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岩土锚固： 概念、作用、应用、安全与寿命 中冶集团建筑研究总院 程良奎 目录 1、引言岩土锚固概念与工作特点 2、岩土锚固的力学作用 3 、岩土锚固的工程应用 4、岩土锚固工程的安全与寿命 1、引言 自1934年阿尔及利亚cheursfas坝加固工程， 采用10000kN预应力锚杆（索）传递拉力至下卧 的砂岩以来，岩土锚固已发展成为一门重要的和 具有巨大发展潜力的工程学科和技艺。已经广泛 应用于包括我国在内的世界各国的地下工程、边 坡工程、深基坑工程、混凝土重力坝加固加高与 新建工程、结构抗倾工程以及受拉型基础工程， 已经成为提高岩土工程稳定性和解决复杂岩土工 程问题的一种最经济、最有效的方法，成效极为 显著。 岩土锚固技术 —— 埋设于岩土中受拉杆件，用以加固不稳定的岩土体 或将结构物的拉应力传递给深部稳定地层 形成拉杆与岩土相互作用、共同工作的体系 边坡锚固 隧道锚固 大坝锚固 抗浮锚固 岩土锚固的特点与作用： 充分发挥岩土体自身强度和自稳能力 提高工程的防灾抗震性能 显著减小结构物体积和自重 对加速水利、交通、矿山、市政、建筑等工程建设 有重要作用 1.1 概念 岩土锚固是在地层（岩土体）深处设置一 系列受拉杆件（筋体），用灌浆材料将杆件 （筋体）与地层紧密固结在一起，通常对其施 加预应力，同时这些杆件（筋体）也将地层与 结构物连锁起来，用来加固岩土体的不稳定部 分或将结构物的拉应力传递给稳定的岩土体， 以保持岩土体与结构物的稳定。 锚杆（索）工作时，“锚杆-地层” 是相互作用的。岩土锚杆（索）与被锚 固的结构是相互影响的。充分认识和能 动利用岩土锚固的工作特性，最大限度 地调用岩土体自身强度和自稳能力，是 经济有效的保障岩土锚固工程安全的前 提。 1.2 岩土锚固的工作特点 ● 地层开挖后，立即提供支护抗力； ● 主动加固地层，有效控制变形发展； ● 改善岩土体的应力状态； ● 提高地层软弱结构面、潜在滑移的抗剪强 度，改善地层的其它力学性能； ● 可方便地设定调整锚杆的作用部位、方 向、密度和施作时机，以最小的支护抗力， 获得最佳的稳定效果； ● 良好的延性，显著提高锚固结构物抵抗地 震和动力作用的能力； ● 将结构物与地层紧紧地联锁在一起，形成 共同工作体系。 2 岩土锚固的力学作用 抵抗竖向位移 抵抗倾倒 控制地下洞室围岩变形和防止塌落 阻止地层的剪切破坏 抵抗结构物基底的水平位移 提高工程的抗震稳定性 （1）抵抗竖向位移 P mU −Q0 mhF =−Q0 式中： P — 锚固力总和 m — 抵抗竖向位移的安 全系数（1.05～1.2) U —结构底面的上浮力 Q0 — 锚固前结构自重 h — 地下水设防高度 F — 结构底面积 v — 结构物体积 r — 结构物容重 (2) 抵抗倾覆： M (−) m M (+) mM (+