设计要求之间的吻合度，同时用来判定锚杆的正常工作状态；对锚杆蠕变量的规定通常用来控制锚杆蠕变量在30min~50a以内≤12mm。综上所述，如果能够严格执行国家规定的验收试验标准，锚固工程及锚杆质量的安全性便可被提升至要求范围以内。然而大量锚固工程调查数据显示，我国锚杆设计验收试验尚存在诸多问题，其中多数工程根本不能够提供完全满足国家规范的验收试验资料。如果此现状不能及时得到解决，其势必会对我国锚固工程的安全性造成直接且深远的影响。
三、问题锚杆的处理
针对如何处理验收不合格的锚杆，我国制定并出台了《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22：2005），该规程对问题锚杆如何处理的规定预示着我国岩土锚杆标准化建设的进步。研究证实，岩土锚固工程安全链的完整性要求对锚杆设计的安全性、锚杆设计试验与验收、问题锚杆的处理一视同仁，即三者是不可分割的整体，缺一不可。《岩土锚杆( 索) 技术规程》(CECS22：2005)明确规定：“若锚杆设计验收试验不合格，则必须增加锚杆试件的数量，其中锚杆试件的增加数量要达到问题锚杆数量的3倍。此外应按照最大实际试验荷载的1/2对问题锚杆进行锁定，最后再根据问题锚杆与锚杆总量的比值来确定锚固工程锚杆的设计总抗力与实际总抗力之间的差值，进而对锚杆进行增补。”根据《岩土锚杆( 索) 技术规程》(CECS22：2005)的有关规定，本文针对如何处理不合格锚杆的问题引入如下（见图3-1）锚杆验收试验与不合格锚杆处理框架图。
图3-1锚杆验收试验与不合格锚杆处理框架图
结合图3-1及《岩土锚杆( 索) 技术规程》(CECS22：2005)，本文将做如下说明：
（一）若锚杆设计验收试验未达到临时锚杆拉力设计值的1.2倍或永久锚杆的1.5倍是由锚杆验收试验的局部破坏所致，亦或锚杆设计验收试验能够满足国家验收试验规程对荷载的要求，但受最大试验荷载影响的蠕变试验不合格，此时皆应被认为该锚杆设计不合格。
（二）就不合格的锚杆而言，如果对锚杆预留有二次灌浆系统（补强系统），那么必须对二次灌浆完毕的锚杆进行补充验收试验，同时根据原验收试验标准对补充验收试验进行评定。如果锚杆结构未预留有二次灌浆系统，那么需根据最大实际试验荷载值与锚杆抗拔安全系数的比值来对锚杆结构进行锁定，同时可以把此荷载锁定值归纳到原有锚杆设计的总抗力内。
（三）《岩土锚杆( 索) 技术规程》(CECS22：2005)规定：“根据不合格锚杆与锚固工程锚杆总量的百分比来计算出锚固工程锚杆设计总抗力与实际总抗力之间的差值，同时根据此差值来对锚杆数量进行增补。”针对此规定，大量研究证实，其要求对锚杆进行补偿是非常必要的，同时也具有一定的合理性。此处提及的增补工序所产生的额外工程造价应由责任方全权负责。此项规定的意义为：针对不遵守国家规范而引起的锚杆质量缺陷，责任人必须承担经济责任，由此起到警示作用，同时也对工程后续施工安全起到防范作用。
四、讨论
综上所述，锚杆是目前锚固支护的关键性结构，其作用机理方面与分类方面皆存有较大差异，同时锚杆被应用到不同锚固工程支护施工方面时，锚杆设计人员应该充分严格制定国家现行锚杆设计规程《岩土锚杆( 索) 技术规程》(CECS22：2005)。本文以岩土锚杆设计的安全性问题为研究对象，以岩土锚杆标准《岩土锚杆( 索) 技术规程》(CECS22：2005)为理论依据，主要从锚杆设计的安全系数、锚杆设计的试验与验收标准、问题锚杆的处理三大方面展开讨论，以期提高我国锚固工程锚杆的设计水平。总体而言，此次研究可简单归纳为如下四点：
（一）锚杆设计的安全系数、锚杆设计的试验与验收标准、问题锚杆的处理对岩土锚固工程的安全性具有直接性且长远性的影响，换而言之，如果锚杆设计存有随意降低锚杆的安全系数或锚杆的试验验收标准等行为，其势必会影响到岩土锚固工程的安全性，甚至引发一系列工程安全事故。
