1、隧道边坡锚杆支护技术探析摘要：锚杆支护是一种积极主动的支护方法，通过锚杆悬吊及挤压加固拱作用，将层状复合顶板联结成整体，使之强度提高。每根锚杆在其全长范围内对周围岩体提供作用力，形成一个加压区，所有锚杆加固区相互联结，在围岩范围内形成一个连续加固拱梁，以承受外部岩体的作用力，阻止其变形。近些年锚杆技术在隧道边坡支护中得到了越来越广泛的应用，对其支护技术进行研究具有重要的意义。本文首先对锚杆支护技术进行了概述，然后对其施工前的准备工作和施工技术要点进行了详细的阐述，最后对其质量控制要点进行了说明。 关键词：隧道边坡；锚杆支护；注浆；钻孔；安装 Abstract: bolting is a kin
2、d of active support method, extrusion through suspension and anchor reinforcement arch effect, the layered composite roof connection into a whole, strength increase. Each anchor within the scope of its length on the surrounding rock mass with force, to form a pressurized area, all connected bolt rei
3、nforcement area, within the scope of the surrounding rock to form a continuous reinforcement beam, to withstand external forces of rock mass and prevent it from deformation. Anchor technology in recent years in the tunnel slope supporting more and more widely used, for it has the vital significance
4、to study the supporting technology. This article first to the bolt support technology were summarized, and the preparation work before construction and construction technology key points are detailed described, finally the quality on the control points are illustrated. Key words: tunnel slope; Bolt
5、support; Grouting; Drilling; The installation 中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 锚杆支护技术概述 与传统的支护方式相比较，锚杆锚固技术有其自身的鲜明特点。锚杆锚固是在地层中，通过锚杆将结构物与地层紧紧连锁在一起，依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力，使地层自身得到加固，达到保持结构物和岩体稳定的目的。其具有以下优点： 能在地层开挖后，立即提供支护抗力，有利于保护地层的固有强度，有效阻止地层的进一步扰动，控制地层变形的发展，将结构物、地层紧密连锁在一起，形成共同的工作体系，提高施工过程的安全性。 提
6、高地层软弱结构面、潜在滑移面的抗剪强度，改善地层的力学性能、应力状态，使其向有利于稳定的方向发展。 锚杆的作用部位、方向、结构参数、密度和施工时机可以根据需要方便地设定和调整，能以最小的支护抗力获得最佳的稳定效果。锚杆亦可以显著节约工程材料，有效地提高场地的利用率，经济效益十分显著。隧道边坡锚杆支护前的准备 （一）进行隧道地质勘察 在隧道施工之前要看隧道位置处于什么状况，其大致的结构和具备的施工特点，具体的岩层呈什么形状分布，岩体是否容易滑落、断层、抗压能力薄弱等现象发生的可能性。 （二）初步阶段的锚杆支护设计 在具体实施支护的时候具体由中空锚杆、砂浆锚杆、钢筋网、喷射混凝土等组成。在钻孔时应
7、该选择什么型号的锚杆孔和混凝土喷射机进行安装。加强对岩层的实时监控和测量，发现问题及时处理并加以分析所产生的数据，准确应用锚杆支护的参数，更好地对施工过程进行指挥。（三）锚杆支护形式的选择 锚杆支护所运用的两种形式为：中空注浆锚杆和砂浆锚杆。这两种锚杆技术是当前隧道工程中应用最为广泛，效果最好的技术。它们都是施工中粘接能力最强的，在使用过程中通过其本身具备的摩擦力，避免岩体移位的可能性发生，并通过安装程序有效的增强了约束能力从而有效地控制了围岩变形或者是围岩荷载承受力不足的通病。 隧道边坡锚杆支护技术要点 （一）施工工艺流程图 图施工工艺流程图 （二）具体施工要点 1、 测量放线 按设计要求进
8、行边坡放线，在山体上用白灰撒线，即开挖坡度。开挖完成后进行测量符合，并请监理人员到现场一起进行坡度验收。 钻孔 首先用钢管和木板搭设钻孔作业平台，并且用全站仪精确定位每个孔位并作好标记。钻机就位要求钻头定位准确，最终成孔位置水平、垂直方向的孔距误差不应大于 100mm，钻孔轴线的偏斜率不应大于锚杆长度的 2%，锚杆钻孔深度不应小于设计长度，也不宜大于设计长度 500mm。钻孔完毕后应及时将孔内岩粉和土屑清洗干净以待锚杆安装。 锚杆组装与安放 （1）组装前的工作 锚杆组装前应先对钢筋进行平直、除油和除锈，接长一般采用 YGL型专用连接器；接着进行防腐处理；最后进行锚杆安放。 （2）防腐处理 先对
