论文部分内容阅读
【摘要】岩土锚固是岩土工程或水利工程中较为常用的一种加固施工技术，一项能够保持长期性能和安全性能的岩土锚固工程对于延长岩土工程建设使用寿命，保证岩土工程安全运行有着重要意义。现本文就主要对岩土锚固工程的长期性能进行探讨，提出提高长期性能的措施方法，并对其进行安全评价，指出岩土锚固工程中存在的各种危险因素，为保证岩土锚固工程的安全稳定提供一些参考。
【关键词】岩土工程；锚固工程；长期性能；安全评价
所谓岩土锚固工程，就是指利用深埋在地下的锚杆来连接地表的结构物，使地表结构物在岩土上更加稳定，并以此来缓解岩土体所承受的荷载力。之所以要在建筑工程、水利工程等工程建设中进行岩土锚固工程施工，就是为了要起到长效加固作用，以保证建筑工程或水利工程的整体稳定性与安全性。因此岩土锚固工程本身的长期性和安全性是其必须要具备的基本性能。以下笔者就结合自己的工作体会，来谈谈如何提高岩土锚固工程的长期性能和安全性能。
1、岩土锚固工程的长期性能
这里所指的长期性能主要是指岩土锚固工作中起到主要受力作用的锚杆或锚索能够在任何环境下保持长期的稳定。在对其长期性能进行检验时，一般所依照的指标主要有：锚杆或锚索的锁定荷载是否发生变化，承载能力大小是否发生变化，外表是否出现腐蚀现象，以及所锚固地区的地层结构是否发生变动。若在对上述指标进行检测后所得变动结果都在允许范围内，则说明岩土锚固工程的锚杆与锚索发挥着正常的锚固作用。因此在进行岩土锚固工程的设计施工时，要从上述几点来加强设计与施工质量管理，以保证锚固工程的长期性能。具体来讲，提高岩土锚固工程长期性能的措施方法主要有以下几点：
1.1加强锚杆的安全性设计。一般来讲，若锚杆在受力的过程中所承受的力道不够均匀，就会使锚杆的部分钢绞线断裂，从而削减了锚杆的抗拉能力。因此在对锚杆设计时，一定要从安全方面考虑，对于锚杆的工作荷载以及自由张拉段的长度都进行严格设定，避免锚杆因本身抗拉能力较低而出现问题，影响锚杆使用的长期性能。一般来讲，锚杆的抗拔系数必须要超过2，抗拉系数至少也要为1.8。只有这样，才有可能使锚杆在拉应力的作用下维持长期稳定。
1.2加强对锚杆质量验收的管理。在长期的实践中发现，影响锚杆使用长期性能的主要原因是锚杆受到严重的腐蚀而降低 锚杆的抗拔拉能力。由于锚杆所处的环境一般都很恶劣，尤其是在水利工程中的岩土锚固工程，更是会长期受到雨水或河水的冲击与侵蚀。为此，我们必须要保证锚杆本身的质量，做好其质量验收工作，严重质量检测不合格的锚杆投入锚固工程施工中。除了要在施工时建立验收机制以外，还要在锚杆使用过程中设置一定的长效维护管理机制，以及时发现锚杆中出现的腐蚀问题，并给与其镀膜或换件的有效处理，来延长锚杆使用的寿命。
1.3积极研制高性能的新锚杆。如上文所述，影响岩土锚固工程长期性能提高的主要因素在于锚杆本身的性能以及其安装施工方式方法是否合理配套。因此加大科研投入，积极研发更多更高性能的新型锚杆或锚索是非常有必要的。如使用新型材料，使锚杆与其施工器具之间的配合更良好，施工更方便快捷，使锚杆安装后受力更均匀合理，以延长其使用寿命。再例如使用新结构形式，使锚杆的使用更灵活，能够根据实际情况变化锚杆加固的受力性能。目前已经研制成功的新结构锚杆主要有自钻式、让压式、高压灌浆式、可拆式组合等等几种新锚杆。只有不断的研究出新型的高性能锚杆，才能使我国岩土锚固工程在提高长期性能上获得更大的发展。
