岩土锚固技术论文大全11篇

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中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：

【引言】目前，在我国边坡、基坑和矿井、隧洞以及一些地下工程中进行支架固定的是岩土锚杆，而岩土锚杆在地下工程中得到了广泛的应用。基坑、边坡、矿井和隧洞的支架锚杆为多少，锚杆的临界长度和承受的极限承载力就随着锚杆的临界锚固长度所计算，而现今的锚杆临界锚固长度的计算还只是施工人员凭着经验而得出，出于对地下工程的安全考虑，我们对锚杆长度正确的理论公式的需求也日益迫切。

1锚杆

在大型地下工程施工人员看来，锚杆并不陌生，它处于地下工程施工中一个支架的作用，也是最基本的组成部分，对地下工程的边缘也起了一个主动加固的作用[1]。锚杆并不像我们想象的那么巨大，你可以把它想象为是一根比螺丝起子还稍大一些的钉子就可以了。锚杆的组成因素有三点。

⑴在强度上，锚杆的拉力强度和抗压强度要高于岩土的质量，这样才能够支撑起整个庞大的地下工程；

⑵锚杆在和岩土相互接触时要软硬皆施，在对待岩土支架问题上它要比岩土的质量更加强硬；在与岩土进行融合的时候，又要能够与岩土形成摩擦阻力，与其紧密结合；

⑶锚杆的杆体对于整个巨大的地下工程而言相对娇小，但并不是将其埋入其中，而是要将其另一端伸出岩体外部，对整个岩土主体形成一份径向阻力。

锚杆与岩土主体相互产生拉力，中间粘结的摩擦力越大，临界锚固承受的压力就越大。

1.1锚杆的基本作用

锚杆的基本作用分为宏观作用和微观作用：

宏观作用：在岩土的表层产生纵向拉力作用，增加了岩土主体的粘聚性，克服了岩土主体的低抗压能力；

微观作用：在力学上将岩土表层与岩土体内形成一个新的复合体，在理论上将二者相互结合，使得岩土本体的承载能力大大加强。

1.2锚固长度

锚固长度是锚杆计算的基本要素，而它是指在大型地下工程中，房梁、底板、支柱以及其他受力钢筋伸入支架或者是地基中的具体总长度，在计算锚固长度的时候，可以是直线锚固或是弯折锚固。

2锚杆临界锚固长度的计算

在目前，我们虽然还未正式报道锚杆临界锚固长度的计算方式，一些经验丰富的大型地下工程人员介绍说，可以采用理想弹塑性荷载传递函数来进行计算，而后计算其极限承载力和锚杆长度的关系。什么是理想弹塑性荷载传递函数。简单来说就是将与土层性质、深度以及桩径等进行参数的极限摩擦阻力和极限位移的计算。

2.1理想弹塑性荷载传递函数

在由于地桩底端阻力所发挥的极限位移明显大于地桩间的侧阻力的发挥所需的极限位移，由地桩侧方的摩擦阻力阻止与地桩前段阻力的发挥。

2.2理想弹塑性荷载传递函数公式[2]

⑴当S

当S> Su 时，qs = qus =Const

⑵剪切变形系数Cs沿深度方向相同。

⑶地桩截面面积垂直上方系数越强，桩长长度就越长。

2.1极限承载力与锚固长度之间的关系

我们从上文可以得知，极限承载力与锚固长度承载力有关，锚固长度承载的力度越大，极限承载力适应力度也就越大，用最大极限承载力Pumax =sh(ky)P得知，锚固层性质和毛固体截面性质确定，极限承载力与锚固长度相互关联。在临界锚固长度内，锚固长度越长，极限承载力随锚固长度增加的速度就越慢，而锚固长度增加的情况不会超过极限承载力的百分之四。为了提高极限承载力的效率的角度来看，锚固长度不会大于0.6米。

2.2锚固长度与摩擦阻力和极限承载力之间的关系

⑴根据上文可得知，当la > lc时，根据锚固长度的概念，锚固长度可随锚固或弯或直，这些长度君不影响锚固长度真正数值；

⑵当0.6 lc < la < lc 时，锚固长度数值的减少之间影响到了摩擦阻力的数值，但是对于提高承载力方面，并没有任何直接影响。根据前文公式可得知，产生锚固长度数值减少的原因是因为摩擦阻力在锚固长度减少时发生了均匀走向的重分布路线，而在锚固长度减小的同时，间接的提高了锚固与岩体的利用率；

⑶当la 0.6 lc ，在此公式时，这阶段的极限承载力随锚固长度的增加而明显的发生变化。因此，在此建议采用的锚固长度不小于0.6la，在此数值下，可获得良好的经济效益及质量。

⑷按照上文方式求解，如600kn外载下实测后三分之一的阶段承担荷载大约为110kn，110/500=0.15。而临界锚杆长度经过计算，介于（0.5~06）之间，稍稍低于工程临界锚固长度的0.1，总体数值在大型地下工程项目数值可取值范围内。这种方法课快速测算出锚杆临界长度，且操作方便，易于操作，差错率较小，具有较大意义上的工程实用性。

【结语】

经过上文例子计算，锚杆临界长度的摩擦系数与之前的平方根成正比，并且与锚固长度的中和弹性模量的平方根成正比，而摩擦阻力在分布均匀的状况下，与锚固长度有关；在摩擦阻力分布不均匀的情况下，与锚固长度无关；而摩擦阻力的分布状况的趋势随着锚固长度的增加而减少。目前，在上文中所运用理想弹塑性荷载传递函数公式的运算方式可大致测算出锚杆长度的大致且在番外内的数值，但是在地下大型工程中仍有瑕疵。在此，为获得良好的经济效率与质量效果，在设计锚杆时，可考虑锚固长度时小于地下工程临界的锚固长度，并且能够在进行测算时，测算出正确的数值。故而相信在不久的将来，将能够测算出运算更加精准的算式，保证地下工程的施工具有更大的保险性和安全性，也更能够作为工程施工更大的工程实用性。

【参考文献】

篇（2）

一、引言

预应力（预紧力）锚固是用锚固方法增加支挡结构或岩土体稳定性的一种措施。其方法是钻打钻孔穿过可能滑动或已经滑动的滑移面，将钢筋（或钢索）的一端固定在孔底的稳定岩土体中，再将钢筋（或钢索）拉紧以至能产生一定的回弹力（即预应力或称预紧力），然后将钢筋（或钢索）的另一端固定于岩土体或者支挡结构表面，利用钢筋（或钢索）的回弹力压紧可能滑动的岩土体或者支挡结构，以增大滑动面上的抗剪强度，从而达到提高岩土体或支挡结构稳定性的目的。

二、预应力（预紧力）锚固的专利分布

（1）申请量年度分布

分析国内有关预应力（预紧力）锚固的专利申请量可以得知，国内虽然逐年略有所波动，但是与预应力（预紧力）锚固相关的专利量呈现日渐增长的迹象，同时，在2002-2004年之间出现了专利申请量的突然增加与较大幅度的波动，则主要是受到国外预应力（预紧力）锚固工程实践方面的冲击与引导，出现了大规模的专利申请量的增加，而在2006年之后，经过舶来品与国内具体工程实践的有效融合之后，专利申请量恢复了平稳的增长趋势。

（2）重要申请人统计分析

我国的关于预应力（预紧力）锚固方面的专利主要集中在三所领军大学――中国矿业大学、山东科技大学以及山东大学，该三所学校在专利申请量当面占有较大的优势，其中中国矿业大学的专利申请量达到了200篇以上，同时，分析其专利特点，主要为科学理论研究方面的专利，以方法专利申请为主。在高校和科研院所为理论性研究领军的同时，以各类工程公司为领军发展了大量相关施加预应力的设备以及用于（预紧力）锚固的施工设备的专利申请。

（3）申请的应用领域分析

经统计预应力（预紧力）锚固的应用领域相关专利文献主要分布在以下六个小组：E01D，E02D，E04B，E04C，E04G以及E21D，其分别为桥梁领域，建筑基础、挖方、填方、地下或水下结构领域，一般建筑物构造、墙、楼板领域，结构构件、建筑材料领域，脚手架、壳体、模板等预制模块领域以及矿山、井下支护领域，不同领域针对预应力（预紧力）锚固的应用又有所交叉。预应力（预紧力）锚固涉及了需要与天然岩土体以及人工岩土体相关的各个领域，在不同领域的应用量都达到了一个较高的占有比率，但总体来说，以预应力（预紧力）锚固在筑基础、挖方、填方、地下或水下结构领域的应用最为光泛，究其原因，与该领域本身发展程度较高有较大的关系，在矿业领域的应用仅占总应用量的8%，说明矿业领域还有较大的发展前景，同时，预应力（预紧力）锚固目前采用的设备都还较为昂贵，导致在矿山的应用量偏少，因此大规模发展低价格的预应力（预紧力）锚固设备为未来预应力（预紧力）锚固的重要发展方向。

三、我国预应力（预紧力）锚固的发展方向

（1）预应力锚固已成为岩土工程的关键技术

国内各类岩土工程，例如边坡稳定工程、地下洞室工程、结构抗浮工程、深基坑工程、高压输水管道工程等，成为预应力锚固技术大显身手的主战场。云南省漫湾水电站，左岸边坡发生近100000立方米的大规模塌滑，严重威胁着工程的安全。工程设计人员果断采用了以预应力锚固技术为主的抗滑稳定措施，有效制止了滑坡，使该项工程得以顺利展开。由锚索组成的锚固体系，为尽早清除坍滑堆渣体，实施坝、厂基础开挖，确保缆机恢复及安全运行，维持“三洞”出口区及水垫塘边坡稳定等提供了可靠保障，起到了其他措施无法替代的重要作用。长江三峡水利枢纽永久船闸闸室采用混凝土薄衬砌墙与直立边坡岩体联合受力的特殊结构，要求采用的锚固措施不仅要使直立边坡具有足够的稳定性，还要能严格控制边坡的变形量，以满足船闸钢结构人字门的挡水、止水要求。设计系统地采用了预应力高强锚杆和预应力锚索等综合措施，很好地满足了上述要求，解决了这一世界性难题。

（2）预应力材料和施工机其的发展

作为产生预应力的主要材料―预应力筋继续在朝着大直径、超高强度、低松弛方向大步前进。国内锚索使用的钢绞线直径已有13mm、15mm、18mm三种规格、多种系列，其最大强度已达到2000MPa。

