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锚固设计理论研究的文献综述

岩土锚固是将锚杆嵌入地层中，对工程影响范围内的岩土体进行加固的有效

方法一。自从1972年北威尔士页岩矿首次对边坡岩层进行钢筋加固以来，岩

土锚固被广泛应用于隧道支护、边坡加固、基坑、隧道、基础结构等施工中。近

年来，在许多复杂恶劣地质条件下，已经有许多成功的岩土工程锚固实例，对岩

土锚固的机理、试验方法、施工工艺以及锚固结构的可靠性、耐久性、流变性能

和防腐性能等方面进行了卓有成效的研究⑻。

锚索技术早在20世纪30年代就在世界范围内得到应用，随后在各个国家得

到发展。特别是在20世纪50年代以来，高强度钢绞缆不断地生产，钻孔设备和

注浆设备不断改进，钢材的防护材料也得到了很大的发展，推动了锚索技术的应

用。现在锚索锚固技术可以适应从黏土到岩层的各种地层。锚索技术在世界范围

内广泛应用于边坡加固、滑坡治理、海洋建筑施工、大坝施工、深基坑开挖、抗

震加固等领域。由于工程机械的限制，我国锚索技术的应用远远落后于国外。铁

路部门从20世纪60年代开始采用了一些锚杆挡土墙，但由于钻孔困难，一直没

有得到发展叫

锚固技术的机理主要是通过应用锚杆提高周围地层的抗剪能力，在结构间

有效传递拉应力，从而保证底层的稳定。在锚固技术的实际应用中，主要通过以

下两个方面来保证边坡的稳定性：（1）预应力锚索或锚杆能有效地增加潜在滑

动面的摩阻力，从而增加滑动面上的法向力；（2）通过预应力锚索或锚杆，下滑

力可得到一定程度的减小。在实际生产实践中，应在岩土体中加入一定密度、一

定长度的预应力锚索或锚杆，以保证岩土体能与锚固体共同作用，从而有效地提

高岩土体本身的强度，使其发挥更大的作用，弥补了岩土体强度的不足。另外,

由预应力锚索和锚杆组成的复合材料能有效提高岩土体的抗剪强度和抗拉强度,

避免发生岩土体的破坏，提高岩土体的刚度和整体性，从而提高岩土体边坡的稳

定性的。

所谓预应力锚固技术，是指锚固在边坡上，在传递混凝土结构时应用于岩土

上的锚索。一旦边坡不稳定或稳定性较差的情况，可以对结构施加一定的预应力,

对不稳定的松散岩体施加一定的挤压力，从而有效地提高了岩体间的抗滑力、

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摩擦力和法向压力。使边坡的不稳定发展得到控制，坡体变得稳定，边坡也更加

稳定凹。

锚固措施包括预应力锚固和非预应力锚固。前者是主动强化，后者是被动强

化。预应力锚固是利用预应力锚索、锚杆或钢丝对岩体进行加固。通过对可能失

稳的岩体主动施加压力，提高滑动面的抗滑阻力和抗剪参数，实现边坡抗滑稳定

性。非预应力锚固是采用树脂锚固和砂浆锚固对边坡岩体进行加固，通过提高抗

剪参数和滑动面上的抗滑力，提高边坡抗滑稳定性凹。

在预应力锚固的措施中，应用最为广泛的是预应力锚索，其主要优点是施工

方便、加固效果好、占地少和造价低等。

现代预应力技术的发展主要概括为以下几个方面：

(1)高强度预应力筋的采用

采用高强度、低松弛、耐腐蚀的预应力筋是现代预应力材料的发

展方向。钢绞线在国内外工程中得到了广泛的应用。特别是预应力钢

绞线，由于其锚固简单、强度高、并且与混凝土的结合力好等优点,

在欧洲、美国、日本等国家普遍采用钢绞线代替钢丝。

(2)高效、全方位的张力锚固系统

(3)不断改进预应力施工技术

改进灌浆设备，采用“二次灌浆〃方法，保证了灌浆的密实性;

采用安全可靠、操作灵活的千斤顶，使得预应力张拉变得简单化。

(4)理论研究与实践经验相结合，设计方法逐渐完善

最初，由于国外技术的专利性与必威体育官网网址性，我国的研究和生产技术

一直处于落后的状态。我国科技工作者对预应力锚固技术的理论研究

取得了很大进展。如今我国预应力张拉锚固技术发展迅速，产品不断

改进，已接近国际先进水平。

锚杆的主要作用是将开挖后形成的自由岩体与较深部位