上篇 地質工程設計理論

第一章 巖石錨桿設計

第一節 概述

錨桿是將拉力傳遞到穩定巖層或土體的錨固體系，通常包括桿體（鋼筋、鋼管等材料）、注漿體、錨具、套管和可能使用的連接器等。錨桿支護作為一種巖土體支護方式，與傳統的支護方式有著根本的區別，傳統的支護方式常常是被動地承受坍塌巖土體產生的荷載，而錨桿可以主動地加固巖土體，有效地控制其變形，防止坍塌的發生。錨固技術在工程中的應用已經有100多年的歷史，1872年英國北威爾士露天頁巖礦采用鋼筋加固邊坡巖層，是世界上最早使用錨桿的記載；1911年，美國阿伯施萊辛的弗里煤礦開始使用錨桿支護頂板。由于錨桿支護技術的優越性，我國自20世紀50年代在煤炭系統使用錨桿以來，主要在京西礦務局、河北龍煙鐵礦、湖南湘潭錳礦等使用了錨桿支護礦山巷道。目前在礦山、水電、建筑、國防等工程領域中已廣泛使用了該項先進技術。現有資料表明，國內外使用的錨桿種類已有數百種，但在地質工程領域應用的錨桿數量并不多。

目前國內外廣泛采用錨固技術加固臨時和永久性建筑物結構，概括起來主要有以下幾個方面的用途。

（1）深基礎和地下結構工程支護，主要用在深基坑支擋、高層建筑地下室抗浮、地下結構工程支護與加固，如地下停車場、地下鐵道、地下工業廠房等。

（2）邊坡穩固工程，主要有邊坡加固、斜坡擋土、錨固擋墻和滑坡防治。

（3）結構抗傾覆應用，如防止高塔傾倒、防止高架橋傾倒、防止壩體傾倒、防止擋土墻傾覆。

（4）在加壓裝置中的應用，如樁的靜載荷試驗裝置、沉箱下沉加重。

（5）井巷及隧道工程支護，主要是防止隧道坍塌和控制隧道圍巖變形。

（6）道橋基礎加固，如防止橋墩基礎滑動、懸臂橋錨固、吊橋橋墩錨固、大跨度拱形結構物穩固。

（7）其他工程方面的應用，如對現有結構物補強于加固、對水壩下游沖擊區和排洪隧洞沖擊區實施錨固保護等。

錨桿的施工包括鉆孔、放桿體、注漿、張拉及防銹蝕等步驟。本章所指的錨桿特指用各類鋼筋作為錨桿體材料的錨桿。