隧道锚杆施工

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内容简介

　　一、锚杆施工中出现的问题　　锚杆施工是隧道施工过程中维护围岩稳定，保证施工安全的重要支护手段之一。施工完成后，在一定程度上还可作为永久支护的一部分发挥作用。因此，在施工中如何保证和检查锚杆的施工质量，是极为重要的，但从目前施工状况看，鸡公仔隧道仍采用传统的早强水泥卷锚固锚杆施工，主要存在以下几个问题：　　⑴、钻孔困难：由于作业空间狭小，施工完成一个4m深的锚杆钻孔，需要更换3次钻头或进行3个循环，即先用2m长度的钻孔钻进2m后改用3m长度的钻杆，最后再用4m长度的钻杆终孔，不仅工作效率较低，而且孔内掉渣问题无法克服。　　⑵、填塞早强水泥锚固卷困难：因隧道围岩破碎，孔壁粗糙，早强水泥锚固卷吸水后强度降低，加之孔内掉渣问题的困扰，很难填塞到位，而且锚固卷很容易破裂碎毁。　　⑶、锚杆安装困难：因隧道围岩破碎，加之填塞早强水泥锚固卷时的碰撞，- 2 -锚杆钻孔内很容易掉渣、掉块，使锚杆安装不到位或无法安装。　　⑷、垫板安装困难：因边墙锚杆杆体多采用直径为22mm的螺纹钢筋，尾端不能直接安装垫板，需要焊接专门加工的有丝扣的尾端，质量难于保证。　　由以上的施工困难造成锚杆长度不足、不配置垫板、布置不合理、砂浆充填不密实等诸多质量隐患，甚至“长锚短打”现象也时有发生。造成这种现象的原因虽然是多方面的，但主要还是对锚杆在隧道施工中的作用认识不足，仍停留在传统的施工方法中，而且缺乏有效的检测手段。　　二、锚杆在施工中的作用及效果　　1、支承围岩　　锚杆限制约束围岩变形，并向围岩施加压力，从而使处于二维应力状态的洞室内表面附近的围岩保持三维应力状态，因而能制止围岩强度的恶化。　　2、加固围岩　　由于系统锚杆的加固作用，使围岩中，尤其是松动区的节理裂隙，破裂面等得以联结，因而增大了锚固区围岩强度，锚杆对加固节理发育的岩体和围岩松动区是十分有效的，有助于裂隙岩体和松动区形成整体，成为“加固带”。　　3、提高层间摩阻力，形成“组合梁”　　对于水平或缓倾斜的层状围岩，用锚杆群能把数层岩层连在一起，增大层里间摩阻力，从结构力学观点来看，就形成了“组合梁”。　　4、“悬吊”作用　　所谓“悬吊”作用是指为防止个别危岩掉落或滑落没，用锚杆将其同稳定围岩联结起来，这种作用主要表现在加固局部失稳的岩体。　　三、解决措施及途径　　针对锚杆在隧道施工中出现的问题，在充分了解锚杆在施工中的作用和效果后，寻求合理的解决途径及改进措施。　　1、加强完善锚杆的拉拔力试验　　拉拔力试验一般采用全长锚固型锚杆，锚杆是因围岩位移产生轴力而发挥作用的，因此为了充分发挥锚杆的支护效果就必须要确保有必要的锚固力。　　锚杆的锚固力受到锚杆和锚固材的附着力和锚固材和围岩的附着力两方面的影响。具体地说，就是受到锚杆的材质和表面形状、锚固材的强度、围岩强度、孔壁的状况及锚固材的充填状况等得影响。　　锚杆拉拔力试验目的就是在施工前或施工初期阶段，为了确认围岩能够具有充分的锚固力而进行的，并根据拉拔承载力来选择锚杆的种类和锚固方式。所以要通过加强和完善锚杆的拉拔力试验来选择合适的锚杆种类和锚固方式，这是很重要的。　　2、确定在什么情况下采用锚杆　　能够发挥锚杆效果的围岩条件，就是能够发挥支护效果的围岩。为此，要具备以下条件：　　⑴、 锚杆和围岩间要有适当的锚固力；　　⑵、 在不连续围岩中锚杆要横切不连续面设置；　　⑶、 在连续性围岩中，在设置锚杆的范围内，围岩位移差要大。　　不满足这些条件的围岩，锚杆的作用是比较小的，甚至没有效果。例如以下条件的围岩：　　⑴、 在含水的粘性土中，锚固材和围岩间产生滑动，锚固力有时不充分；　　⑵、 松砂等因围岩的强度小，也不能获得锚固力，但如对围岩进行改良，也有可能产生效果；　　⑶、 在连续性围岩中，变形小，几乎不产生塑性变形的围岩。但在这种围岩中，因主要是不连续面支配围岩的动态，作为不连续的对策，也会产生一定的效果；　　⑷、 塑性区域超过锚杆设置范围以外（见图3-1）。但此时可加长锚杆长度；　　　　

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