PAGE27錨固設計理論研究的文獻綜述巖土錨固是將錨桿嵌入地層中，對工程影響范圍內的巖土體進行加固的有效方法之一。自從1972年北威爾士頁巖礦首次對邊坡巖層進行鋼筋加固以來，巖土錨固被廣泛應用于隧道支護、邊坡加固、基坑、隧道、基礎結構等施工中。近年來，在許多復雜惡劣地質條件下，已經有許多成功的巖土工程錨固實例，對巖土錨固的機理、試驗方法、施工工藝以及錨固結構的可靠性、耐久性、流變性能和防腐性能等方面進行了卓有成效的研究[8]。錨索技術早在20世紀30年代就在世界范圍內得到應用，隨后在各個國家得到發展。特別是在20世紀50年代以來，高強度鋼絞纜不斷地生產，鉆孔設備和注漿設備不斷改進，鋼材的防護材料也得到了很大的發展，推動了錨索技術的應用。現在錨索錨固技術可以適應從黏土到巖層的各種地層。錨索技術在世界范圍內廣泛應用于邊坡加固、滑坡治理、海洋建筑施工、大壩施工、深基坑開挖、抗震加固等領域。由于工程機械的限制，我國錨索技術的應用遠遠落后于國外。鐵路部門從20世紀60年代開始采用了一些錨桿擋土墻，但由于鉆孔困難，一直沒有得到發展[9]。錨固技術的機理主要是通過應用錨桿提高周圍地層的抗剪能力，在結構之間有效傳遞拉應力，從而保證底層的穩定。在錨固技術的實際應用中，主要通過以下兩個方面來保證邊坡的穩定性:（1）預應力錨索或錨桿能有效地增加潛在滑動面的摩阻力，從而增加滑動面上的法向力；（2）通過預應力錨索或錨桿，下滑力可得到一定程度的減小。在實際生產實踐中，應在巖土體中加入一定密度、一定長度的預應力錨索或錨桿，以保證巖土體能與錨固體共同作用，從而有效地提高巖土體本身的強度，使其發揮更大的作用，彌補了巖土體強度的不足。另外，由預應力錨索和錨桿組成的復合材料能有效提高巖土體的抗剪強度和抗拉強度，避免發生巖土體的破壞，提高巖土體的剛度和整體性，從而提高巖土體邊坡的穩定性[10]。所謂預應力錨固技術，是指錨固在邊坡上，在傳遞混凝土結構時應用于巖土上的錨索。一旦邊坡不穩定或穩定性較差的情況，可以對結構施加一定的預應力，對不穩定的松散巖體施加一定的擠壓力，從而有效地提高了巖體之間的抗滑力、摩擦力和法向壓力。使邊坡的不穩定發展得到控制，坡體變得穩定，邊坡也更加穩定[11]。錨固措施包括預應力錨固和非預應力錨固。前者是主動強化，后者是被動強化。預應力錨固是利用預應力錨索、錨桿或鋼絲對巖體進行加固。通過對可能失穩的巖體主動施加壓力，提高滑動面的抗滑阻力和抗剪參數，實現邊坡抗滑穩定性。非預應力錨固是采用樹脂錨固和砂漿錨固對邊坡巖體進行加固，通過提高抗剪參數和滑動面上的抗滑力，提高邊坡抗滑穩定性[12]。在預應力錨固的措施中，應用最為廣泛的是預應力錨索，其主要優點是施工方便、加固效果好、占地少和造價低等。現代預應力技術的發展主要概括為以下幾個方面：高強度預應力筋的采用采用高強度、低松弛、耐腐蝕的預應力筋是現代預應力材料的發展方向。鋼絞線在國內外工程中得到了廣泛的應用。特別是預應力鋼絞線，由于其錨固簡單、強度高、并且與混凝土的結合力好等優點，在歐洲、美國、日本等國家普遍采用鋼絞線代替鋼絲。高效、全方位的張力錨固系統不斷改進預應力施工技術改進灌漿設備，采用“二次灌漿”方法，保證了灌漿的密實性；采用安全可靠、操作靈活的千斤頂，使得預應力張拉變得簡單化。理論研究與實踐經驗相結合，設計方法逐漸完善最初，由于國外技術的專利性與保密性，我國的研究和生產技術一直處于落后的狀態。我國科技工作者對預應力錨固技術的理論研究取得了很大進展。如今我國預應力張拉錨固技術發展迅速，產品不斷改進，已接近國際先進水平。錨桿的主要作用是將開挖后形成的自由巖體與較深部位穩定的基巖錨固，使整體結構在錨桿的作用下達到穩定狀態。根據錨桿的受力特點，最突出的功能是用作巖石和土壤深處的連接部件。在施工中，經常選用錨桿一端與工程結構連接，另一端放入鉆孔內，通過工程對應的水泥砂漿將其與基巖粘結在一起，按常規標準，將一根完整的錨桿分為錨頭、自由段和錨固段三個部分。圖1-1錨桿組成示意圖由于錨桿的粘結性和抗力作用，巖體的整體性能得到明顯改善。其原理是通過力學性能優于巖土體的錨桿體，將外部施加的應力傳遞和連接起來，使自然界或工程過程中松散或破碎的巖土體受到錨桿提供的拉應力，從而克服了巖土抗拉強度低、受拉能力弱的缺點。從加固的外部形式來看，錨固就是將性質和穩定性較差的巖體與強度和穩定性較高的基巖結合在一起，通過這種組合形式形成聯合效應。它是兩種材料性能的相互融合，改善了它們物理力學性能的缺點，從而限制了巖土的滑動或破壞傾向。參考文獻[1]王濤,吳樹,石菊松,等.國內外典型工程滑坡災害比較[J].地質通報,2013,32(12):1881-1899.[2]黃潤秋.20世紀以來中國的大型滑坡及其發生機制[J].巖石力學與工程學報,2007,26(3):433-454.[3]鄢毅.寶成鐵路滑坡與降雨關系探討[J].水文地質工程地質,1993,(4):14-16.[4]王治華.青藏公路和鐵路沿線的滑坡研究[J].現代地質,2003,17(4):355-362.[5]李鐵容.巖質邊坡錨噴加固的有限元分析及其工程應用[D].長沙理工大學,2009.[6]李海光.新型支擋結構設計與工程實例[J].巖土力學,2014,35(02):528.[7]文華.邊坡加固方案的優化設計[D].昆明理工大學,2004.[8]陳沅江,胡毅夫.我國巖土錨固技術的研究進展及展望[A].中國巖石力學與工程學會錨固與注漿分會、廣東省巖土力學與工程學會錨固與注漿專業委員會,2017:8.[9]蔣楚生.巖土工程中應用的錨固技術[A].中國巖石力學與工程學會青年工作委員會:中國巖石力學與工程學會,1991:7.[10]李鵬凌.解析巖土工程中邊坡治理的巖土錨固技術應用[J].低碳世界,2016(34):185-186.[11]黃明華.巖土錨桿拉拔荷載傳遞分析與