（二）岩土锚杆设计的安全系数对岩土锚固工程安全性的影响至关重要。锚杆设计的安全系数应严格依据锚杆的工作年限和问题锚杆对公共安全的危害程度来确定。一般而言，临时锚杆锚固体的抗拔安全系数应≥1.4~1.8；永久性锚杆锚固体应≥1.8~2.2。临时锚杆杆体的抗拉安全系数应≥1.6；永久性锚杆杆体应≥1.8。
（三）锚杆设计的试验与验收标准是确保岩土锚固工程安全性的重要保障，其中就受最大试验荷载影响的锚杆而言，其蠕变率与弹性位移是判定锚杆合格与否的关键性指标。针对如何处理问题锚杆，本文任何可通过增补锚杆来实现锚固工程的长期稳定。
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中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A
1引言
锚喷技术是一种将岩体作为结构材料，通过锚杆（锚索）、钢筋网及混凝土的作用，调动和增加岩体的自生强度来实现岩体自身支撑达到岩体稳定的方法，是一种符合现代岩体力学理论的岩层稳定控制方法。锚喷技术作为一种新兴的边坡加固技术，其技术来源于50年展起来的新奥法锚喷支护，这一施工方法将喷射混凝土技术和全粘结注浆锚杆结合起来，首先应用于硬岩中的隧道开挖，以后又逐步推广应用于软岩及土体的开挖，现在已广泛应用于地下工程的许多方面，同时在边坡的加固方面开始得到应用。锚喷技术常见的措施有锚杆（锚索）加固、喷射混凝土加固、锚杆混凝土联合加固、锚喷网联合加固等[1]-[3]。本文以襄十高速公路某边坡锚喷加固技术为对象进行研究，旨在为其他类型工程提供设计经验。
2工程概况
该工程位于襄樊至十堰高速公路一段，属丘陵地貌单元，构造剥蚀中低山重丘区。区域出露地层岩性为中下元古界武当山第二岩组上岩段中深程度的区域变质岩和接触热变质岩，主要是云母石英片岩、长石石英砂片岩、变粒岩，由于经历了多期地质构造变动并伴有大量的基性—超基性岩浆岩的侵入，该区域岩体的稳定性较差，片理和其它构造节理非常发育，岩石风化严重，对线路的施工和今后公路的运营造成很大的隐患。
3边坡稳定性分析
一般地，影响岩质边坡变形破坏的因素主要有：岩性﹑岩体结构﹑水的作用﹑风化作用﹑地震﹑天然应力﹑地形地貌及人为因素等。在对该边坡进行稳定性计算时，采用极限平衡法，具体如下：
极限平衡按总应力法，稳定性系数由下式计算：
式中：N—分条条块重量垂直于潜在滑面的分量（kN/m）；φ—边坡物质的内摩擦角（°）；c —边坡物质的粘聚力；L —潜在滑弧长度；T —分条条块重量平行于潜在滑面的分量（kN/m）。
经计算，边坡稳定性系数分别为：“天然状态”下为1.02、“天然状态+降雨、融雪”下为0.73、“天然状态+地震”为0.53。由此可见，边坡在天然状态下处于临界稳定状态，并会在降雨、融雪或地震作用的扰动下发生失稳，因此需对其进行治理。
4边坡锚喷技术原理与设计
4.1岩质边坡锚喷加固的作用机理
喷锚网加固是靠锚杆、钢筋网和混凝上层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，减小岩（土）体侧向变形，增强边坡的整体稳定性（图1）。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡；或虽为坚硬岩层，但风化严重、节理发育、易受自然应力影响、导致大面积碎落，以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡；或岩质边坡因爆破施工，造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部，路堑边坡岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。
图1边坡断面及锚喷加固布置图
1—岩体；2—喷射砼；3—锚杆；4—浆砌块石挡墙；5－路基
锚喷支护最早是从应用地下洞室加固逐渐应用到地表边坡和基坑工程中的，在锚喷加固中，一般认为锚杆加固起主要作用，喷射混凝土作用为辅助作用，所以在设计中选用锚杆参数是首要考虑的。