钢纹线的深加工产品：无粘结预应力筋、环氧涂层钢纹线及其复合形成的预应力筋产品系列，增强了高强预应力筋的自我防腐能力，提高了在腐蚀环境中预应力筋的耐久性。上述所有产品均在生产线上自动化生产，质量受到严格控制，可满足各类工程需要。

夹片式群锚、挤压锚异军突起，成为预应力锚固技术主要使用的错具。锚具规格有Φ13、Φ15、Φ18三个系列，可夹持200MPa以下各种强度、各种直径的钢纹线。夹持钢绞线数量可依实际情况确定，为设计、施工提供了较大的发挥空间。国内公司生产的OVM、HVM锚具已达到世界先进水平，除了能够满足国内市场需求外，还可向日本等国家出口常规系列锚具和大直径锚具。

拉设备小型化、轻量化创新不断。YCW系列千斤顶已生产出第三代轻量化千斤顶，出力1500kN，自重仅68kg，比第二代产品约轻37%。为施工提供了极大的便利条件。

国内造孔所需机具，除了从国外引进一些较先进的钻孔机具外，大部分均由国内生产。钻孔设备已基本适应了各类工作环境（高空排架、地下室洞）、各种角度（水平、上仰、下倾）、各种不良地层状况的需求。偏心扩孔成套设备已在各类复杂、不良地质环境中，发挥着重要作用。预应力材料、施工机具的配套发展，必将推动锚固技术发生质的飞跃。

四、结语

篇（3）

1.概述

自上世纪50年代我国在工程领域首次应用锚固工程以来，大量锚固工程应用在铁路、交通、市政、水利、港口码头、冶金矿山及地下工程等领域，发挥着重要的作用。随着工程应用规模的不断扩大，有关锚固工程的研究工作也取得了大量成果，锚固机理研究逐步深入完善，各种锚固新结构也不断研制成功并付诸实践。

然而，目前国内外主要集中研究锚固工程的锚固机理和锚固结构，对于锚固工程的运营效果却很少关注。工程实践证明部分锚固工程运营一段时间后，在各种不利因素的综合作用下，时有发生锚固效果失效或突然破坏事故。为此，开展对锚固工程预应力状态进行检测及补偿方面的研究工作，对于探明锚固工程运营状况、延长锚固工程使用期限、提高锚固效果等方面具有重要的意义。

2.检测原理

2.1 锚固工程的作用机理及影响因素

锚固工程结构主要可分为锚固段、自由段和外锚体三部分，目前应用较广的锚固工程，按锚固段结构形式对锚固工程结构分类为普通拉力型锚固工程、普通压力型锚固工程、拉力分散型锚固工程、压力分散型锚固工程以及拉压分散型锚固工程。概括起来，其作用机理的核心可简化为：

（1）

式中：――锚固荷载，KN；

――外锚荷载，KN。

其中作用为锚固段内孔周岩土层与锚固体之间粘结剪应力 为锚固结构作用在反力结构上的荷载（即锁定荷载F），锚固工程结构及作用原理见图1。

图1 锚固工程结构及作用原理示意图

关于锚固段内孔周岩土层与锚固体之间粘结剪应力的分布形式，通常分为工程简化公式和数值理论公式两类。工程简化公式为：

(2)

式中：D――锚孔直径，m；

――锚固段长度，m。

数值理论公式则按拉力型和压力型分别为：

拉力型：（3）

式中：P――张拉端所施加的轴向拉拔荷载，kN；

――锚孔半径，m；

t――与锚固体、孔周地层的剪切模量、泊松比有关的刚度系数，且

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――孔周地层的泊松比；

――分别为锚筋体、胶结体和孔周地层的弹性模量，MPa；

――分别为锚筋体、胶结体和孔周地层的截面积，m2；

压力型：(5)

(6)

(7)

式中：F――张拉端所施加的轴向拉拔荷载，kN；

――岩土体的内摩擦角，°；

――岩土体泊松比。

――锚筋体的弹性模量，MPa；

E――岩土体弹性模量，MPa；

Z ――锚固段内沿孔轴方向任一点与孔底的距离，m。

2.2 预应力检测原理

锚固工程作用时，其自由段仍能自由伸长，张拉荷载通过锚具和夹片锁定传递至反力结构上。因此，当在外锚体夹片外端施加荷载 F时，其施加过程理论上可分为三个阶段：

⑴ 当时，锚固结构无变化，夹片外露锚筋体无变形；

⑵ 当时，锚固结构处于临界应力平衡状态；

⑶ 当时，锚固荷载增加，自由段发生伸长变形，夹片外露锚筋体伸出。

显然，锚筋体自由段发生变形或夹片外露锚筋体伸出变形的起点对应的荷载即为该锚固结构对应的预应力状态。

3 检测技术

3.1 预应力检测方法

根据上述预应力检测原理，可实现对锚固工程的预应力状态进行检测。检测方法如下：

⑴凿除外锚体封锚砼，清理锚筋体，打磨外锚体周围反力结构表面。要求锚筋体清洁干净，锚筋束之间无杂物；打磨的反力结构表面平整且其面积应能满足安装张拉加载设备的需要。

⑵采用专用连接器接长锚筋体并安装张拉加载设备和数据记录仪器，然后启动设备和仪器，检验设备及仪器满足正常工作性能。

⑶分别按锚固荷载的20%、40%、60%、80%、100%分级缓慢匀速加载，分级加载之间稳压2～5min，加载过程中自动记录荷载F～锚筋体伸长量曲线。

⑷当荷载F～锚筋体伸长量曲线出现明显拐点时，加载至该级荷载即可停止张拉加载操作，完成预应力检测操作。

3.2 预应力状态分析方法

根据上述预应力检测记录曲线，可反映出四个阶段：

⑴张拉设备密贴阶段：表现为荷载增加很小而位置有明显增加，这是由于张拉设备仪器安装时存在间隙，施加少量荷载后即克服该间隙而密贴。

⑵张拉设备施加荷载阶段：表现为荷载增加很大而位移基本不变或微量增加，因为张拉设备施加与外露锚筋体上的荷载小于原锁定荷载，所以锚固结构主体未变形。

⑶克服摩阻阶段：表现为荷载呈振动曲线而位移增加，因为存在锚圈摩阻及锚筋体与注浆体之间的摩阻，在张拉荷载克服锁定荷载之前，摩阻力与锁定荷载同向而与锚固荷载反向；当张拉荷载克服锁定荷载之后，摩阻力变为与锚固荷载同向而与张拉荷载反向，受摩阻力反向改变的影响，张拉荷载表现为振动曲线。

⑷锚筋体弹性变形阶段：表现为张拉荷载增量与位移增量近似呈直线关系，此时张拉荷载克服摩阻力，荷载增量直接作用在锚筋体上，引起锚筋体发生弹性变形。

显然，锚固工程的实际预应力应为⑶、⑷两阶段的交点所对应的荷载，典型锚固工程预应力状态检测曲线见图1（图中状态直线对应的荷载即为锚固结构的锁定荷载）。

图1 典型锚固工程预应力状态检测曲线

4.补偿技术

4.1 预应力补偿方法

⑴确定荷载补偿标准。锚固工程运营一段时间后，其孔周岩土层物理力学性质可能发生变化，另外受地层及锚筋体材料蠕变影响以及锚筋体的腐蚀作用等，都将改变原设计荷载水平。因此，在对锚固工程进行预应力补偿之前，需先按普遍代表性的原则选取一定数量的锚固工程（一般不少于3根）进行破坏试验，若试验荷载达到极限荷载状态则可按原设计荷载确定补偿荷载，否则应将破坏荷载代替极限荷载再按有关规范确定补偿荷载标准。

⑵施加张拉荷载进行补偿。根据前面确定的补偿荷载按规范张拉规程进行分级补偿张拉，同时记录张拉资料。

⑶锚固工程结构的防腐及保护。补偿荷载张拉完成后，张拉设备卸荷并拆除张拉设备，然后采用黄油或其它防腐剂涂抹于锚筋体外露段，最后再用与反力结构同标号的混凝土封锚保护。

4.2 辅助补偿措施

锚固工程主要是通过主动加载维持被加固岩土体的稳定性，当补偿后的锚固工程无法达到原设计状态或经计算补偿后的锚固工程仍无法满足被加固岩土体稳定性的要求时，需要采取其它辅助补偿措施，一般辅助补偿措施有以下几个方面：

⑴反力结构补强。在反力结构内植钢筋并采用同标号或高标号混凝土增加截面尺寸，或者通过注浆等措施提高反力结构底面地基的强度。

⑵提高岩土体物理力学指标。通过设置地下水排除措施（例如仰斜排水孔、集水井以及排水隧洞等）疏干锚固段地层地下水或对锚固段地层进行注浆，以提高锚固段岩土体的强度，增强该部分岩土体与锚固体之间的粘结强度，从而提高锚固荷载。

⑶增设必要工程措施。根据被加固岩土体稳定性计算结果适当增设支挡或锚固工程，包括抗滑挡墙、抗滑桩以及预应力锚索（杆）等。

利用锚固工程预应力补偿技术，可大量节省新增工程量，而且实施加固荷载速度快，对周围环境几乎没什么影响，具有明显的经济性、时效性和环保性。

5.结论

⑴锚固工程预应力状态的检测原理实质就是通过在外锚体施加荷载，当施加的荷载克服其预应力时锚筋体将发生伸长变形，该变形起点对应的施加荷载即为锚固工程的预应力。

⑵锚固工程预应力状态实际检测过程中，其荷载 ～锚筋体伸长量 曲线呈四阶段规律分布，即密贴阶段、施加荷载阶段、克服摩阻阶段和锚筋体弹性变形阶段，取克服摩阻阶段和锚筋体弹性变形阶段的交点所对应的荷载为锚固工程的预应力状态。

