岩体锚固

科技工作者之家 2020-11-17

利用锚杆或锚索稳定裂隙岩体的措施。它的主要作用是引起岩体的附加应力和应变,借以增大岩体的整体性,抗拉强度及软弱面的剪切强度以及抗滑切向力,从而使岩体稳定。

锚杆锚杆是一种深入岩土体内部的杆件,它通过杆头或一定长度范围的杆体与岩土锚同形成整体,口丁用以加同岩体或作为岩土工程的一种支护手段。为满足不同地质条件、不同岩土性质和不同工况条件下的T程结构需要,出现了多种类型的锚杆,于是衍生出了相应的锚同技术。工程上常按如下方法归类:

(1)按是否施加预应力划分,有预应力锚杆、非预应力锚杆;

(2)按锚同机制划分,有黏结式锚杆、摩擦式锚杆、端头锚固式锚杆和混合式锚杆;

(3)按锚固体传力方式划分,有压力式锚杆、拉力式锚杆和剪力式锚杆;

(4)按锚同体形态划分,有圆柱形锚杆、端部扩大型锚杆和连续球形锚杆。

在岩土锚同结构中,单根锚杆在岩土中的牢固程度常常用锚同力大小表示,工程上一般采用拉拔试验来确定锚杆的锚同力。锚固力是锚杆最重要的技术参数之一,是锚杆对岩土产生锚同作用的基础;锚同力越大,锚杆的作用效果越好。1

锚索一般均施加预应力,多采用高强钢丝束、钢绞线、钢丝绳或粗钢筋等。锚索长度可根据需要确定,一般多在10~40米之间。一根锚索分内锚固段、张拉段和外锚固段3个部分。锚索锚固岩体的作用,与锚杆作用原理相似,其区别仅在于锚索加固岩体的范围较大。用锚杆或锚索锚固岩体的效果,取决于许多因素,其中最重要的是要把锚固段置于稳固的岩体中,以便提供足够的锚固力。在滑坡防治中,曾采用巨型锚固桩群,桩端深入滑动面以下的深度,为滑体厚度的1/3或2/5。目前已可采用最高达324吨级的预应力锚索,加固坝基、大跨度地下洞室以及边坡岩体等。

喷锚技术利用喷射混凝土与被加固构件的共同作用以提 高桥梁与构件承载能力的方法。喷锚技术包括喷射混凝土和锚杆、锚索,在岩石工程中常常将它们结合施作,用来加固不稳定岩体和岩石表面防渗,一般简称为喷锚技术,

喷射混凝土是借助喷射机械、利用压缩空气将拌和料通过管道输送、以高速喷射到岩面上凝结硬化而成的一种混凝土。利用高速喷射时水泥与骨料的反复连续撞击压密,喷射混凝土不需震动捣实,因而可采用较小的水灰比,能达到较高的力学强度和良好的耐久性。新型外加剂与喷射水泥的开发,改善了喷射混凝土的性质。钢纤维喷射混凝土提供了一种能改善喷混凝土的抗拉强度、抗弯强度、抗冲击强度、抗裂性的复合材料。

岩体的锚固是把受拉杆件埋人岩体的技术。埋入的杆件有锚杆和锚索两种,前者一般由钢筋制成,有预应力的和非预应力的两类,后者多由高强钢绞线制成,一般都要施加预应力。

预应力锚索一般由内锚头、锚索体、外锚头组成。①内锚头:又称锚固体,位于锚索的根部,是锚索锚固在岩体内提供预应力的根基,分机械式和胶结式两大类。②锚索体:连接内外锚头,利用对锚索体张拉时的弹性变形特性来提供预应力。锚索体可由高强钢筋、钢绞线或螺纹钢筋组成。③外锚头:是锚索在孔口外露的一端,是锚索借以提供张拉吨位和锁定的部位,有锚塞式、螺纹式.钢筋混凝土圆柱体锚墩式、墩头锚式和钢构架式。

岩石锚杆按锚固机理分为粘结型锚杆、摩擦型锚杆、端头锚固型锚杆和混合形锚杆;按锚固体传力方式分为压力型锚杆、拉力型锚杆和剪力型锚杆;按锚固体形态分为圆柱形锚杆、端部扩大型锚杆和连续球体型锚杆。

岩体喷锚加固技术于20世纪之初开始发展起来,在我国起始于20世纪50年代后期,60年代初开始应用于水利水电工程。1964年,梅山水库的坝基加固采用了预应力锚索,1968年回龙山水电站主厂房采用了喷射混凝土与锚杆相结合的支护,随后有云南漫湾边坡整治、吉林丰满电站大坝加固等工程相继大规模地采用预应力锚杆。

20世纪80年代末起,隔河岩、小浪底、三峡等工程大量应用喷锚支护,已经成为地下洞室和岩石高边坡加固不稳定岩体、保护岩体自身承载能力的主要处理手段,积累了丰富的经验。2

本词条内容贡献者为:

杨刚 - 教授 - 西南大学

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