4.1.1锚杆作用机理
对锚杆支护在地下洞室加固的作用机理，主要为悬吊、组合梁和挤压加固的共同作用。显然，锚杆支护对洞室的加固机理与洞室的空间几何形状有关，而边坡的空间几何形状有别于地下洞室，锚杆加固对边坡的加固作用机理不完全同于其作用于地下洞室。一般认为，在岩质边坡工程中，锚杆起压力墙和组合梁作用。
1、锚杆的压力墙作用
对于锚杆的压力墙机理可以这样分析，当岩质边坡边坡没有明确的滑动面，但岩体被多组节理、层理切割不规则块状，破裂面或呈不连续状，或呈陡峭型、或逆坡向，这种情况下破坏呈塌落、倾倒等坍塌形式，往往层层递进。控制不住塌而不止。这种含软弱结构面的岩体稳定主要由其间结构面的抗剪强度决定。岩质边坡的系统锚杆大大提高了锚固区域破碎岩体的整体性，同时，锚固区域锚杆与岩体共同形成厚度与锚杆深度相近的压力墙，并控制了锚固区外岩体的变形，压力墙因镶嵌在岩体里，其的作用不完全类同于挡土墙或抗滑桩，其主动式的加固机理决定加固后的边坡能“自我”稳定，这也是锚杆加固边坡的优越性之一[4]。
2、锚杆的组合梁作用
对于锚杆的组合梁作用，当岩体含软弱结构面主要为层理或片理，且岩层的产状与岩体坡面相近，结构面间C、值较小，极易发生顺层滑移。使用锚杆加固时，将锚杆与结构面近似垂直方向布置，锚杆的加固大大提高了层理可片理间的抗剪切强度，锚杆起了力学组合梁的铆钉作用。这种情况下，锚杆的加固作用是非常明显的。
4.1.2混凝土作用机理
对于喷射混凝土的作用机理，实验结果(2)表明，不论是完整岩体还是软弱结构面的裂隙岩体，也不论有无锚杆加固，喷射砼都不同程度地对岩体有加固作用（图4—4）。对于裂隙岩体除一般人们公认的高压喷砼浆液渗入裂隙的加固作用外，就单轴压缩试样而言，砼喷层还具有粘结捆绑作用，将软弱面分割离散的岩块粘结成整体，有效地减弱了应力集中现象，从而提高岩体的整体稳定性和强度，同时约束了岩体的变形，从而改善岩体的应力状态，起到加固围岩的作用。
岩质边坡失稳时，主要原因是结构面影响和水的作用，混凝土喷射层有效地控制地表水的渗入和岩体的进一步风化，因此喷射混凝土层对边坡的稳定也起着重要作用。
4.2锚喷加固设计
4.2.1 加固方案
1、加固设计以技术经济合理的稳定坡角、严格控制爆破和综合治水措施为基础；
2、设计采用素喷砼、锚喷和锚喷网三种加固类型；
3、三种加固类型的使用视边坡稳定状况、边破高度和坡角等因素确定；
4、喷砼的作用是防止表面岩体进一步风化及阻止局部小块岩石下滑，钢筋网的设置则是增大喷砼层的抗剪和抗拉强度，同时钢筋混凝土与锚杆共同作用，对边坡起表里共同加固作用；
5、锚杆类型选用砂浆螺纹钢锚杆，经济合理，便于快速施工；
6、对于岩质边坡，加固紧随开挖，要求每挖完一层台阶，迅速加固其产生的边坡，防止边坡产生过大的位移变形。
4.2.2 加固参数选择
锚喷加固的设计参数主要有：锚杆深（长）度，锚杆直径、孔径，锚杆间距，砂浆强度，喷砼的厚度、强度和材料，钢筋网的型号、网格长度等。这些参数均是边坡加固中的重点，它将关系到坡体在开挖后的稳定性。
1、锚杆参数
（1）锚杆长度
根据结构面网络模拟分析和现场的量测，岩体结构面最大间距小于2m，考虑到爆破及锚杆可能与结构面倾斜的因素，以及规范要求的锚固深度为安全系数2-3倍的要求， 锚杆长度为8米。
锚杆长度校核：由岩体结构特征分析知，岩体节理面平均间距所确定的危险和潜在不稳定的岩块宽度为0.5～0.7m，其三倍小于锚杆长度（6-12m），满足校验规则。
（2）锚杆间距
由上所述，岩体结构面最大间距小于2m，确定锚杆的间距为2米。考虑到结构面的片理与节理有近似垂直的关系，确定锚杆的排拒与间距相同，即排拒与间距均为2米，为了更好的发挥锚杆锚固的作用，采用梅花形布置。
（3）最大锚固力