⑶锚固工程补偿技术能充分发挥既有锚固工程的作用，具有明显的经济性、时效性和环保性。

⑷对于重点或复杂工程，锚固工程预应力补偿技术一般与其它辅助补偿技术同时实施。

参考文献：

[1]《岩土锚固新技术》，中国岩土锚固工程协会，人民交通出版社。

[2] 尤春安，战玉宝，预应力锚索锚固段的应力分布规律及分析，岩石力学与工程学报，Vol.24，No.6，925-928。

篇（4）

1.引言

当前我国正加大基础建设的力度，以响应国民经济的快速发展。公路等级越来越高，一些公路所处的地形也更加复杂。公路边坡防护工程难度加大，其解决边坡的稳定问题具有实际的工程安全可靠度意义和经济性价值。一直以来，路基边坡的综合防护是公路建设的薄弱环节，其造成的安全隐患和经济损失也一般是不可小觑的[1]。

2.边坡稳定理论

2.1 边坡稳定理论的发展

边坡稳定分析最早出现于十八世纪，当法国某军队修建土质工事时对其边坡的稳定进行了稳定性分析[2]。之后一百年后，人们大量的修建运河、铁路以及大土坝，使人们逐渐意识到这些构筑物的边坡稳定研究的必要性。随着这项与研究的发展，边坡稳定问题成为岩土工程的经典问题之一。早期的理论研究建立在与实际有一定出入的条件基础之上，为半理论半经验性质，分析的方法并不完善。研究的成果与实际结果有较大出入。

边坡稳定研究另一个比较有里程碑意义的是1950年土力学专家太沙基发表了题为《滑坡机理》的论文。该论文对滑坡产生的过程、起因以及判定方法进行了论述，为之后边坡稳定的研究奠定了基础。到了20世纪60年代，一些大型大坝、岩体失稳事故的发生，更加促使了边坡稳定研究的发展。这时的理论研究逐渐采用弹塑性理论，使研究成果更加接近实际。

2.2 边坡稳定分析方法

如今边坡稳定问题分析方法较多。最常用的是极限平衡分析法和有限元法。极限平衡法将滑动带上土体竖向划分为若干土条，列出这些土条的静力平衡方程，从而计算出边坡安全系数。极限平衡法较容易理解掌握，但得到的安全系数不够准确，与实际监测结果有一定差异。有限元法计算结果较为真实，且不必事先假定滑动体形状位置，缺点是不能直接得到安全系数，工程应用不方便。

3.边坡的破坏形式

边坡破坏常发生于岩土软弱处和强风化段。某公路边坡破坏实例如图1所示。为保证行车安全，应注意检查边坡的变化，及时进行加强防护。通常其破坏形式如下几种[3]：

（1）滑坡：岩土在重力作用下无支撑力整体向下方滑动。通常发生于河流、雨水冲刷后以及人为切割较多坡脚后。当坡体顶部超载后也易发生此现象。滑坡根据力学特征可分为牵引式和推移式。牵引式滑坡起因是下部先滑动，导致上部土体失去支撑作用继而变形滑动，发生速度较为缓慢。推移式滑坡则是上部土体受到挤压后向下移动，并挤压下面的土体，常见于上部堆载的情况。

（2）崩塌：陡坡上岩层本身不稳定，容易在外界的扰动下发生突然的脆性破坏。崩塌发生速度极快，无明显的滑动面。虽然剥落的岩体总体积一般并不大，但其发生突然，若路面有行人车辆，则很难避开。

（3）剥落：岩土表面在风化作用下与母体脱离。

图1 边坡破坏实例

4.边坡失稳的防护措施

边坡稳定防护措施可分为浅层的防护与深层加固治理以及二者的综合治理方法。

4.1 浅层防护措施

（1）坡面防护。坡面防护主要方法有种植植被，抹面，捶面等。当边坡较为稳定，表面只轻微冲刷，且土质环境适宜草类生长，可采用种植草体方法防止土坡表面的冲刷。当坡面易风化或冲刷严重时，可用材料抹面形成整体性较好的表面。

以某公路工程为例，其表层土为膨胀土则其开挖后原本稳定的土层现在表层，土体所受到的扰动较大，较容易发生失稳问题。此时应特别注意对坡面的加固防护。该项目表层采用混凝土骨架，主要为方格和拱形护坡并结合使用植被护坡[4]。

（2）地面排水。

从造成土坡失稳的原因分析中可知水对土坡失稳的重要影响，因此必须将表层水及时排出，防止地面水变成地下水，减少水对土坡的扰动。地面排水主要有以下几类，在挖方路基的路肩外侧；挖方路基上方适当位置以对流向路基的水流截流；用以引出低洼积水的排水沟等。

（3）冲刷防护。用以防止边坡的被冲刷以及受大气影响，多采用护面墙。护面墙的坡度应满足整体的稳定要求。

4.2 深层防护措施

（1）排除地下水。不仅应对地表水及时排除，对地下水更应注意其水位变化，并及时制定应对措施。深层地下水的排除方式有：渗沟排水、集水井排水、平沟排水及渗水隧洞排水。

（2）岩土锚固技术。采用拉杆将土坡锚固在稳定的岩层上，充分利用稳定岩层的作用力，提高土坡整体的稳定性。该方法在几乎不增加结构自重的基础上确保了岩土的稳定，减轻了下部土体基础的作用力，更加确保了结构安全性。该方法经济性安全性明显，故在岩土工程中广泛应用。

（3）土钉支护。该方法经济可靠施工方便，在工程中推广迅速。土钉与周围土体充分接触，形成组合体。当土体变形滑落时，土钉受到粘结力受拉，约束了土体的进一步滑动。

4.3 边坡浅层、深层结合的防护措施

（1）挡土墙。挡土墙可分为重力式挡土墙和轻型挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙等。在公路边坡支护中重力式挡土墙应用较多，其依靠自身重力抵抗侧向土压力，防止墙身后土体的失稳滑动。该方法应用于夹杂大孤石的残积土边坡常不成功。因为此类边坡蠕动变形大。应采用土钉挂土工格栅后再在表层种植植被。

（2）抗滑桩。抗滑桩使用桩穿过滑坡面直接锚固在稳定岩层一定深度范围内，可以抵抗一定的滑坡作用力，阻止滑坡体的滑动状态，增加边坡安全系数。抗滑桩可以有效的解决一些难度较大的工程，因此该发展较为迅速。抗滑桩桩位布置灵活，可设置在抗滑效果最有利的位置。使用抗滑桩需要注意的是使用寿命。几年之后抗滑桩经常会出现推移甚至倾倒事故。理论上是由于土压力理论的缺陷，没有考虑土体的蠕动的物理现象。现在可加固土体自身加强结构的整体性以提高土坡稳定性。

另外公路路线的选择直接关系到边坡的稳定性。合理的公路平纵面设计可以减少大填大挖，减少对山体的破坏。避免高填深挖，在丘陵地区尽量按地形顺其自然的设置边坡。对山路路线不宜过度追求平直。要充分利用地形，恰当使用人工构造物如锚杆、喷射砼、加筋挡土墙等，减少对环境的影响。

边坡的稳定性验算应采用适宜的方法和合理的参数。应充分考虑各计算参数的随机性和模型的不确定因素[5]。另外应从法制上保证公路建设的顺利进行，建立健全法律体系，采用强制手段保证公路建设的可持续发展，全面提高公路的建设质量。

参考文献

[1] 姚金强.浅谈边坡稳定及加固[J].民营科技，2012（1）.

[2] 儒.边坡稳定及抗滑桩加固分析研究[D].长安大学，2013.

篇（5）

中图分类号：O434文献标识码： A

一、前言

混合支挡结构在工程中有着重要的作用。在工程建设的过程中，如果混合支挡结构得不到充分保障，存在潜在隐患，那么，对工程质量会产生很大的影响。

二、混合支挡结构在工程中的意义

混合支挡结构常运用在高陡边坡、地质环境复杂的边坡治理工程中,它是在边坡的上下部通过不同的支挡结构相互作用、相互协调共同承受边坡岩土体荷载的综合支挡体系。根据设计实践,常见混合支挡结构有9种类型,对混合支挡结构的力学特征、设计方法的分析研究是很有必要的。不同支挡结构并不孤立,而是相互之间存在着作用,这种作用可是直接的,也可是通过岩土体间接传递,设计施工关键的问题是如何考虑这种作用。由于建筑功能及环境需求，在山地、丘陵工程建设中往往形成高切坡、深填方边坡。伴随着经济及技术的发展，边坡规模日趋高大，使得以往单一边坡支挡结构显然不适应发展潮流，混合支挡结构在经济技术发展中应运而生。

三、混合支挡结构的种类

1、斜撑式抗滑支挡结构

斜撑式抗滑支挡结构为常用的抗滑桩和斜撑组成的组合结构。具体应用中将抗滑桩锚固段和斜撑臂基础置于稳定地层，并将抗滑桩和斜撑臂连接，使滑坡推力通过抗滑桩锚同段和斜撑臂基础传递至稳定地层，从而达到治理滑坡的目的。由于在抗滑桩的顶部设置斜撑，使桩的变形受到约束，从而改善了悬壁桩的受力及变形状态，结构的稳定性也大大加强。与传统的抗滑桩相比，本实用新型结构能承受更大的滑坡推力，适用于治理规模较大的滑坡。

2、椅式抗滑支挡结构

包括第一抗滑桩和第二抗滑桩，所述抗滑桩的锚固段嵌固于滑动面以下的稳定地层内，第二抗滑桩的悬臂段和第一抗滑桩悬臂段之间设置横梁。由于抗滑桩锚固段置于稳定地层，通过在两根抗滑桩之间设置横梁，使第一抗滑桩受到的部分滑坡推力通过横梁传递至第二抗滑桩，第一抗滑桩的变形受到约束，大大改善了第一抗滑桩悬壁的变形和受力状态，抗滑桩联合受力，稳定性好，能抵抗较大滑坡推力，特别适用于规模较大的滑坡治理工程。

3、抗滑桩

抗滑桩主要是依靠桩的强度、滑面以下锚固部分桩周岩土的弹性抗力来平衡滑面以上滑体剩余下滑力，使滑坡保持稳定。抗滑桩的计算理论由早期的单纯抗剪理论发展为静力平衡法、布鲁姆法、弹性地基梁法、链杆法、混合法等，其中弹性地基梁法是抗滑桩设计的常用方法。抗滑桩的特点是可灵活选择桩位，既可单独使用又可与其他工程配合使用，施工方便、工作面多、挖方量小、工期短、收效快、对滑体扰动小。