2、岩土锚固工程的安全评价
2.1安全评价模式
当前，岩土锚固工程在我国处于一个快速发展的时期，但是对于岩土锚固工程的长期性能缺乏系统、深入的了解，对于锚固工程的长期性的监理力度也不够，因此而导致部分锚固工程在受到一些不良因素的影响下，长期性能受到很大的影响。为了更加有效的对锚固工程的危险源进行识别，增强锚固工程的长期性能，有必要建立起一定的锚固工程的安全评价模型。
2.2锚固工程危险源识别
对于锚固工程危险源的识别，主要应当对岩土锚固工程的长期性能的影响因素进行详细的调查和研究，其主要的事项有：①工程的防水和排水设施是否齐全、完好无损，是否能够保持正常工作；②工程施工范围内是否存在可能引起锚杆服饰的介质；③如果处在夏天多雨的地区，是否会由于雨水的深入而对边坡和锚杆产生侵蚀；④周围是否有不利于锚杆安全不利的危险因素；⑤锚杆锚头、传力装置以及工程影响范围内的建筑物与岩土土体是否存在异常现象。
2.3锚固长期性能的监测与检测
为了对岩土锚固工程的危险源进行有效的识别，并且对锚固工程的安全状态和危险源的影响度进行科学的分析，必要对能够反映锚固工程长期性的指标进行长期的监测。其中，主要的监测项目有以下几个：
①锚杆现有极限承载力：可选取工程总量的10%的锚杆进行抗拔试验。其要点是采用将锚杆外露钢绞线接长的方法，对工作锚杆实施再张拉，可测得锚杆现有的极限承载力及极限承载力的损失率。同时也可获得锚杆失效时锚固段灌浆体与岩土层间的平均黏结力。
②锚杆初始预应力变化：对于永久性锚杆来说，应当将其10%的工作锚杆初始预应力变化作为主要的监测目标。主要的方法是在锚杆的荷载锁定时，进行测力计的安装，并且对其频率进行设定和定期的校对，这样便能够通过测力计的变化对锚杆初始预应力的变化进行实时的监测。
③锚杆锚头位移及被锚固结构物变位：在通常的锚固工程中，可以选择具有代表性的横断面积作为监测点，对于锚杆锚头的位置变化 以及坡面和坡体的变化进行实时的监测。针对锚杆锚头的监测，一般选择高精度经纬仪，这样能够有效的保证监测结果的准确性。
④锚杆腐蚀状况：根据国际预应力混凝土协会统计的世界各国35项锚杆腐蚀破坏案例，预应力锚杆的腐蚀主要发生在锚头和临近锚头的杆体自由段长度内。因而，锚杆腐蚀状况检查的重点是拆除锚头的混凝土保护层和离锚头1.0m范围内的灌浆体，检查筋体的腐蚀及直径变化情况。
2.4岩土锚固工程危险度评价
对于岩土锚固工程的危险度评价，首先需要根据国内外的相关技术标准，对锚固工程的安全临界技术指标进行设定，对于一些影响锚杆长期性能的因素进行分析，保证锚固工程的长期性不受影响，保证岩土锚杆工程的有效性。
3、结语
综上所述，岩土锚固工程作为一种重要的结构加固工程，在现代化工程建设中所起到的作用是无可替代的。而要想提高岩土锚固工程的长期性能和安全性，使其在工程建设中发挥更长期更可靠的作用，就需要结合锚固工程的特点以及其所处的环境进行科学分析，找出影响锚杆使用质量的因素，并加以防范和解决，还应该建立一定的安全评价模型，以更好的分析和保证岩土锚固工程的有效性。
参考文献
[1]程良奎，韩军，张培文.岩土锚固工程的长期性能与安全评价[J].岩石力学与工程学报，2008（5）