这是最重要的锚杆参数之一。对于锚杆受力的确定，当边坡在侧向压力作用下发生位移时，锚杆中可能会同时产生拉力、剪力与弯矩，受力状态复杂，设计中同时考虑这三种力的作用是很困难的。但有关试验资料表明：锚杆中的剪力和弯矩对边坡稳定所起的作用，与轴向拉力相比，处于次要地位，可略去不计，这就使锚杆加固设计大为简化。
根据锚杆对边坡局部滑块的锚固作用原理，设每根锚杆的最大锚固力P，如下式所示：
式中：[F]=1.4，为安全系数；A =2x2=4m2，即每根锚杆的锚固面积；W=2×2×1×2.7=10.8吨，即每根锚杆承担的岩体重量；C=50kPa，为岩体内聚力（考虑爆破破坏作用）；ψ=35°，为岩体节理倾角；φ=24.5°，为岩体节理摩擦角；β=75°，为锚杆与坡面的夹角。得出每根锚杆的锚固力P=3.12t。
（4）直径与孔径及砂浆强度
根据经验类比和施工的方便，锚杆直径设计为32mm，钻孔孔径为80mm，砂浆强度M10。
（5）锚杆锚固力校核
锚固破坏要考虑锚杆与砂浆的结合破坏、砂浆与孔壁的结合破坏、岩体的剪切破坏以及锚杆的拉伸破坏等诸多形式，其中锚杆与砂浆的结合力最小，将其作为校核对象，按公式计算：
算出最小锚固力P’=6.91t，大于设计锚固力P=3.12t。校核证明锚杆设计锚固力满足要求。综合考虑锚固力，6m锚杆大于10t，8m锚杆大于12t。
2、喷射混凝土参数
（1）喷射混凝土厚度
结合该段的岩层情况，根据《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）要求，喷射混凝土厚度定为10cm；遇局部较为破碎地段，为了提高安全系数，喷射混凝土厚度设计为15cm。
（2）喷射混凝土强度
根据规范要求，喷射混凝土强度定为C20。
（3）喷射混凝土材料
要求使用425以上水泥以及满足有关规范的砂石，配合比为水泥：砂：石=1：2：2，水灰比：0.52。使用的速凝剂必须满足规范要求。
3、钢筋网参数
选用φ6mm钢筋，钢筋网格为20×20cm。
5结论
以锚喷技术为研究对象，通过分析岩质边坡锚喷加固的作用机理，结合具体的工程实例，得出锚喷加固设计方案，应用于高速公路边坡支护工程。研究成果可供其他类型工程参考。
参考文献
[1] 罗嘉运. 岩土工程及路基[M]. 北京：中国铁道出版社，1997.
[2] 陈建平，吴立. 地下建筑工程设计与施工[M]. 武汉：中国地质大学出版社，2001.
近年来，岩土工程中的锚固技术受到普遍重视，其应用也越来越广泛。锚固技术的主要优势是能够通过锚索（杆）将分散的岩土整合为一体，使岩土与锚杆可以共同工作，从而将消极的岩土转化为承受载荷的结构组成部分。除此之外，那些锚固区之外的岩土体因为紧密毗邻而发生连续形变，导致内力重新分布，提供了相应的卸载力。在锚固方案设计过程中，根据锚索的设计不同，上述作用效果也不尽相同。例如：有些施工者认为锚杆将锚杆送达到坚实的基岩体上时，才能达到预期的锚固作用，锚固效果与锚杆的长度成正比。
随着新奥法施工的提出，锚固技术的作用原理得到了更深刻明晰的阐述。该施工法证明了地下结构的荷载值是个未知量，但是与支护结构的刚度密切相关，地下结构应该充分利用原岩的承重。对于地面的岩土施工，Kranz提出了锚杆、板桩和岩土作为共同整体工作的全新施工理念。本文主要对地面的土体及岩体锚固技术的有关计算和优化方案选择进行讨论。
一、土体锚固技术
锚拉板桩挡土墙是地面土体锚固技术中使用较早且较为成熟的一种（如图1所示），具有一定的代表性。该方法的目的是使板桩承受较大的土压力，在板桩的上部增加了拉杆，将拉杆延伸到稳定土体的被动区域内，固定短点于锚定板上，这样侧面滑动楔是消极荷载，板桩能够阻挡侧面的土压力。