4、桩板式挡土墙和桩基托梁挡土墙

20世纪70年代初，在枝柳线上首先将桩板式挡土墙（图4）应用到路堑中，接着在内昆、京九等线上应用到路堤中。桩板式挡土墙是由锚固桩发展而来的，按其结构形式分为悬臂式桩板挡土墙、锚索（杆）桩板墙、锚拉式桩板墙。桩基托梁挡土墙是挡土墙与桩的组合形式，由托梁相连接。

四、混合支挡结构在工程中的应用

1、上部柱锚结构(由桩锚结构转化)+下部肋锚结构

由于建筑物限制，无放坡空间，只能近于直立切坡。同时边坡上部人工填土层较厚，土体工程特性较差，如采用肋锚结构，既便是逆作法施工，陡坡土体亦易局部坍塌，使已施工结构处于“悬吊”状态。支挡结构在锚杆轴力的竖向分力及肋柱自重作用下，极容易发生施工过程中下坠，使得善于抗拉作用的锚杆承受不利的横向剪力作用，可能会因锚杆剪断而造成结构失效。

鉴于此，只能先设置抗滑桩，以下部稳定的基岩作为嵌固段，依靠稳定基岩提供的水平抗力来平衡土体的侧向土压力，然后在桩前开挖土体。为了提高施工进度及方便施工，往往将桩前土体一次性清除，此时应按悬臂桩进行设计。但如土压力较大，则可分步开挖土层，逆作法施工锚杆(锚索)，按桩锚结构设计，并在施工过程中应进行结构验算。

由于场坪需要，桩的锚固段基岩将被挖除，随着锚固段逐渐消失，抗滑桩或桩锚结构功能丧失，可使其转化为柱锚结构，按柱锚结构设计、验算。因此在锚固段基岩挖除前或过程中，应在抗滑桩上设置锚杆(锚索)，由柱锚结构来承担桩长范围的岩土侧向岩力。下部岩质边坡则采用肋锚结构来承担下部岩石侧压力。由于结构体系不一，各结构分别支挡上下岩土体，在下部肋锚结构设计中，应充分考虑上部岩土体及地面超载。该结构三维模型示意见图to式结构逐渐转化为柱锚结构，最后进行下部肋锚挡墙施工。

2、桩基托梁重力式挡墙

该结构可用于较高的土质边坡。该类型边坡坡底土层较厚，且地基承载力较低，必须采用桩基础，以承载力较高的岩层作持力层。桩上设置托梁(承台梁)，梁上设重力式或衡重式挡墙。承台可设置于坡底地面以下(低承台)，也可设置于边坡上(高承台)。该混合结构的受力特点为:上部重力式挡墙承受墙后土体压力，下部托梁和桩承受上部墙体传递过来的水平荷载及竖向偏心力产生的弯矩，其中竖向力包括上部墙体的自重、墙背与第二破裂面之间的有效荷载和墙背土压力竖向分力。如果土体产生的侧向力较大，使桩顶产生过大的位移，桩截面及桩身配筋较大，嵌岩段较深，则可在桩顶附近设置锚索(新近填土中应对锚索预先进行保护，避免锚索承受竖向不利荷载)，使桩从不利的“悬臂”受力状态变为较为有利的“简支梁”或“连续梁”受力状态。也可采用前后双排桩与托梁构成门字形框架结构来控制桩顶位移，减少桩身内力。

近几年的工程设计实践中，下部桩基使用斜桩技术，依靠桩顶竖向荷载对桩身截面负弯矩抵消部分桩顶向外水平力及向外偏心力矩对桩身截面产生的正弯矩，同时由于斜桩后为仰坡，侧向土压力比直桩要小，故此结构坡顶位移、桩身截面内力、配筋明显减少，据分析在相同嵌固深度情况下，一般可减少30%一40%，经济效益显著。

3、上部桩锚结构+下部肋锚结构

该组合结构用于稳定性较差的岩土边坡，边坡高度及岩土侧压力或剩余下滑力较大，坡顶上已有建筑，对变形要求较高，且放坡空间有限。采取分阶治理，上部采用桩锚结构，下部采用仰斜式肋锚结构，由于场地的限制，上部位于坡上的半坡桩必须穿过下部岩坡的潜在滑移面，或桩的嵌固段离下部边坡潜在滑移面的水平距离小于3一5倍桩径。则下阶边坡的支挡结构受到岩体对桩的水平抗力反作用力及桩的竖向嵌固力引起的侧向压力作用，下阶边坡的肋锚结构上部岩土侧向压力显著增大，相应部位的锚杆钢筋截面及锚固长度应加强处理。上部桩锚结构可按“强锚弱桩”的原则设计，以减少桩对下部边坡的影响。如果将桩加长，嵌固段下移，以满足嵌固段离坡面的边缘宽度要求，使上部与下部结构相互无影响，则这种支挡结构不属混合支挡结构范畴。采用此设计方案亦可行，但投资可能会增大。

4、上部肋锚结构+下部桩锚结构

该结构可用于边坡稳定性受外倾结构面控制的高陡岩坡，边坡的岩土侧压力或剩余下滑力较大，如果采用单一的肋锚结构，几乎无法支挡。于是，可以在边坡上部采用肋锚结构，坡脚附近采用桩锚结构。该组合结构能承受较大的岩土体边坡荷载，同时充分运用“强顶固脚”设计理念，与支挡结构实际受力状态相吻合。上部锚杆设计可按破裂面为上部边坡坡脚临空的浅层滑移面计算岩石侧压力或剩余下滑力及确定锚固段起始位置。但应充分考虑是否存在深层多级组合滑面，即应注意是否有越顶破坏的可能。如从下部边坡坡脚临空的深层滑移面与缓倾角层面组合，即可由两个结构面组成滑动面的滑体，这种破坏模式往往被工程技术人员忽视。

五、结束语

加强对混合支挡结构在工程中应用的剖析，能够对工程进行把握，进而能够提出一些施工的对策，如此方可在实践的工程中进行掌控，使得工程顺利的进行。

参考文献

篇（6）

中图分类号：B025.4 文献标识码：A

锚索作为一种原位岩土体的加固方法，在我国山区高速公路建设中得到了广泛应用，然而其理论研究在很大程度上滞后于工程实践，锚固设计理论也远远满足不了工程实践的需要[1]。滞后的理论研究导致已建和在建的山区高速公路在施工过程中或完成后出现了不同程度的锚固路堑边坡失稳事故。路堑边坡一旦出现破坏，既影响工期，又阻塞交通，造成巨大的经济损失，另外还会破坏环境景观和生态平衡，所以有必要加强对这方面的研究。

针对这一现状，本文主要讨论和分析了锚索可能发生的破坏形式及造成各种破坏的原因，针对锚索自由段嵌固深度[2]的确定方法展开了较为深入的研究，对锚索破坏的成因进行了较为系统分析，重点讨论了注浆体与围岩界面剪应力[3]的分布模式。

1 锚索可能发生的破坏形式[4]

（1） （2）

（3） （4）

图1 锚索破坏的典型形式

(1)―锚索体断裂破坏；(2)―地层剪坏；

(3)―注浆体与地层界面破坏；（4）―锚索体与注浆体界面破坏

锚索在发生破坏时，常常表现为以上几种破坏形式（如图1所示）。

1.1 锚索体断裂破坏

锚索体发生断裂的主要原因如下：

（1）由于制造质量的缺陷致使锚索在受力不均匀时发生破坏；

对于这种原因，最好的解决办法是在考虑锚索材料特点、锚固力大小、锚索长度和施工场地等因素的基础上，按设计要求选取符合相关标准的合格产品，并对锚索材料的使用性能进行抽样检验，当检验合格后方可投入使用。

（2）由于防腐措施不到位而造成破断；

应力腐蚀是锚索体在拉应力和腐蚀性介质共同作用下产生的强度下降或脆性断裂现象。由于二者的共同作用，使这种破坏在较低的拉应力和较弱的腐蚀性介质中变得更容易发生。对于加固公路边坡的锚索，由于其受汽车尾气、自然降雨、气候变化等多方面因素的影响，腐蚀程度也尤为严重。因此，应针对不同的地下水环境、相异的气候条件以及应力水平采取相应的防腐措施。

（3）由于钢绞线的松弛使锚索在滑坡推力作用下被剪断。

产生这种破坏的原因是由于锚索的设计锚固力偏小或者锚索的布置方式不当而造成的。因此，在进行锚索设计时应充分考虑各方面因素的影响，根据锚固荷载和边坡实际情况，确定锚索的布置方式以及不同位置处锚索的设计锚固力，尽可能地改善边坡的稳定状态。

1.2 注浆体与地层界面破坏

这种破坏形式主要由以下原因造成：

（1）注浆压力难以达到要求，浆液扩散范围过小；

采用较高的注浆压力可以提高浆液的扩散能力，还能使一些细微的孔隙张开，有助于提高可灌性。当孔隙被某种软弱材料充填时，高注浆压力能在充填物中造成劈裂灌注，使软弱材料的密度、强度和不透性得到改善。此外，高注浆压力还有助于挤出浆液中多余水分，使浆液结合的强度提高，进而提高锚索的承载力，但较高的注浆压力也可能造成被加固围岩的劈裂破坏，这样反而不利于支护。

（2）下锚后注浆不及时造成塌孔，影响注浆的质量，进而造成注浆体与地层界面的黏结力降低。

注浆体与地层界面的黏结力受诸多因素的制约，如岩石的强度、锚索类型、锚固段形式及施工工艺等。这些因素因涉及到注浆体与地层界面结合的力学问题和锚索与地层的相互作用问题而难以把握，几乎所有的设计规范都将锚固段传递给岩体的应力视为均匀分布。事实上，经过大量的研究表明，这种假设并不客观，岩体与注浆体结合应力的分布取决于锚索弹性模量（）与地层弹性模量（）的比值，除短锚索外，/ 愈小（硬岩），锚索锚固段近端应力愈集中，反之，/ 愈大（软岩），应力分布愈均匀。

