浅析锚杆在工程中的应用

《基坑工程》课程论文题目《浅析锚杆在工程中的应用》专业城市地下空间工程班级0734121姓名王荣亮学号073412138任课教师杨国洲完成时间2014年11月12日-1-目录浅析锚杆在工程中的应用..........................................................................................................-2-1、前言........................................................................................................................................-2-2、锚杆的类型............................................................................................................................-3-3、锚杆支护配套技术................................................................................................................-3-3.1光面爆破....................................................................................................................-3-3.2喷射混凝土支护........................................................................................................-3-3.3网.................................................................................................................................-3-3.4钢带...........................................................................................................................-4-4、锚杆的设计............................................................................................................................-4-4.1锚杆的抗拔作用.........................................................................................................-4-4.2锚杆设计计算.............................................................................................................-4-4.3锚杆整体稳定性.........................................................................................................-5-4.4锚杆的防腐设计.........................................................................................................-6-5、锚杆的施工............................................................................................................................-6-5.1锚杆工艺流程.............................................................................................................-6-5.2土层锚杆施工前的准备.............................................................................................-7-5.3钻孔.............................................................................................................................-7-5.4安放拉体.....................................................................................................................-7-5.5灌浆.............................................................................................................................-7-5.6张拉与锁定.................................................................................................................-8-6、锚杆检测................................................................................................................................-8-6.1拉拔试验检测原理.....................................................................................................-8-6.2应力波反射法检测锚杆锚固质量...........................................................................-9-7、结论......................................................................................................................................-9-参考文献：................................................................................................................................-10--2-浅析锚杆在工程中的应用摘要：岩体和土层的锚固是一种把受拉杆埋入地层使其得以稳定的技术。岩土锚杆能充分发挥岩土能量，调用和提高岩土的自身强度和自稳能力，从而大大减轻结构物自重，节约工程材料，并确保施工安全和工程稳定，具有显著的经济效益和社会效益，因而世界各国都在开发利用这门技术。岩土锚固技术几乎遍及土木建筑领域的各个方面，如边坡、基坑、隧洞、地下工程、坝体、码头、海岸、桥梁、高耸结构及悬索建筑的拉力型基础等。关键词：锚杆，锚杆设计，锚杆检测1、前言地下工程岩体的支护系统通常由锚杆、锚索、混凝土喷层以及钢丝防护网等组成。全长黏结式螺纹钢筋锚杆作为一种刚性加固结构广泛应用于采矿和隧道工程的开挖支护中。这种刚性单元通过钢筋表面上的螺纹使锚杆和锚固剂（水泥浆或环氧树脂）间产生较高的黏结强度，当岩体变形时，其提供荷载限制岩体的破坏和变形，使岩体内部的摩擦黏结作用得到充分调动，从而保持岩体的强度。此外，也可在锚固前对锚杆施加一定的预应力，使其主动提供荷载来抵抗岩体变形。自20世纪70年代以来，很多研究者对全长黏结锚杆的力学特性和加固作用进行了试验研究。T.J.Freeman[1]监测了全长黏结锚杆在Kielder试验隧道支护中的受载过程和应力分布，并首先提出中性点、拉拔长度和锚固长度的概念，如图1所示[2]。锚杆加固技术具有安全、快速、低成本的特点，一开始就得到人们的广泛关注和高度重视。我国的锚杆支护技术的应用研究始于1956年，当时只有个别矿做试验性研究，60年代开始在围岩条件相对稳定的岩巷中推广使用，80年代后期开始在煤巷中推广使用。国外自20世纪40年代在地下工程中使用锚杆支护以来，发展非常迅速，现已成为地下工程的一种主要支护方式。目前，美国、澳大利亚的巷道锚杆支护率已达90%以上，西欧一些主要产煤国家锚杆的支护率也达到80%以上。近20多年来，这些国家锚杆支护也有很大的发展，并成为地下工程的主要支护形式。锚杆加固技术不仅用于地下工程的支护，而且在深基坑维护、边坡治理与加固、危险建筑物与结构物加固等方面，得到越来越广泛的应用。我国经过多年的推广应用锚杆技术，巷岩锚杆支护率达到了80%，但煤巷锚杆支护率仅为40%，与发达国家相比仍有一定的差距。-3-2、锚杆的类型在各种形式的锚杆支护体系中，都是以锚杆作为主体的。锚杆在整个支护系统中起到了聚到了举足轻重的作用。凡是以锚杆为主体、控制围岩的变形与破坏、维护围岩稳定的，统称为锚杆支护，这就突出了锚杆在锚喷支护中的重要作用。锚杆支护作为一类支护方式，主要有下述几种具体形式：（1）单体锚杆支护；（2）锚杆+喷射混凝土（或砂浆）支护，简称锚喷支护；（3）锚杆+网支护，简称锚网支护；（4）锚杆+网+喷射混凝土支护，简称锚网喷支护；（5）锚杆+钢带支护，简称锚带支护；（6）锚杆+网+带支护，简称锚网带支护；（7）锚杆+桁架支护，简称锚桁支护；（8）锚杆+网+桁架支护，简称锚网桁支护；（9）锚索支护。以上属于一次支护形式，对于地压大和变形严重的软岩、破碎、膨胀等地下工程，或永久性重要地下工程可采用二次支护形式，即在一次支护的基础上，再复喷混凝土，或现浇混凝土及钢筋混凝土，或架设金属支架、钢筋混凝土弧板，或砌筑料石碹等。3、锚杆支护配套技术单纯锚杆支护不能防止围岩的风化，不能有效控制杆间岩石的剥落，通常在围岩松动或大变形的情况下，导致锚杆支护的失效。采用光面爆破、喷射混凝土、金属网、钢带等配套技术，可改善锚杆支护的性能。3.1光面爆破：光面爆破简称光爆，是一种合理利用炸药能量的控制爆破技术。用这种方法开掘出来的井巷成形规整，符合设计的断面轮廓尺寸，岩壁无明显的爆震龟裂，保护了围岩的强度和整体性，提高了围岩的稳定性与自承能力。光爆是锚喷支护的重要前提和基础，光爆和锚喷的有机结合构成了目前广泛使用的”光爆锚喷技术”。3.2喷射混凝土支护：喷射混凝土是将一定配比的水泥、砂子、石子和速凝剂的拌和物，利用混凝土喷射机，通过管路压送到喷嘴处，与水混合后，以较高速度(30~120m/s)喷射到岩石上，凝结硬化后而形成的一种支护形式。实践证明，喷射混凝土支护同其它传统的支护相比，具有成本低、施工速度快、安全性好、适应性强等特点。目前，混凝土喷射技术已广泛应