Kranz的施工方法与上述方法存在计算概念上的差异（如图2所示），正如上文所述，其特点是通过将土体和板桩融合成一个整体，将该整体作为承受侧面土压E1的挡土机构。图2中各力组成的多边形封闭合力T如果比锚杆的计算拉力S大，则整体处于稳定状态，此时的锚杆不一定要进入到稳定的土体中。从外部结构来看，锚固的土体及板桩与图1基本类似，锚杆方向上略有不同，此时的计算简化取成ABCD为土柱，主要由板桩下部、板桩以及锚杆的支反力约束土体形成。土柱在斜面AD的支反力以及竖面CD、桩端的支反力共同作用下维持稳定状态。保持土柱外形整体稳定的条件是斜面AD的支反力和桩端支反力的水平分力比土压力的水平分力大。由于图2中是使用力的多边形的封闭合力T与锚杆拉力S来做判定外部稳定与否的条件，施加于板桩上的主动土压力Ea桩端支反力和锚杆拉力S的合力，Ea的水平分力与桩端支反力的水平分力相减可以算得锚杆拉力S的水平分解值，将该水平分力与封闭合力T的大小关系是明确判定土柱外部稳定的条件。
从形式上看，当锚杆仍然通过点D，但是变成水平放置，其他形式保持不变时，锚杆的组合拉力S比之前有所增加，但是闭合力T却有所减少，这时土柱的外部处于不稳定状态。此时，由于没有影响到板桩的入土深度，桩端所受的阻力不变，土柱的稳定结构不变。同理，若板桩的入土深度根据其所受土压力Ea分配的要求变浅了，土柱就有发生滑移的可能发生，其结构是不稳定的。
在锚固技术中，锚杆的布置不同会直接导致组合机能的差异，这样土柱的表面几何尺寸虽然保持不变，但是其内部组合性质却发生了变化，这是容易模糊的一点。对比图1中的方法和图2中的方法，图2的方法可以按照土体、板桩以及锚杆共同作用来计算，能够有效发挥被组合土体的积极作用，因而图2的方法要优于图1的方法。
二、岩体锚固技术
边坡加固的情况是露天矿边坡工程中常见的情况，锚固、挡墙和挡桩是最常见的三种方法。近年来，锚固法在边坡加固工程中应用最为广泛，一些特殊松散的边坡，也总是有一些岩石块儿较大的，因此可以采用锚杆、挡桩和岩体组合成整体，操作原理与土体的锚固部分相同，在此不再赘述。岩层的边坡稳定主要有切层滑移、顺坡滑移以及倾倒破坏三种类型，本节主要介绍倾倒破坏岩层的边坡稳定设计问题。
倾倒型破坏岩层的加固通常采用能使被锚固岩层与锚杆共同作用的串层全长锚固技术。该方法能够有效承接锚固区域内的外层倾倒推力。为详细分析选择这一方案的优势所在，现将实验室模拟过程简述如下：
为了使实验过程尽量简化，工作易于分析和阐述，选择了相同实验块尺寸的岩层，分为两组，岩层尺寸为100*100*500毫米和100*50*500毫米。锚固锚杆分别选择长1.4米，宽15毫米，厚度1.5毫米的有机玻璃条和长1.4米，宽10毫米，厚0.5毫米的薄铁条以及分段的链接三种类型进行试验。岩层试块两侧的高度中间预留一定的沟槽用来黏贴锚杆，采用螺钉进行分段链接。实践经验证实，这种锚杆的切向应变非常小，因此没必要在试块接缝处的锚杆侧面黏贴应变花。焊线机调平后测得实验结果如表1所示。
对上述拉力方程分析可知：板块参数b， h及 决定锚杆拉力的变化。倾斜角度 固定时，锚杆拉力与板块的高度h和厚度b有关。第一组试件开始时拉力增大，第三块组合以后开始收敛减小。第二组试件的锚杆拉力开始就呈收敛减少的趋势。第一块接缝处的拉力最大。模拟实验测得数据与该技术的先关理论分析基本吻合。据此结果可知，锚杆所受拉力很小。
据调研，某矿山段坡运输大坡道有12条倾倒变形的裂缝，采取文中分析的串层全长锚固后经过两年的时间考验，裂缝情况得到控制。这一实践证明串层锚固方案能够有效利用岩石的自承作用，并阻止被锚固以外各岩层的推力，是现代锚固技术中一种较优的设计方案。
关键词：
岩土工程；锚固技术；研究
1引言
最近几年我国增加了在岩土工程方面的投入力度，使得其工程建设开始发展壮大，其中应用最为广泛的就是岩土锚固技术。锚固技术在不断成熟的工艺背景下得到了完善，因此也提高了工程的总体施工水平。除此之外，在工作者不断开展的研究工作下，我国关于此项技术的研究也得到了重要的发展，而且关于锚固技术的重要环节也取得了阶段性的发展。
2锚固工程技术的发展简述