一般来说，外加荷载最终要通过灌浆材料传递给周围岩体，它主要通过径向应力和剪应力的形式进行传递。灌浆材料与周围岩体剪切强度的大小直接决定这种极限抗拔力的大小，这部分剪切强度由三部分组成:（1）粘结力:灌浆材料与周围岩体界面之间的粘结力；（2）嵌固力:由于钻孔孔壁表面起伏不平，使得灌浆材料与孔壁间产生了嵌固力；（3）摩擦力:当灌浆材料与周围岩体之间产生相对位移时，在接触面产生摩擦力。在各种假设的前提下，注浆体与地层界面的锚固力可按下式计：

式（1.1）

式中：s为注浆体和围岩体之间的粘结力，为钻孔直径，为锚固段长度。

一般情况下，岩体与注浆体的粘结强度应在现场试验的基础上确定。在无试验条件时，极限粘结强度可按表（1）选取，也可根据岩石强度确定。

表1 岩体与注浆体界面的粘结强度

Table 1 Caking intensity between rock and grout interface

岩体类型 结合强度（Mpa） 岩体类型 结合强度（Mpa）

花岗岩、玄武岩 1.70～3.10 板岩 0.80～1.40

白云岩 1.40～2.10 页岩 0.20～0.80

灰岩 1.10～1.50 砂岩 0.80～1.70

1.3 锚索体与注浆体界面破坏

发生锚索体与注浆体界面破坏的原因有：（1）无粘结钢绞线外包塑料套管发生破坏；（2）注浆浆液发生分层现象；（3）设计承载力难以锁定锚索，锚头位移过大。目前国内外对锚索体与注浆体之间剪应力的分布和传递机理的研究尚不成熟，很多资料所提供的数据都是在对预应力钢筋混凝土的研究中得到的，所以对此问题仍需要开展大量的试验和研究工作。

锚束与灌浆材料之间的剪切强度也由三部分组成:（1）粘结力:当锚束体受到外拔荷载作用时，锚束体与灌浆材料界面之间的物理粘结力成为最基本的抗力，一旦锚束体与灌浆材料产生相对滑移，这种力就消失；（2）机械嵌固力:由于锚束体钢材表面不平整，使得锚束体与灌浆材料之间形成机械式连锁，从而产生机械嵌固力；（3）表面摩擦力:枣核型内锚固段受力时，部分灌浆材料被锚束体夹紧，当锚束与灌浆材料之间产生相对位移时，在接触面上产生摩擦力。当前，许多资料中给出的锚索体与注浆体界面的剪应力值，通常是指以上三个力的合力。

一般来说，随着外荷载的增加，锚束体与灌浆材料间的剪应力最大值逐步向内端移动，以渐进的方式改变其在内锚固段内的分布模式。在设计中，锚束体与注浆界面的锚固力同样是根据剪应力沿锚固段呈均匀分布的假设而得到的，其极限锚固力可按下式计算:

式（1.2）

式中：n为灌浆材料和锚束体之间的极限剪应力，为钢绞线直径，为锚

固段长度，为钢绞线根数。

值得一提的是，在确定锚索的锚固段长度时，现行的方法是通过具体分析锚固段所处的地层状况来确定的。对于硬岩，锚索的锚固力一般由注浆体和锚索体界面控制，此时锚固段长度应按式（1.2）计算；在软弱地层中，锚固力一般受注浆体和地层界面控制，锚固段长度可按式（1.1）确定；但对于软岩或坚硬的土层最妥善的办法是按上述两种方法分别计算，锚固段长度最后取其中的较大值。

1.4 地层剪坏

当锚索埋入岩土体中较浅或岩土体较松散时，锚索受到一定的拉力后，松散的岩土体难以为锚索提供足够的抗拔力，锚索周围的岩土体将产生塑性变形而致使锚索发生锥体破坏。

锚索在极限抗拔荷载作用下，发生锥体破坏时破裂面的形式不外乎有三种形式：圆柱面、圆锥面和曲线型的破裂面。

Balla[5]通过大量的试验资料的研究，认为破裂面为圆弧型，其端部与锚索相切，而在地表处与水平面成45-/2的夹角。

Macdonald[5]将锚杆分为浅埋和深埋两种，并分别假设了不同的破裂面形状，其中，浅埋锚杆破裂面假设为抛物线型，而深埋锚杆破裂面设为圆柱型。

Serrano & Olalla[6]根据锚索的长细比，将锚杆划分成长锚杆和短锚杆，并制成图表供查阅，采用欧拉变分原理研究了各自对应的破裂面，结果表明:“短”锚杆的破裂面为一对称的曲线型破裂面，而“长”锚杆为复合破裂面，其端部为圆柱面而上部为对称的曲线型破裂面。

何思明[7]构造了指数形式的双参数方程用来描述锚索的破裂面，将过去常用的几种破裂面形状包含于其中，并采用基于Hoek-Brown准则的极限平衡原理研究了锚索的极限抗拔力问题。

图2 锚索破裂面的典型形式

Fig 2 typical rupture surface of anchor rope

在工程实践中为了使问题得到简化，一般都采用了圆锥形的破裂面形式，这样就可以在一定程度上避免因求解复杂的破裂面方程而使问题难度增加，如Hobst提出的用于求解锚嵌固深度的公式都是建立在圆锥形破裂面的基础上的。

2结论

综合以上内容，本文得到了以下结论：

（1）锚索的破坏形式多样，原因也比较复杂，但可以针对各种情况通过采取各种措施加以防范。

（2）用抛物线拟合锚索剪应力的现场实测数据的精度和用蒋忠信提出的高斯曲线拟合的精度相当，故锚索锚固段的剪应力分布模式可以用开口向下的二次抛物线来描述。

（3）在重要的锚固工程中，锚固段长度的设计可按本文提出的公式来计算或者在按均匀强度法设计的锚固段长度的基础上增大1.5倍以保证锚固工程的安全。

参考文献

[1] 朱宏伟.锚索自由段嵌固深度确定方法研究.重庆交通大学硕士论文.2008

[2] Hanna，T.H 著，胡定等译.锚固技术在岩土工程中的应用[M].北京：中国建筑工业出版社，1987

[3] 肖世国.非全长粘结型锚索锚固段长度的一种确定方法[J].岩石力学与工程学报，2004，23(09):1530

[4] 梁炯均.锚固与注浆技术手册[M].北京:中国电力出版社.1999

[5] K．LamParuthi & K．Muthukrishnaiah，Anchor in sand bed：delineation of rupture surfaee[J]，Ocean Engineering．26(1999)1249―1273

篇（7）

[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-237-2

1引言

1.1概述

地质灾害的一个重要特点是其“个性”，一地的地质灾害特点绝不会完全相同于另一地，相应的防治工程也应结合当地情况予以“本土化”，而不能无原则地从“异地”或“异国”照搬照套。因此，做地质灾害设计的技术人员，必须先要懂得什么是地质灾害及地质灾害的形成，发展及危害。对一个地质灾害点进行详细勘查后，形成勘查报告，在此基础上，设计具有“个性”的防治工程。要设计地质灾害防治工程，首先要了解地质灾害。

1.2地质灾害

1.2.1地质灾害的定义

（1）广义：指自然界或人为活动所引起的，危害人类生命财产和生存条件的各类事件。它包括由于不能控制或未予控制自然界和人为活动破坏性因素引发的、突然或在时间内发生的、超越本地区或本团体、个人防御能力所造成的人员伤亡与物质财产损毁的事件。

（2）定义：在《地质灾害防治条例》规定：包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。这个定义是指比较公认的因地壳表层地质结构的剧烈变化而产生的，且通常被认为是突发性的。

同时要注意与地质环境灾害区别开，后者常是在大范围区域地质生态环境变异引起的危害，常称为缓变性地质灾害。如荒漠化、水土流失、海水入侵等。

1.2.2地质灾害类型

从广义上按致灾地质作用的性质和发生处所进行划分，常见地质灾害共有12类，48种。它们是：

（1）地壳活动灾害，如地震、火山喷发、断层错动等。

（2）斜坡岩土体运动灾害，如崩塌、滑坡、泥石流等。‘

（3）地面变形灾害，如地面塌陷、地面沉降、地裂缝等。

（4）矿山与地下工程灾害，如煤层自燃、洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆、高温、突水、瓦斯爆炸等。

（5）城市地质灾害，如建筑地基与基坑变形、垃圾堆积等。

（6）河、湖、水库灾害，如塌岸、淤积、渗漏、浸没、溃决等。

（7）海岸带灾害，如海平面升降、海水入侵、海崖侵蚀、海港淤积、风暴潮等。

（8）海洋地质灾害，如水下滑动、潮流沙坝、浅层气害等。

（9）特殊岩土灾害，如黄土湿陷、膨胀土胀缩、冻土冻融、沙土液化、淤泥触变等。

（10）土地退化灾害，如水土流失、土地沙漠化、盐碱化、潜膏化、沼泽化等。

（11）水土污染与地球化学异常灾害，如地下水质污染、农田土地污染、地方病。

（12）水源枯竭灾害，如河水漏失、泉水干涸、地下含水层疏干等。

1.2.3主要地质灾害类型及特征

地质灾害的发生、发展进程，有的是逐渐完成，有的则是有很强的突然性。据此，又将地质灾害概分为渐变性地质灾害和突发性地质灾害两大类。前者如地面沉降、水土流失等；后者如崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地下工程灾害等。渐进地质灾害常有明显的前兆，对期防治有较从容的时间，可有预见地进行，其成灾后果一般只造成经济损失，不会出现人员伤亡。突发性地质灾害突然、可预见性差，其防治工作常是被动式的应急进行，其成灾后果，不光是经济损失，也常造成人员伤亡。本论文着重讲述滑坡地质灾害的特征及其设计防治工程。

