巖土工程錨桿支護(hù)技術(shù)

1 錨桿支護(hù)的基本理論
　　錨桿支護(hù)技術(shù)實(shí)質(zhì)上是柔性加固技術(shù)的一種。錨桿支護(hù)技術(shù)不僅能夠保持 巖體的穩(wěn)定性，而且能夠有效保護(hù)加固體，使之不受破壞。錨桿加固技術(shù)實(shí)際上就是通過錨固來使巖土體的整體性加強(qiáng)，將巖土體可能的變形抑制在萌芽狀態(tài)，避免應(yīng)力突然釋放，導(dǎo)致工程的難度加大，影響工程質(zhì)量，以此來保證巖土工程的順利進(jìn)行。日前，懸吊理論、組合梁理論，以及組合拱理論是廣泛被接受的錨桿支護(hù)理論。近幾年，相關(guān)領(lǐng)域又提出了一些新的理論，比如最大水平應(yīng)力理論、圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論、圍巖松動(dòng)圈理論等。
　　2 錨桿的防腐處理
　　傳統(tǒng)的錨桿都是由剛、竹、木材等制作成的，而現(xiàn)代錨桿都以鋼材為主要制作材料，比如鋼管、鋼筋等。鋼制錨桿在地層中非常容易受到腐蝕，而且腐蝕程度很高，研究表面，經(jīng)過腐蝕的錨桿的損失是非常大的，這就導(dǎo)致了錨桿在被破壞之前的變形程度是無法預(yù)測(cè)的，發(fā)生突發(fā)性事故的可能性非常大。所以 ，巖土工程總對(duì)錨桿防腐的研究是非常有必要的。要想保證良好的防腐效果，錨桿的使用期就一定要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其防腐期限，必須要保證錨桿的標(biāo)準(zhǔn)化施工，提高錨桿施工的質(zhì)量，避免錨桿在制作和運(yùn)輸中遭到嚴(yán)重的損害。
　　錨桿防腐最常用的辦法就是利用護(hù)管或者護(hù)套。比如在空氣中暴露的錨頭部分要在外面套用保護(hù)管；在高應(yīng)力去的張拉部分，最好使用內(nèi)部注入水泥漿的塑料管；在錨固段，則可以外套注漿的波形管等。
　　3 錨桿的施工配套機(jī)具
　　錨桿支護(hù)施工的配套機(jī)不僅能夠促進(jìn)錨桿施工效率的提高，而且能夠促進(jìn)錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)前，掘錨聯(lián)合機(jī)組是巖土工程中使用最多的機(jī)具，我國(guó)的巖土工程公司也對(duì)錨桿施工機(jī)具進(jìn)行了一系列的研究與設(shè)計(jì)，巖錨鉆機(jī)是我國(guó)典型的巖土工程錨桿施工的機(jī)具，其性能非常好。
　　4 錨固參數(shù)
　　錨固類型、錨桿材料、錨桿形式、錨桿直徑、錨桿長(zhǎng)度、錨桿群間距，以及托盤、螺母等都屬于錨固參數(shù)，對(duì)錨固參數(shù)的研究一定要從這些方面著手。當(dāng)前，我國(guó)巖土工程的錨桿選取仍然還沒有擺脫經(jīng)驗(yàn)的束縛，對(duì)于錨固參數(shù)不能夠科學(xué)合理的確定。研究表明，錨桿的長(zhǎng)度和直徑都存在著極限值，錨桿并不是越粗越好，也不是越長(zhǎng)越好。近年來，有許多巖土工程的研究人員著力于錨固參數(shù)的敏感性研究，在研究分析的過程中充分利用了正交設(shè)計(jì)的方法。通過研究發(fā)現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力大小、錨桿長(zhǎng)度、錨桿間距三項(xiàng)參數(shù)中，錨桿長(zhǎng)度的影響是最微小的，預(yù)應(yīng)力大小的影響最有力度、最大。這無疑為錨桿參數(shù)的設(shè)計(jì)提供了非常有力的參考。
　　5 巖土工程錨桿支護(hù)技術(shù)存在的問題
　　當(dāng)前，錨桿支護(hù)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到許多工程中，但是工程具有一定的復(fù)雜性和不確定性，每一項(xiàng)巖土工程的具體施工都不一樣，都有著其自身的特殊性。正是巖土工程的復(fù)雜性與特殊性導(dǎo)致了錨桿支護(hù)技術(shù)在其中的應(yīng)用出現(xiàn)了各種不能忽視的問題，目前表現(xiàn)最突出的有以下幾個(gè)方面。
　　5.1 當(dāng)前，我國(guó)巖土工程中應(yīng)用的錨桿支護(hù)技術(shù)多是在半理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，各種主觀因素很難消除，因此，眾多錨桿支護(hù)技術(shù)的理論先天性的存在著各種不足。
　　5.2 錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用需要研究工程地質(zhì)條件，而且支護(hù)的類型和錨固的各種參數(shù)都是錨桿支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，同時(shí)巖體的穩(wěn)定性與巖土工程的施工順序、施工周期等都是密切相關(guān)的。所以，錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用需要綜合考慮各個(gè)方面的因素，錨固設(shè)計(jì)也要將各種相關(guān)因素考慮其中，進(jìn)而研究分析出更科學(xué)、更合理的設(shè)計(jì)方案，而且要盡量將其規(guī)范化。