目前我国改进的岩土锚固技术主要是在结构、材料以及工艺等方面，而且发展的方向主要是为了让该技术能合理受力、承载快速以及拥有更高适应性和更高效率等，从而能更好的适应劣质的地层环境工程以及特殊的工程结构。像是在使用自进式锚杆时，就可以用它来加固复杂地层的锚孔钻造；对于精轧螺纹钢锚杆，不仅在施工过程中使用简便，而且能增加工作效率。工作时若遇到关于锚杆的不同长度要求时，我们还可以用套接来增加锚杆长度，有时可以达到20m，或者更长。我国经过四十多年的研究与实践，岩土锚固技术已经取得了显著的发展和进步，研究成果、理论成果以及实践等都得到非常成功的发展。在建筑地下工程及隧道、深基坑支护、边坡防护以及水利工程等都会使用到岩土锚固技术，该技术的使用不仅能调整和改善工程、岩土的分布和内部结构，而且能减少结构开裂和工程滑坡和坍塌。
3岩土工程施工技术的选用原则
3.1实践性原则
岩土工程的情况是比较复杂的，因此能否投入实践也成为了选择技术的关键，单独的技术分析和理论无法准确的反应实际情况，因此最终的施工方案必须以真实的情况为基础来确定。目前施工技术和设备都得到了发展完善，也研究了更多的设计方法，除此之外，当使用不同的方法时，效果也是相同的。
3.2适用性原则
无论哪一种施工技术，在工程使用过程中既有益处也有害处，而且其中也包含了别的方面的问题，因此遇到这种情况时，我们在保证与相关管理部门沟通良好的基础上，保证工程顺利进行。特别是该技术的特征不明显，鉴别起来较为困难，因此不能用单一的评判标准来判定技术的优良。也就是说，在进行岩土工程时选择的是最合适的技术而不是最好的技术。
3.3经济性原则
在建设岩土工程的时候，没有固定的技术类型。不同的工程有时可以用同一种技术，我们需要综合考虑各个方面的内容来确定在一种岩土工程中选择的技术类型，其中考虑的内容除了经济和安全之外，技术的水平也是非常重要的，当然了，工期也是必须考虑的。但是在施工时，经济因素则是在选择后背技术方案时最重要的因素。
4锚杆的锚固机理
锚杆的承载力是通过一端稳固的锚固于深层稳定土体来提供的，锚固段的内力传递和抗力构成组合成了锚固机理。而端头锚固式锚杆与粘结式锚杆的锚固机理是不一样的。粘结式锚杆的使用范围最广，其中预应力锚杆的荷载传递机理是：锚杆与注浆体之间由外加荷载产生相互作用力的时候，注浆体将其传给围岩，锚固的作用就是增加注浆体与围岩、杆体与注浆体之间的稳定性。而非预应力锚杆，特别是使用在破碎岩中的锚杆，在分析荷载传递机理时，将注浆体和杆体看成统一的个体，围岩和锚固体在外荷载的作用下，产生相对位移，由此产生锚固力，即相互作用力。现用螺旋锚为例来分析端头锚固式锚杆。锚头、锚杆以及锚片组成了螺旋锚。在实际使用时，必须用外力才能把螺旋锚扭入土体。叶片和岩体通过拉拔荷载的作用形成正压力，从而维持锚固体平衡。使用这个锚杆，减少注浆过程，锚定板就是旋入土体的锚片，通过外力作用，其表面就有了平衡外力的内力，即被动土压力。
5岩土工程施工中锚固技术的施工要点
5.1岩土工程的钻孔技术
在建设岩土工程时，锚固技术不能用过大或是过深的钻孔孔径，在达到锚固力标准的基础上，最大限度的减少钻进周期，避免受到其深部地层内应力的影响，使用效率更好的悬空设备和机具，在设计锚固张拉吨位之后，从而选择钻孔的直径和深度。在钻孔的过程中，由于其洗井介质主要是水和空气，因此应迅速钻穿地层，为了保证钻孔孔壁的稳定，防止钻孔出现弯曲，所以要尽量降低钻孔设计孔径。在钻孔时，若是遇到比较复杂的地层，增加了钻孔难度，那就应该从设计角度出发，减少单索锚固设计吨位，或是使用端部扩大型锚固段的方法来缩小钻孔孔径。当遇到淤泥（或淤泥质土）和淤泥质砂土的施工环境时，钻孔的时候可以带套管跟进，从而避免出现塌孔或是涌水涌砂问题。
5.2锚杆杆体的就位
在进行地下工程施工时，锚固技术成为一项非常重要的技术。用锚杆支护将地下工程周壁挖出后，应检查杆体质量后才能将其放入钻孔，避免出现坍塌、滑移等后果，影响地下工程施工。在保证安全的前提下安放杆体，不能悬挂重物或是敲击。与此同时，必须保证锚杆防腐保护设施是否严格符合规范标准，确保其完整性，以承受结构物的上托力、抗拔力和土墙的土压力、水压力。安放的杆体一端应连接挡土墙或工程结构物，另一端锚固在地基岩层中，同时，注浆管也要与杆体一同放入钻孔。若是使用非预应力的全长粘结型短锚杆，也会选择先注浆后插杆。