滑坡是指斜坡上的岩体或土体沿着一定的软弱面或带，作整体或分散顺坡向下滑动的一种物理地质自然现象。滑动又称地滑或“走山”。

主要设计工程防治措施：

（1）截引地表水：①在滑体修筑横向截水沟、槽和纵向排水暗沟；②在滑体上修筑地表排水沟或引泉工程

（2）疏干地下水：截水盲沟、支撑盲沟、水平坑道、水平钻孔排水等。

（3）护坡脚：①保护滑坡脚免遭遇冲刷，可筑“T”型坝；②在滑坡前缘抛石、铺设石笼等。

（4）削坡减重主要用于“上陡下缓、头重脚轻”的滑坡体，其作用改善滑体外形，降低斜坡高度，坡度、重量、使滑体重心降低，提高滑坡体的稳定性。

（5）挡土墙主要用于坡面平缓而推滑力较小的滑坡体。挡土墙基础设置滑面以下的稳固层中，预留伸缩缝和汇水孔。

（6）抗滑桩：用于支档已滑动或可能滑动的斜坡岩土体，桩深入滑面以下稳固层须有一定深

（7）锚固：主要用于岩质滑坡，用锚杆、锚索施工方法，固定不稳定岩体。

2滑坡地质灾害治理设计

对于滑体加固来讲，通常我们可以通过提高抗滑力或减小下滑力来满足安全性的要求。

常用的处理方式通常有三类：

（1）直接加固：挡墙，护坡；扶壁及反压，格栅；滑动面砼抗滑栓塞，置换；抗滑桩；锚杆或描索；预应力锚索钢桩。

（2）间接加固：疏干；地表截排水及地面铺盖防渗；削坡减载，卸荷。

（3）特殊加固：麻面爆破；压力灌浆。

坡体上部的削坡减载在一般情况下可以较明显的提高边坡的稳定程度。排水（排渗）治理可有效降低地下水对滑体的影响，并提高稳定性，但基于排水效果不易控制，而且有限，特别是如果有时边坡内岩土层渗透性并不是太好或没有形成联通的地下水通道时，单纯的疏干排水治理更不宜单独采用。地表水的截排被实践证明是十分有效的，尤其是对于已产生的滑坡地段。滑坡底脚的支挡常作为十分有效的加固措施。常用的支挡措施包括钢桩、预应力锚杆（锚索）、挡墙等。尤其是其中的钢桩，对于场地条件有限，地形复杂的地段，若与其他措施结合起来，效果十分明显；预应力锚杆在合理的坡率及岩土条件下加固效果也十分明显，但对于岩体的加固效果要优于土体边坡的加固效果；而挡墙等措施对于滑坡推力不大或整体稳定性有保障的场地效果较明显。

滑坡地质灾害防治工程设计阶段的重点任务是方案优化、初步设计、施工图设计和施工组织设计，尤其是确定最佳工程布置、工程细部结构、施工程序、施工工艺和最适宜的工程材料等。

3工程实例

治理工程设计名称： 新建铁路宁（南京）安（安庆）铁路工程DK66+580.42～DK66+815.05路基滑坡设计

3.1工程概况

新建铁路宁（南京）安（安庆）铁路工程（DK66+581—DK66+815段），位于安徽省的马鞍山当涂县龙桥镇境内，坐标：东经118°28′48″、北纬31°27′36

由于铁路工程建设的切坡，切坡高度在3.0—5.0m，切坡后没进行防护，受暴雨期影响，边坡已发生顺层山体滑坡现象。

滑坡对行驶车辆、行人的生命财产安全构成威胁并阻断铁路交通。

3.2滑坡现状规模及主要特征

DK66+581-DK66+815段左切坡段，工程建设过程中存在切坡问题，主要切坡段共1处，切坡段单长234m、切坡高度3.0-5.0m。切坡段岩性主要为三叠系中统黄马青组（T2t）的粉砂岩、砂砾岩、砂质页岩。上更新统（Q2q）的粉质粘土等，由于裂隙发育，因此，工程建设过程中的切坡段可能遭受滑坡灾害的危险性。根据边坡切坡高度、地形坡度、组成边坡的岩性、裂隙发育程度及风化程度等，预测规模为1170m3，危险性等级为大级；在顺向坡及裂隙发育段，G1孔、G2孔及G3孔钻探深部揭示，自地表到孔深19.80米处为基岩强风化层，分别于3.50、6.50、10.20米和19.80米处发现为滑坡体岩性段含软弱夹层，或破碎发育地段，下部的岩体可能牵引坡上较大范围的岩体发生崩塌或滑坡灾害，预测崩塌的规模为100m3、危险性等级为小级，滑坡的规模为51000m3，危险性等级为大级。

3.3滑坡稳定性综合评价

根据《地质灾害防治工程勘查规范》（DB50/143—2003）规定，其判别标准见表5。

据滑坡稳定性计算结果综合判定，该滑坡在天然状态条件下处于欠稳定状态，暴雨状态下处于不稳定状态，与勘查期间滑坡变形及位移特征相吻合，需要采取工程措施进行提高。

3.4治理方案设计

3.4.1锚索设计

（1）锚索锚固力设计

锚索采用ASTMA416-92标准的高强度低松驰170（1860）级φ15.24mm钢绞线，其标准强度Rb≥1860MPa，钢筋截面积A=140mm2，设计使用应力为钢绞线保证强度的60%，则单根钢绞线设计张拉力T为：

T=Rb.A=1860×103×0.6×140×10-6=156.24KN

锚索采用6根钢绞线，设计承载力Ta为：Ta=6T=6×156.24=937.44KN

取设计承载力为900KN，超张拉时使用应力为钢绞线保证强度的70%，其承载力取1090KN。

（2）锚固端长度的确定

锚固端与地层之间的锚固长度：Lsa=Ta*Sf/（πDTs）

式中：Ta-锚索设计承载力，KN；Sf-安全系数（结合工程的重要性Sf值的可靠程度、锚固力大小，并考虑到多束钢绞线比一束的握裹力减少的情况综合选用1，本工程取3.0）；D-钻孔直径（m），取0.114m；Lsa-锚固端与地层之间的锚固长度（m）；Ts--孔壁与注浆体之间的黏结力（KPa）；

锚索在注浆体中锚固长度：Lsa=Ta*Sf/（nπDTs）

式中：Lsa-锚索在注浆体中锚固长度；n-钢绞线根数，为6根；D-钢绞线直径，为15.24mm；Ts-钢绞线与注浆体之间的黏结力（KPa）；故取锚固端设计长度Lsa=5m

（3）锚索倾角的确定

据经验：最优锚固角为：β=45°+φ/2

当单根锚索的锚固力为最大时，锚索与水平面的夹角为：δ=45°+φ/2-γ

其中：φ为动面内摩擦角；β为锚索与滑面夹角；δ为锚索与水平面夹角；γ为滑动面与水平面夹角。本设计采用20°。

（4）格构梁框架间距的确定

据经验，框架纵梁截面尺寸为0.4×0.4m，横梁截面尺寸为0.4×0.4m；

（5）锚索数量的确定

锚索布设处滑坡体宽度约20m，稳定需要的总锚固力为：Q=K*B*E

式中：K-安全系数，取K=1.5。

单根锚索提供抗力单根锚索提供抗力由下式计算：

P抗=Psinαtgφ+Pcosα

式中：α=45°+φ/2；P-锚索设计锚固力；

则预应力锚索数量：n=Q/P抗

将φ=50°；P=900KN代入上式计算共需锚索n=21根。

则格构梁的排数为：R=F*L/P抗，其中：F为滑坡推力；L为格构梁横间距；P抗为单根锚索提供的抗力。本设计取R=3

3.4.2截排水工程设计

为防止降雨时地表水灌入滑坡体中，在滑坡体后缘布设一道截水沟；在滑坡体上，根据实际地形条件布置一条排水沟，主要起到将截水沟内的水引入已修排水沟的作用，此外，在坡内排水沟坡段较陡处，设计人字梁沟底加糙、台坎跌水及消能井。后缘截水沟长518m，坡内排水沟长98m。

3.4.3挡墙设计

重力式挡墙布置在变形体的前缘一带，挡墙长度80m，挡墙形式随地形，选择三处断面进行设计，以控制挡土墙断面尺寸，土压力计算过程见挡土墙验算书。挡土墙采用天然基础，设计基础埋深1.0m，排水孔尺寸采用直径80mmPVC管内衬。纵横向间距均取1.5～2.0m，品形错开。

3.4.4治理工程费用：本工程施工费用5077957元。

参考文献

[1]胡文韬，杨文远主编《工程地质学》地质出版社.1997年9月.

[2]孔德坊，王士天等《中国工程地质学》科学出版社.2000年10月.

[3]林宗元主编《简明岩土工程勘察设计手册》中国建筑工业出版社.2003年4月.

[4]李铁峰主编《环境地质学》地震出版社.1997年6月.

篇（8）

此岩土工程建筑位于北京四环与五环镶嵌的岩土层密布处，为开发商业中心的需要，在面积为10万m2的圆形商圈下建立地下两层结构的大型停车场。地下两层，深度10m，在勘察过程中必须提供拟建地下场地地下水的有关参数，为在开挖前提供基坑设计与涌水量的预测依据。

2.地下岩土层场地水文地质条件

所建场地岩土层处于洪流冲击阶级地貌区，在钻探后，场地结构层主要有：洪流残积石灰岩层、开群震旦混合砂岩岩、燕山厚质页岩层、侵入岩层、变质岩层。正值施工场地中心有一条走向为东北向的断裂破碎带经过，西部主要以混合岩为主，东南部以花岗岩为主。详情见图1。

从图1可以看出，场地地下水主要以洪流冲击下的松散岩沙为主，由弱到强的岩层断裂中，在场地近中北部处的断层接触带中，其含水量丰富，且贯通性较好，可进行多孔抽水试验。 

2.1多孔抽水试验

2.1.1钻井

为节约成本、缩短工期、提前竣工，将已开始动工且分布在此南方向触岩带的勘察孔进行增加孔数作业。首先，在孔的上部采用350毫米的钻头钻到中心部位，抵达岩层处的深度≥3m，再用156mm的滤水器管头用尼龙布呈网层包住，在岩层的0.50m处，以碎石滤料，其次用活塞到两冲洗至水质清澈、岩渣打捞干净。最后，将深井抽水泵置于井底上方3.50 m处进行抽水试验。

2.1.2抽水试验作业

本次抽水试验以地下含水层作为施工对象，混合多种项目进行试验检测，抽水试验成果详情见表1，配验孔位置详情见表2。

2.1.3水文地质参数计算

根据抽水试验得到的数据和检测结果，进行相关的计算，得到施工依据。

岩土地含水层地下水渗透系数，可根据以下公式进行深入剖析：

K=0.366Q/M（S2-S1）×（r/d）式中，Q为抽水孔涌水量，M为抽水孔与观察孔距离，S2为观察孔的水位降深，S2为抽水孔水位降深，r为抽水孔半径，d为抽水孔灌量。将表1的数据代入公式，可得出K（渗透系数）为3.25，当抽水孔深降至岩土层桩基9.85米时，最佳基坑涌水量为4005m3/d。