[2]白绍苓.岩土锚固工程的现状与发展探究[J].城市建设理论研究（电子版），2012（03）
[3]韩军，张智浩，艾凯.影响岩土锚固工程安全性的几个关键问题[J].岩石力学与工程学报，2006（020）
【关键词】岩土工程；锚固工程；长期性能；安全评价
所谓岩土锚固工程，就是指利用深埋在地下的锚杆来连接地表的结构物，使地表结构物在岩土上更加稳定，并以此来缓解岩土体所承受的荷载力。之所以要在建筑工程、水利工程等工程建设中进行岩土锚固工程施工，就是为了要起到长效加固作用，以保证建筑工程或水利工程的整体稳定性与安全性。因此岩土锚固工程本身的长期性和安全性是其必须要具备的基本性能。以下笔者就结合自己的工作体会，来谈谈如何提高岩土锚固工程的长期性能和安全性能。
1、岩土锚固工程的长期性能
这里所指的长期性能主要是指岩土锚固工作中起到主要受力作用的锚杆或锚索能够在任何环境下保持长期的稳定。在对其长期性能进行检验时，一般所依照的指标主要有：锚杆或锚索的锁定荷载是否发生变化，承载能力大小是否发生变化，外表是否出现腐蚀现象，以及所锚固地区的地层结构是否发生变动。若在对上述指标进行检测后所得变动结果都在允许范围内，则说明岩土锚固工程的锚杆与锚索发挥着正常的锚固作用。因此在进行岩土锚固工程的设计施工时，要从上述几点来加强设计与施工质量管理，以保证锚固工程的长期性能。具体来讲，提高岩土锚固工程长期性能的措施方法主要有以下几点：
1.1加强锚杆的安全性设计。一般来讲，若锚杆在受力的过程中所承受的力道不够均匀，就会使锚杆的部分钢绞线断裂，从而削减了锚杆的抗拉能力。因此在对锚杆设计时，一定要从安全方面考虑，对于锚杆的工作荷载以及自由张拉段的长度都进行严格设定，避免锚杆因本身抗拉能力较低而出现问题，影响锚杆使用的长期性能。一般来讲，锚杆的抗拔系数必须要超过2，抗拉系数至少也要为1.8。只有这样，才有可能使锚杆在拉应力的作用下维持长期稳定。
1.2加强对锚杆质量验收的管理。在长期的实践中发现，影响锚杆使用长期性能的主要原因是锚杆受到严重的腐蚀而降低 锚杆的抗拔拉能力。由于锚杆所处的环境一般都很恶劣，尤其是在水利工程中的岩土锚固工程，更是会长期受到雨水或河水的冲击与侵蚀。为此，我们必须要保证锚杆本身的质量，做好其质量验收工作，严重质量检测不合格的锚杆投入锚固工程施工中。除了要在施工时建立验收机制以外，还要在锚杆使用过程中设置一定的长效维护管理机制，以及时发现锚杆中出现的腐蚀问题，并给与其镀膜或换件的有效处理，来延长锚杆使用的寿命。
1.3积极研制高性能的新锚杆。如上文所述，影响岩土锚固工程长期性能提高的主要因素在于锚杆本身的性能以及其安装施工方式方法是否合理配套。因此加大科研投入，积极研发更多更高性能的新型锚杆或锚索是非常有必要的。如使用新型材料，使锚杆与其施工器具之间的配合更良好，施工更方便快捷，使锚杆安装后受力更均匀合理，以延长其使用寿命。再例如使用新结构形式，使锚杆的使用更灵活，能够根据实际情况变化锚杆加固的受力性能。目前已经研制成功的新结构锚杆主要有自钻式、让压式、高压灌浆式、可拆式组合等等几种新锚杆。只有不断的研究出新型的高性能锚杆，才能使我国岩土锚固工程在提高长期性能上获得更大的发展。
2、岩土锚固工程的安全评价
2.1安全评价模式