5.3灌浆施工的技术
在锚固施工中，灌浆是非常重要的阶段，该环节的成功对锚固件的承载能力起到直接的作用。具体表现在：控制水灰比从而将水泥浆材料控制在设计规定要求之内；规定灌入的锚固浆液达到设计要求的抗压强度的时间是28d龄期；注浆作业不能分阶段进行，应连续紧凑实施，后续的注浆工作完成时间必须是在初始注浆初凝之前，在该项工作进行过程中，注浆管的管头在注浆液面内50cm以下，并随着泥浆的灌入而慢慢提出，但不能将其全部提出，避免锚固杆发生断杆等质量问题；从孔底开始一次注浆，一直到浆液从孔口流出，当一次注浆的水泥结合体高于2.0MPa时，就可以进行锚固体的二次高压注浆，具体情况参考设计参数。施工时正好遇上冬天，这时在进行施工时就应该根据按照灌浆施工的相关文件中的实施标准，严格控制水泥浆的温度，根据不同的温度来选择不同的方式来保养灌浆施工的设备机具。
5.4张拉锁定施工的技术
为了达到锚固结构施加要求的预应力值，我们会选择张拉锚杆体来实现，即采用张拉设备的方式来使锚杆杆体自由段产生弹性伸长变形。具体做法是：通过分析锚杆体材料和锁定力来选择张拉设备；待锚固体及承压结构的混凝土强度符合规定要求以及张拉力与锚杆体轴线有标准的垂直度，就可以开始张拉；应检查每一个锚具才能开始安装夹具；不能一次施加所有的张拉荷载，需要分级进行；当锁定荷载稳定时，张拉锁定工作就完成了。
6结束语
现如今人们越来越重视岩土工程施工，我国在锚固技术上的研究也越来越多，因此该技术的要求也越来越高，这对施工人员的技术水平也提出了更高的要求。此类企业应增加对先进锚固技术的学习力度，发展创新，制定出符合企业发展的、科学合理的施工技术，唯有如此才能将企业的施工技术更好的向劳动力转化。
作者：林劝利 单位：广州市泰基工程技术有限公司
参考文献
我国的桩锚支护技术在20世纪50年代中期就已经有了一定程度上的发展。近年来，随着社会经济和科技水平的不断发展，桩锚支护技术在我国也获得了长足的进步和发展，支护量成倍增加，在程度和范围上不断推出新的成果。从硬岩发展到松软、破碎围岩；从小断面发展到大断面硐室、交叉点、马头门等；从一般条件发展到大冒顶、大淋水、底鼓和地质构造带等复杂条件；从地下工程支护发展到地上工程维修；从仅受静压作用的地下工程发展到受动压影响的地下工程。在矿山、交通、建筑、水利水电、军事人防等工程中得到越来越广泛的应用。综上所述，桩锚支护技术已经在岩土工程和地下工程中已经开始扮演越来越重要的角色。因此，探析岩土工程中锚杆技术的应用研究是时代赋予我们的使命，更是促进经济增长的重要手段和方法。
一、桩锚支护技术概念
桩锚支护是一种安全、经济的支护方式，它是以桩锚为主体的支护结构的总称，其技术就是在土层中斜向成孔，埋入桩锚后灌注水泥（或水泥砂浆），依赖锚固体与土之间的摩擦力，拉杆与锚固体的握裹力以及拉杆强度共同作用来承受作用于支护结构上的荷载。锚杆支护以其结构简单、施工方便、成本低和对工程适应性强等特点，在土木工程（包括采矿工程）中得到了广泛应用。
锚杆锚固是在地层中，通过锚杆将结构物与地层紧紧连锁在一起，依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力，使地层自身得到加固，达到保持结构物和岩体稳定的目的。与传统的支护方式相比较，锚杆锚固技术有其自身的鲜明特点：
二、国内桩锚技术的应用
传统的桩锚技术状态的检测手段，主要有两种：
对桩锚荷载变化进行定期的观测，可采用按机械、液压、振动、电气和光弹原理制作的各种不同类型的测力计。但这些测力计的使用在一般情况下都需要预埋，受电磁场干扰大，在湿度较大或者温度差异较大的条件下敏感程度会大大降低，更不能适应在偏载和爆破震动、坍落岩石的冲击下长期进行正常的运行和操作。
针对现在建筑业普遍应用的未预埋测力计的锚杆过去并没有非常精准的监测仪器，主要的手段是对桩锚的抗拔力进行测试。其张拉荷载是靠张拉千斤顶的活塞面积和油泵压力换算的。虽然这种方法在这一领域的应用是最为广泛的，但是却仍然存在着很多需要改进的地方，比如这种方法是一种具有破坏性质的检测，抗拔力并不能能够充分的显示锚杆的锚固状态等。