3.基坑用水量预测

3.1涌水量预测

由于北京此岩土层地下室建筑场地呈圆形，必须采用较为稳定的方式进行水流量曲折的基坑涌水量的预测，简化钻井结构施工，根据场地面积等效为圆面积来引用基坑的半径，其基坑涌水量可以用以下方式进行估算：

Q=1.89K×，Q为基坑涌水量，以控制最佳涌水量的范围，进行上述所测数据的代入计算，得出基坑降水半径引用值为30.77米时，能够有效孔之基坑涌水量，在岩层中快速进入丰水区以最大限度的控制水量。

3.2基坑降水井的设置

根据上述基坑涌水量的预测，在涌水量的初级阶段，其量可达4005m3/d，若每一个井口的出水量为130m3/d来计算，则需要35口井才能控释好该基坑的地下水涌出量，且井距≤9米。涌水井的成井工艺与抽水孔试验类似，在岩土层接触含水量丰富的地段，使之快速有效的设置成井成功作业。

3.3涌水量预测后的效果

经过多次的抽水反复试验和对基坑涌水量的测算，抽水工程在10～15d后，阻止岩土层周边的丰富地下水涌入基坑内，降低地下水的浪费程度，并且基坑内的积水有明显的减少，在基坑的边坡水量段，仅有少量的渗透和，只需正常开挖时注意安装防土层即可避免坍塌，在降水时，基坑桩水坑的涌水量<0.05L即可确保基坑内基本无水，使工程顺利进行。

4.结论   本文由wWW. DyLw.NeT提供，第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务，欢迎光临DyLW.neT

本岩土工程的抽水试验由于施工场地无放坡，且地下水质层结构复杂，因此，在做基坑的支护时，应采用桩锚固定一体的作业方式，进行内支撑支护。在进行抽水孔试验时，要经过严密的计算，依据程序把握好作业的步骤，即钻孔-扩孔-置入花管-回填滤料-洗井捞渣-清理水质至清，只有遵循这样的步骤，才能准确获取到标准、精确的水文特征和地下参数。

基坑涌水量要依照土质结构层和其特点，书写岩土层物理力学可行性研究报告，做具体的水质分析和处理，遵循建筑场地地貌景观特点，严格控制基坑涌水量。

篇（9）

1.2边坡工程稳定性分析方法

1.2.1边坡极限平衡法。极限平衡法是根据边坡上的滑体或滑体分块的力学平衡原理(即静力平衡原理)分析边坡各种破坏模式下的受力状态，以及利用边坡滑体上的抗滑力和下滑力之间的关系来评价边坡的稳定性。极限平衡法是边坡稳定分析计算的主要方法，也是工程实践中应用最多的一种方法。

1.2.2边坡可靠性分析法。边坡工程是以岩土体为工程材料，以岩土体天然结构为工程结构，或以堆置物为工程材料，以人工控制结构为工程结构的特殊构筑物。这些构筑物都程度不同地存在组成和结构上的不均匀性，天然边坡尤为突出，因为构成边坡的地质体经受长期的多循环的地质作用，而且作用强度不一，且又错综复杂，致使它们的工程地质性质差异很大。现阶段边坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模拟法，可靠指标法，统计矩法以及随机有限元法。

2边坡工程处治技术

2.1抗滑桩技术边坡处置工程中的抗滑桩是通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体，依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力，从而使得边坡保持平衡或稳定。抗滑桩与一般桩基类似，但主要承受的是水平荷载。钢筋混凝土桩是目前边坡处治工程广泛采用的桩材，桩断面刚度大，抗弯能力高，施工方式多样，其缺点是混凝土抗拉能力有限。抗滑桩施工最常用的方法是就地灌注桩，机械钻孔速度快，桩径可大可小，适用于各种地质条件；但对地形较陡的边坡工程，机械进入和架设困难较大。钻孔时的水对边坡的稳定也有影响。人工成孔的特点是方便、简单、经济，但速度慢，劳动强度高，遇不良地层(如流沙)时处理相当困难。另外，桩径较小时人工作业面困难。

2.2注浆加固技术注浆加固技术是用液压或气压把能凝固的浆液注入物体的裂缝或孔隙，以改变注浆对象的物理力学性质，从而满足各类土木建筑工程的需要；注浆加固技术的成败与工程问题、地质问题、注浆材料和压浆技术等直接相关，如果忽略其中的任何一个环节，都可能造成注浆工程的失败。工程问题、地质特征是灌浆取得成功的前提，注浆材料和压浆技术是注浆加固技术的关键。

2.3加筋边坡和加筋挡土墙技术加筋土是一种在土中加入加筋材料而形成的复合土。在土中加入加筋材料可以提高土的强度，增强土体的稳定性。因此，凡在土中加入加筋材料而使整个土工系统的力学性能得到改善和提高的土工加固方法均称为土工加筋技术，形成的结构亦称为加筋土结构。和传统支挡结构相比，加筋边坡和加筋挡土墙的特点有：结构新颖、造型美观、技术简单、施工方便、要求较低、节省材料、施工速度快、工期短、造价低廉、效益明显、适应性强、应用广泛等。由于加筋边坡和加筋挡土墙的这些优点，目前其已从公路路堤、路肩发展到应用于其他各种支挡结构和边坡防护。目前已用于处理公路边坡、市政建设、护岸工程、铁道工程路基边坡、工民建配套的支挡及边坡工程、防洪堤、林区工程、工业尾矿坝、渣场、料场、货场等；甚至还用于危险品或危险建筑的围堰设施等。

2.4锚固技术岩土锚固技术是把一种受拉杆件埋入地层中，以提高岩土自身的强度和自稳能力的一门工程技术。由于这种技术大大减轻结构物的自重，节约了工程材料并确保工程的安全和稳定，具有显著的社会效益和经济效益，因而目前在工程中得到极其广泛的应用。锚杆在边坡加固中通常与其他只当结构联合使用，例如以下几种情况：①锚杆与钢筋混凝土桩联合使用，构成钢筋混凝土排桩式锚杆挡墙。排桩可以是钻孔桩、挖孔桩或预置桩；锚杆可以是预应力或非预应力锚杆，预应力锚杆材料多采用钢绞线(预应力锚索)、四级精轧螺纹钢(预应力锚杆)。锚杆的数量根据边坡的高度及推力荷载可采用桩顶单锚点作法和桩身多锚点作法。②锚杆与钢筋混凝土格架联合使用形成钢筋混凝土格架式锚杆挡墙。锚杆锚点设在格架节点上，锚杆可以是预应力锚杆(索)或非预应力锚杆(索)。这种支挡结构主要用于高陡岩石边坡或直立岩石切坡，以阻止岩石边坡因卸荷而失稳。③锚杆与钢筋混凝土板肋联合使用形成钢筋混凝土板肋式锚杆挡墙，这种结构主要用于直立开挖的Ⅲ，Ⅳ类岩石边坡或土质边坡支护，一般采用自上而下的逆作法施工。④锚杆与钢筋混凝土板肋、锚定板联合使用形成锚定板挡墙。这种结构主要用于填方形成的直立土质边坡。

2.5预应力锚索加固技术用高强度、低松驰型钢绞线预应力锚索对滑坡体或崩落体施加一定的预应力，提高它们的刚度，使预应力锚索作用范围的岩石相应挤压，滑动面或岩石裂隙面上摩擦力增大，加强它们的自承能力，可有效地限制岩体的部份变形和位移。

2.6排水工程的设计地表排水工程的设计要求：①填平坑洼、夯实裂缝。坡面产生坑洼和裂缝，往往是滑坡的先兆，也是导致严重滑坡的主要原因。大气降雨、地表水就会汇集在坑洼处或沿着裂缝渗入土层，使土的抗剪强度降低，造成坡体滑动。因此，对坑洼和裂缝应仔细查找，认真夯填。②合理确定截水沟的平面位置。截水沟的平面布置，应尽量顺直，并垂直于径流方向。如遇到山坡有凹地或小沟时，应将凹地填平或与外侧挡土墙相连，内侧与水沟联结，避免水沟内的水流越出或渗入截水沟沟底，导致水沟破坏。应该结合边坡的区域地貌、地形特点，充分利用自然沟谷，在边坡体内外修筑截水沟、平台截水沟、集水沟、排水沟、边沟、急流槽等，形成树杈状、网状排水系统，以迅速引走坡面雨水。

3结语

论文对常用边坡工程的处治措施进行了初步探讨，指出了常用边坡工程处治措施的适用性，然而随着工程建设规模的不断增大，边坡高度增高，复杂性增大，对边坡处治技术的要求也越来越高。可以预见，随着科学技术的发展，边坡处治技术将得到进一步的发展，并逐步趋于完善。

参考文献：

[1]彭小云，张婷，秦龙.高陡边坡稳定性的影响因素分析[J].高陡边坡稳定性的影响因素分析.2002.

[2]赵明阶，何光春等.边坡工程处治技术[M].北京：人民交通出版社.2003.