当前，岩土锚固工程在我国处于一个快速发展的时期，但是对于岩土锚固工程的长期性能缺乏系统、深入的了解，对于锚固工程的长期性的监理力度也不够，因此而导致部分锚固工程在受到一些不良因素的影响下，长期性能受到很大的影响。为了更加有效的对锚固工程的危险源进行识别，增强锚固工程的长期性能，有必要建立起一定的锚固工程的安全评价模型。
2.2锚固工程危险源识别
对于锚固工程危险源的识别，主要应当对岩土锚固工程的长期性能的影响因素进行详细的调查和研究，其主要的事项有：①工程的防水和排水设施是否齐全、完好无损，是否能够保持正常工作；②工程施工范围内是否存在可能引起锚杆服饰的介质；③如果处在夏天多雨的地区，是否会由于雨水的深入而对边坡和锚杆产生侵蚀；④周围是否有不利于锚杆安全不利的危险因素；⑤锚杆锚头、传力装置以及工程影响范围内的建筑物与岩土土体是否存在异常现象。
2.3锚固长期性能的监测与检测
为了对岩土锚固工程的危险源进行有效的识别，并且对锚固工程的安全状态和危险源的影响度进行科学的分析，必要对能够反映锚固工程长期性的指标进行长期的监测。其中，主要的监测项目有以下几个：
①锚杆现有极限承载力：可选取工程总量的10%的锚杆进行抗拔试验。其要点是采用将锚杆外露钢绞线接长的方法，对工作锚杆实施再张拉，可测得锚杆现有的极限承载力及极限承载力的损失率。同时也可获得锚杆失效时锚固段灌浆体与岩土层间的平均黏结力。
②锚杆初始预应力变化：对于永久性锚杆来说，应当将其10%的工作锚杆初始预应力变化作为主要的监测目标。主要的方法是在锚杆的荷载锁定时，进行测力计的安装，并且对其频率进行设定和定期的校对，这样便能够通过测力计的变化对锚杆初始预应力的变化进行实时的监测。
③锚杆锚头位移及被锚固结构物变位：在通常的锚固工程中，可以选择具有代表性的横断面积作为监测点，对于锚杆锚头的位置变化 以及坡面和坡体的变化进行实时的监测。针对锚杆锚头的监测，一般选择高精度经纬仪，这样能够有效的保证监测结果的准确性。
④锚杆腐蚀状况：根据国际预应力混凝土协会统计的世界各国35项锚杆腐蚀破坏案例，预应力锚杆的腐蚀主要发生在锚头和临近锚头的杆体自由段长度内。因而，锚杆腐蚀状况检查的重点是拆除锚头的混凝土保护层和离锚头1.0m范围内的灌浆体，检查筋体的腐蚀及直径变化情况。
2.4岩土锚固工程危险度评价
对于岩土锚固工程的危险度评价，首先需要根据国内外的相关技术标准，对锚固工程的安全临界技术指标进行设定，对于一些影响锚杆长期性能的因素进行分析，保证锚固工程的长期性不受影响，保证岩土锚杆工程的有效性。
3、结语
综上所述，岩土锚固工程作为一种重要的结构加固工程，在现代化工程建设中所起到的作用是无可替代的。而要想提高岩土锚固工程的长期性能和安全性，使其在工程建设中发挥更长期更可靠的作用，就需要结合锚固工程的特点以及其所处的环境进行科学分析，找出影响锚杆使用质量的因素，并加以防范和解决，还应该建立一定的安全评价模型，以更好的分析和保证岩土锚固工程的有效性。
参考文献
[1]程良奎，韩军，张培文.岩土锚固工程的长期性能与安全评价[J].岩石力学与工程学报，2008（5）
[2]白绍苓.岩土锚固工程的现状与发展探究[J].城市建设理论研究（电子版），2012（03）
[3]韩军，张智浩，艾凯.影响岩土锚固工程安全性的几个关键问题[J].岩石力学与工程学报，2006（020）