因此在这样的情况下，我们就急于寻找到其他更为严谨和科学的桩锚质量检测的新手段和新方法，为保证施工质量和建筑工程的可靠性提供严谨科学经济的新方法。因此，在新的视角和科学条件下，重新寻找新的方法，对于桩锚技术来说是势在必行的。
目前，在传统的桩锚锚固质量检测中，检测的是桩锚的抗拉力，所使用的仪器是桩锚拉力计或扭力矩扳手。如兖矿集团东宇选矿设备公司生产的MLC型桩锚测力仪，为便携式数字测力仪器。这种新型桩锚预紧力测试仪由螺母套筒、扭力传感器、扳手、液晶显示器、电源开关、峰值保持系统、仪表本体等组成。通过动摩擦扭紧力矩来控制锚杆预紧轴向力的大小。扭紧力矩则是利用应变扭力传感器来检测的。
经过一段时间的探索和研究，科研人员发现了一种能够进行迅速、大范围、长距离、经济成本较低的损害较小的检测方法，被称为超声导波检测法。超声导波技术对比以往的技术有自己独到的优点。导波是一个自身性质比较明显的物质，即它的沿传播路径衰减很小，因此它可以遵循着检测方向传播到非常大的范围中去。接收信号能够包含有关发射和接收两点间结构整体性的信息，这样就可以检测构件整个波传播截面的缺陷，同时导波具有多个不同的传播模态，这些模态对不同形式的缺陷具有不同的灵敏度。利用超声导波进行检测具有快速、可靠、经济且无损构件的优点，是无损检测新兴的和前沿的一个发展方向。
进行岩土工程中桩锚检测技术应用的研究，是将相关理论特性充分整合和进行系统联系的一个重要契机，不仅需要进一步的充分的利用相关的动力学理论，同时还需要将岩土工程、波动力学以及机电测试技术等多种学科结合起来，只有这样才能使桩锚检测技术努力进入到精准量化的应用领域。它将为边坡工程、地下工程等施工过程以及其他各种相关的后续步骤中的继续更好的胜任质量监测、稳定性评价等方面的任务，同时提供更具有实践意义、指导意义的理论依据。
因此，在新的技术条件下对岩土工程桩锚检测技术进行更改为深入的研究和探讨不仅是对提高技术本身的要求，更是认识到该项技术在应用领域的广泛，所以在这种情况下，就要兼顾二者的理论性与实践性的统一，只有这样，才会获得更长远的发展。
三、国外桩锚技术的应用
在着眼国内发展空间的基础上，我们也要面向国际，了解国际桩锚技术领域的前沿发展动态，把握最新的科技走向，吸取经验，完善自身。在国外桩锚锚固质量无损检测的研究工作最早始于1987年。90年代，美国矿业管理局开发出能检测锚杆应变和延伸率的超声波仪器，但它无法评价锚杆的施工质量。
岩土锚固技术是近代岩土工程领域中的一个重要分支。锚固技术。国内习惯统称为锚杆支护技术，国外一般称锚固技术或桩锚加固技术。它是一种结构简单的主动支护，它能最大限度地保持围岩的完整性、稳定性，能有效地控制围岩变形、位移和裂缝的发展，充分发挥围岩自身的支撑作用，把围岩从荷载变为承载体，变被动支护为主动支护，且具有运输施工方便、效率高，有利于加快施工进度，且施工成本低、支护效果好、施工噪音小等优点。自1872年英国北威尔士露天页岩矿首次应用桩锚加固边坡及1912年德国谢列兹矿最先在井下巷道采用锚固技术以来，锚固技术至今已有100多年的发展历史。锚固技术作为一种技术经济优越的技术手段，越来越广泛地应用于各个工程领域，目前不仅广泛应用于世界主要产煤国家，而且也推广应用于冶金、水利水电、铁路公路、军工及建筑等工程之中，伴随着“21世纪-地下工程的世纪”的来临，可以预见，该技术必将得到更广泛深入的研究和推广应用。
在社会经济迅速发展的今天，努力提升在建筑领域的高精尖技术领域的技艺水平是非常重要的。因此，深入研究和探讨岩土工程中桩锚技术的应用是契合时代要求和发展要求的重要理论研究，是具有双重意义的。所以在今天看来，不仅是要着眼于我国的实际条件，同样也要将视线放得更远，吸取国外先进经验，立足于本土实际，不断突破技术苦难，最终实现我国该项技术的跨越性发展。