　　5.3 巖土工程中的錨桿支護(hù)施工中，錨桿的桿體制作材料是鋼材，因此錨桿的強(qiáng)度不高，韌性也有限，具有非常差的抗腐蝕性。錨桿的制作材料就很大程度上限制了錨桿技術(shù)的發(fā)展，尤其是高強(qiáng)度錨桿的發(fā)展，大大增加了巖土工程施工的成本。錨桿支護(hù)技術(shù)的研究與發(fā)展中，尤其是在日后的研究中，一定要試圖將錨桿制作材料的研究視為重點(diǎn)，盡可能將性能好、成本低的材料引入到錨桿的制作中，提高錨桿技術(shù)的應(yīng)用。
　　5.4 在巖土工程的施工中，錨桿支護(hù)的質(zhì)量控制和管理都還處于薄弱環(huán)節(jié)，由于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展正處于轉(zhuǎn)折期間，相關(guān)法制還不健全，因此，在錨桿支護(hù)技術(shù)的施工過程中，相關(guān)部門一定要通過各種途徑，提高勞動(dòng)者的綜合素質(zhì)，同時(shí) 要加強(qiáng)施工的監(jiān)督力度。
　　6 巖土工程錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
　　6.1 巖土土體自身存在著非常復(fù)雜的不確定性，在進(jìn)行研究時(shí)，傳統(tǒng)理論指導(dǎo)下的研究經(jīng)常出現(xiàn)一些計(jì)算不準(zhǔn)確、定量不科學(xué)的問題。所以，在錨桿支護(hù)技術(shù)的研究過程中，要將不同數(shù)值的研究分析軟件，比如ANSYS、ABAQUS、MIDAS/GTS等，引入到研究當(dāng)中，當(dāng)然同時(shí)被引入的還包括概率論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論理論、突變理論等一系列的不確定性理論和各種力學(xué)理論，比如斷裂力學(xué)等。只有這樣，才能夠保證更加準(zhǔn)確的計(jì)算，更加科學(xué)合理的評(píng)價(jià)。
　　6.2 當(dāng)前，地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在錨桿監(jiān)測(cè)中。因此，巖土工程的錨桿監(jiān)測(cè)正在想全天候、全自動(dòng)的方向轉(zhuǎn)化，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的水平越來越高。巖土工程錨桿監(jiān)測(cè)的這種發(fā)展趨勢(shì)，不僅會(huì)促進(jìn)預(yù)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，而且能夠使優(yōu)化錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)過程，使之更合理、更科學(xué)。
　　6.3 經(jīng)驗(yàn)是一個(gè)工程工作人員最有力的工作資源。經(jīng)驗(yàn)有著非常強(qiáng)的指導(dǎo)作用，但是經(jīng)驗(yàn)也有著其自身的缺陷，經(jīng)驗(yàn)的主觀性過于強(qiáng)烈，精確度的保證難度高，雖然現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)很準(zhǔn)確，但是其滯后性很強(qiáng)。經(jīng)驗(yàn)理論有著有著一定的實(shí)踐基礎(chǔ)，但是其自身的缺陷對(duì)其技術(shù)的應(yīng)用也存在著一定的限制。因此，錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)必然是工程經(jīng)驗(yàn)、理論計(jì)算，以及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管的綜合運(yùn)用。
　　6.4 當(dāng)前，我國(guó)有關(guān)巖土體在動(dòng)荷載作用下的穩(wěn)定問題還處于研究的初級(jí)階段。近年來，由于各種地震、泥石流、滑坡等自然災(zāi)害的出現(xiàn)，我國(guó)的錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用被提出了更高的要求。因此，在不僅的未來，動(dòng)載荷作用下的錨桿支護(hù)技術(shù)的相關(guān)理論的研究將是又一個(gè)錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向。