9、锚杆自由段涂刷防腐油漆，再将钢筋装入 HDPE 管内，HDPE 管内应充满防腐油脂，并采取专门措施将防腐油脂滞留于套管内；沿杆体轴线每隔 1.52.0m 应设置一个对中支架，确保锚固段应力筋的保护层不小于 20mm。 （3）锚杆安放 安装杆体时，应防止扭压和弯曲；注浆管随杆体一同放入钻孔内；杆体放入孔内应与钻孔角度保持一致；安放杆体时，不得损坏防腐层，不得影响正常的注浆作业；预应力锚杆插入孔内的深度不应小于锚杆长度的 98%；杆体安放后，不得随意敲击，不得悬挂重物。 （4）锚杆存放 杆体制作完成后应尽早使用，不宜长期存放，对存放时间较长的杆体，在使用前必须进行严格检查；制作完成的杆体不得露天存
10、放，宜存放在干燥清洁的场所，应避免机械损伤杆体或油渍溅落在杆体上，当存放环境相对湿度超过 85%时，杆体外露部分应进行防潮处理。 注浆 注浆材料为水泥浆，设计要求强度不低于 30MPa；注浆浆液应搅拌均匀，随伴随用，并在初凝前用完。严防石块、杂物混入浆液。 一次注浆时，采用常压，注浆管随锚杆一同插入孔内，注浆管的出浆口距孔底 300500mm 处，浆液自下而上连续灌注，确保从孔内顺利排气，当空口溢出浆液时，可停止注浆。一次常压注浆完成后，应对注浆管、注浆枪和注浆管清洗干净。 锚杆张拉后，应从补浆口对锚头和锚杆自由段间的空隙进行二次充填注浆，目的是使自由段杆体有效防腐。 待一次注浆形成的水泥结石
11、体强度达到 5.0MPa 后，即可进行对锚固体的二次高压注浆（即二次高压劈裂注浆） ，注浆压力不低于 2.0MPa。 锚杆张拉与锁定 当锚杆垫墩达到设计强度后，进行锚杆张拉与锁定，设计每孔施加150kN 的预应力。锚杆张拉采用一台 25t 级千斤顶，用油压表控制拉力大小。张拉前，对千斤顶和油压表需进行标定。 张拉前应保证锚头台座的承压面应平整，并与锚杆轴线方向垂直。考虑邻近锚杆的相互影响，锚杆张拉应有序进行，隔位张拉。 锚杆正式张拉前，应取 0.2 倍轴向拉力设计值 30kN，对锚杆预张拉 1 次，使杆体完全平直，各部位接触紧密；锚杆张拉至 165kN 时，保持 10min，然后卸荷至锁定荷载
12、设计值进行锁定。 封端处理 距支撑式锚具 10cm 处，切除多余的预应力筋，用混凝土封住锚头、封平端部，混凝土保护层厚度不应小于 50mm。 7、锚杆支护的检测 制定检测周期，定期地对锚杆支护进行检测，要跟据锚杆支护的质量检测结果进行备案记录，通过全面检测使锚杆支护的效果达到最好。 隧道边坡锚杆支护的质量控制要点 （一）喷射混凝土与围岩应密贴 隧道施工锚杆支护作用发挥成效至关重要。锚杆的作用简单而言能够使软岩隧道的围岩结构拉成整体，进而会使隧道支护构造的承力情况实现均衡受力。所以，为了充分发挥锚杆支护的重要成效，在锚喷时就要做好围岩密贴，即喷洒混凝土应当和围岩保持密贴。也就是说，当爆破工序进行
13、后，隧道的围岩岩体必然会存在不少待清理物，此时就要清理围岩存有的尘埃物，清理后不能与围岩进行紧密的密贴，就极易使围岩构造内部生成裂隙，造成结构承重支护遭受不利影响。 （二）严把锚杆压浆质量关 锚杆在隧道作业施工中发挥的激发作用非常关键，即锚杆的作用是隧道岩体构造实现整体承力的关键工具。传统砂浆锚杆，往往需要向锚杆孔注入砂浆，然后再插入锚杆。但这样做往往很可能使砂浆的填充程度未能达到饱满状态，加上砂浆凝固收缩，所以易产生锚杆和砂浆间的裂隙，而裂隙产生就有可能与水发生作用，进而会产生锈蚀现状，大幅度降低锚杆的实用效能发挥。但目前以中空锚杆的普遍投入使用，即锚杆插入围岩中，锚杆可以凭借自身空隙向外进
14、行挤压砂浆，进而达到填实缝隙的目的，使锚杆和围岩构造成为一体，避免了出现锈蚀的可能。所以，采用中空锚杆进行砂浆冲压填充时，应当保证其填充的充分性，保证作业质量。 （三）二次衬砌混凝土强度质量控制 施工作业中，二次衬砌的混凝土多数是泵送混凝土，泵送混凝土具备流动性良好的特性，而在调和泵送混凝土时，一定要严格按照混凝土配合比的实际规范要求去指导施工人员，否则混凝土的强度就会大打折扣。因此，作为施工人员应予以严格监督，充分发挥监督职能，要求人员对水灰比、含砂率等相关的配比要严格按照要求进行，同时未经许可的施工人员不得随意调控混凝土的配合比，外加混凝土浇筑振捣时，监督人员要格外查看；衬砌混凝土的施工运
15、用直接关系到隧道结构的安全，尤其是拱顶回填的密实程度，保证密实充分。 结语 综上，隧道工程项目施工中应用最为广泛的支护衬砌方式就是锚杆支护，施工单位要做好施工前的勘探工作，对地理环境和路面要仔细勘察，准确分析研究周围的自然状况以及分布情况，制定合理有效的支护结构设计方案，以此才能确保隧道施工各项作业满足质量体系建设标准或要求，降低不稳定因素产生的负面影响，顺利完成隧道边坡支护工程。参考文献 1肖昌怀.公路隧道锚杆支护应用实践与探讨J.西部探矿工程，2003.12. 2郭小红，王梦恕.隧道支护结构中锚杆的功效分析J.岩土力学，2007.10. 3张农，陈庆敏，姜利等.锚杆支护应用中的几个技术问题J.煤矿支护，2009.4. 4丁嗣丰.锚杆支护技术在高速公路边坡处理中的应用J.科技前沿，2006.5.