篇（10）

1　概　述

岩土边坡工程改变了自然边坡现状，会对当地的生态环境造成不利影响，在环境保护要求严格的今天，边坡工程增加生态环境保护的内容是非常重要甚至是强制性的。其中边坡植被防护作为岩土工程生态环境保护的重要部分，在国内得到了广泛的应用，并取得了良好的效果，且开始逐渐取代传统的圬工护坡。边坡植被防护工程主要有以下几类技术:①阶梯植被;②框格植被;③穴播或沟播;④喷播植草;⑤植生带;⑥绿化网;⑦土工网垫等。

本文将结合三峡库区地质灾害治理工程的经验，重点论述喷播植草防护技术在库区地质灾害治理工程中的应用。

2　喷播植草防护技术的特点

喷播植草是利用液态播种原理，将草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂和色素等按一定比例配水混合搅匀，通过机械加压后喷射到边坡坡面的防护技术。由于其施工简单、速度快，造价低且草籽成活率高，在国内外获得了广泛的应用。

3　喷播植草防护边坡的主要功能

喷播植草作为边坡防护措施，将极大地改善工程建设的生态环境，创造良好的经济、社会和环境效益。主要功能是对岩土边坡浅表层进行防护，通过对浅表层边坡的加固从而达到防止雨水冲刷、控制水土流失、保持边坡稳定的作用。

3.1　边坡加固作用

(1)深根的锚固作用。植物的垂直根系穿过坡体填土，锚固到深处较稳定的土层上，能起到锚杆的作用。乔本科、豆科植物在地下0.75~1.50 m深处有明显的土壤加强作用。

(2)浅根的加筋作用。植物根系在土中错综盘结，使边坡土体在其延伸范围内成为土与草根的复合材料，稳定边坡表层土体，起到护坡的作用。

3.2　植被的水文效应

(1)降低坡体孔隙水压力。植物通过吸收和蒸发边坡土体内的水分，降低土体内的孔隙水压力，从而提高了土体的抗剪强度，有利于边坡土体稳定。

(2)控制土壤侵蚀、保持水土。降雨是坡面冲刷的重要原因，降雨时植草对边坡有明显的保护作用，能有效降低地表径流的流速，从而抑制面蚀及沟蚀，减小边坡土体的流失。

3.3　改善和美化环境

植草可使被破坏的环境逐步恢复，并能促进有机物的降解，净化空气;植草形成的绿化带，与周边环境更协调，与自然更接近，起到改善和美化环境的作用。

4　三峡库区地质灾害治理工程特点及要求

(1)三峡库区在蓄水及运行过程中水位变化频繁，水位变幅大;

(2)受当地地形地质条件限制，沿江地质灾害治理区域大多土质贫瘠，有机质含量低;

(3)采用喷播植草防护的边坡坡比为1∶2~1∶

3.5，坡度能满足喷播植草的要求，无需采用网垫等其他额外加固措施;

(4)施工工期短，时间要求严格;

(5)要求边坡尽快形成抗冲刷能力;

(6)工程位于城镇，对景观、绿化要求高;

(7)成坪后不需要专门的养护，形成稳定生物群落并自然生长;

(8)边坡面积较大，应尽量降低成本，节约投资。

5　符合库区灾害治理工程特点的喷播方案针对库区灾害治理工程特点及要求，采用了以下的喷播方案。

(1)选用在三峡库区能广泛生长的草种。采用豆科和乔本科草种混播，提高耐贫瘠能力。根据库区地质灾害治理工程的特点及当地的气候条件，采用以小冠花为主，以中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿等为辅的4种草种混播。

草种以小冠花为主是因为小冠花具有以下特点:①生长年限长，其寿命可达50 a以上;②根系发达，持久性强;③覆盖速度快，覆盖度大，每株当年覆盖面积平均0.7~0.9 m2;④绿色期长，枯草期短，在南方为四季常绿草种;⑤耐贫瘠、耐寒、耐高温、高抗病虫害;⑥水土保持效果显著;⑦对不同气候及土壤的适应性强。

由于小冠花耐水性较差，在水位变幅区降低小冠花草种的比例，相应增加其他辅助草种比例，以提高植草的耐水性。 转贴于

(2)增加黏合剂、木质纤维素、保水剂、复合肥等喷播材料用量，并覆盖无纺布，使草籽在喷播后立即在土壤表面形成较强的抗冲刷能力。三峡库区地质灾害治理工程较多采用土石方回填，边坡为碎石土质边坡，为确保草籽在初期能顺利成活并生长，增加了黏合剂、木质纤维素的用量以确保草籽在边坡上可稳定附着;增加保水剂、复合肥的用量以确保草籽在生长初期的养分及水分的充足供应。

(3)采用多草种混播，提高耐水性、增强抗病、抗虫害能力，有利于形成稳定的生物群落。

(4)在满足要求的前提下，优化配方，降低成本。

(5)在边坡满足喷播植草要求后立即施工，边坡清理与喷播植草同时进行，清理一块喷一块，力求在最短时间内完成，满足工期的要求。

6　喷播施工

6.1　施工所需设备、材料及人员组成

(1)喷播机:容器容量为50加仑;

(2)草籽:为中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿、小冠花4种混播;

(3)添加剂:黏合剂、饱水剂、木质纤维素、复合肥;

(4)无纺布;

(5)便携式汽油泵及连接汽油泵与喷播机容器的水管;

(6)施工人员组成:清理边坡2人，喷播技工4人。

6.2　喷播工序及技术要求

喷播工序为:清理并平整边坡混合草籽并喷播铺盖无纺布养护。其中清理并平整边坡、混合草籽并喷播、铺盖无纺布3道工序可同时交叉进行，以缩短工期。

各工序技术要求如下。

(1)清理并平整边坡。在防护范围内要清除杂物，并对边坡进行平整，使边坡达到喷播的要求。根据喷播机喷播面积对坡面进行划分并做好标记，防止混喷及漏喷。

(2)混合草籽并喷播。将草籽及添加剂按一定比例配置好，依次加入并混合搅拌30 min，然后均匀喷至坡面，为保证喷播均匀，在坡面上先喷2/3的混合液，余下部分重新加满水后复喷一次至附着均匀即可。

(3)铺盖无纺布。覆盖无纺布是对喷播植草的初期养护，在草籽未萌发前可起到防冲刷、保水、保温的作用。无纺布应采用铁丝或竹钉固定，四边用土压好，防止风吹开。

(4)养护。在草籽萌发前期，应根据土壤湿度的变化多浇水，保证种子萌发所需水分，在种子发芽后，根据发芽情况适当浇水至其自然生长，形成稳定的生物群落。至此，养护工作基本完成，只需定期清除杂草即可。

7　工程效果及经济、社会效益

(1)由于施工机械化程度高，边坡的喷播植草可迅速完成，从而大大降低成本，仅为圬工护坡的10%~20%。

(2)喷播植草所用附加材料大多数为易分解材料，对环境无污染;且植草边坡与周围环境相融合，能美化城镇景观。这是传统圬工护坡所不及的。

篇（11）

 

0. 前言

80年代后期，我国锚杆支护技术进入一个新的发展阶段，锚杆支护种类和支护形式趋于多样化，用量日趋增多，应用范围不断扩大。然而锚杆支护主要使用在围岩稳定程度较高的巷道，在软岩巷道、深井巷道等复杂困难条件下锚杆支护的锚固力在很大程度上取决于所锚岩体的力学性能，软岩巷道不能为锚杆提供可靠的着力基础，软岩巷道的可锚性差是造成锚杆锚固力低和失效的重要原因。锚杆和注浆都是巷道等岩土工程支护的基本形式，利用锚杆兼做注浆管，实现“锚注支护”是解决深部软岩巷道支护的新途径。

1. 锚注支护机理

与世界锚杆技术先进国家相比，我国目前软岩巷道锚杆支护的主要技术问题是锚杆支护系统支护强度不够，其原因一是单根锚杆锚固力低；二是锚杆之间较少采用托梁、钢带等连接件；三是金属网和喷射混凝土设计不太合理、旆工质量较差。国内外大量巷道围岩—支护关系研究结果表明，支护强度对巷道围岩变形有明显控制作用。特别是软岩巷道，其支护—围岩关系与中硬岩有明显区别，主要表现为：支护强度与围岩变形之间的非线性特性，支护强度的提高导致围岩变形更显著的降低。

软岩巷道由于围岩破裂范围大，围岩变形量大，变形持续时间长，普通锚杆支护所提供的支护强度小，不能及时有效地控制巷道围岩变形。锚杆支护允许的极限变形量一般较小，往往是单根锚杆或其辅助支护失效破坏，导致锚杆支护成拱的作用丧失。所以软岩巷道支护的首要问题是，采用合理的支护形式提高支护系统强度，控制围岩变形。锚注支护技术是利用锚杆兼做注浆管以实现锚内注的支护方式：

（1）通过注浆将破碎围岩胶结成整体，改善围岩的结构及其物理力学性质，既提高围岩自身的承载能力，又为锚杆提供了可靠的着力基础，使锚杆对松散围岩的锚固作用得以发挥；

（2）采用注浆锚杆注浆，可以利用注液封堵围岩裂隙，隔绝空气，防止围岩风化，且能防止围岩被水浸湿而降低围岩的本身强度，提高围岩的稳定性；

（3）利用注浆锚杆注浆充填围岩裂隙，配合锚网支护，可以形成一个多层有效组合拱，即喷网组合拱，锚杆压缩组合拱及浆液扩散加固拱，从而扩大了支护结构的有效承载范围，提高了支护结构的整体性和承载能力，从而有效地控制深部软岩巷道的大变形。

2. 注浆材料

注浆材料一般可分为悬浮液型浆材和溶液型浆材。浆液的性质取决于组成成分及温度、时间和渗透速度等。根据注浆的目的、土质条件、工程性质、施工技术及造价高低等因素来选择适宜的浆材及合适的浆液配比。

（1）水泥基浆材。。硅酸盐类水泥作为注浆材料具有结实强度高、耐久性好、材料来源丰富、工艺设备简单、成本较低、抗渗性较好、注浆设备品种齐全等特点，所以在各类工程中得到广泛应用。但这种浆液容易离析和沉淀，稳定性较差，并且由于其粒度大，使浆液难以注入土层的细小裂隙或孔隙中，扩散半径小，凝结时间不易控制，结石率低。为了适应各种不同工程的需要，可在浆液中加入不同的添加剂，来改善水泥浆液的性质。硅酸盐类水泥的品种很多，其主要性能首先取决于其矿物组成。各种矿物单独与水作用所表现的性质是不同的，组成硅酸盐水泥的各种矿物组成的比例不同，水泥的性能差异很大，改变水泥中矿物组成的比例，可以满足不同工程类型的需要。工程中按矿物组成对硅酸盐水泥品种进行划分。可根据注浆工程的具体情况，选择不同类型的水泥以满足工程耐久性等方面的要求。现在普通水泥浆液一般分为单液水泥浆和水泥—水玻璃双液浆。。水泥—水玻璃双液浆克服了单液水泥浆的凝结时间长，凝结时间不易控制，结实率低的特点，但该浆液在注浆钱应惊醒细致的试验测定，确定水灰比和水玻璃的浓度以及水泥浆与水玻璃的体积比等指标。

（2）化学基浆材。化学浆液可注性好，能注入土层中的细小裂隙或孔隙。其缺点是结石体强度较低，耐久性较差，对周围化境和地下水源有污染，价格较贵。因此，以加固为目的的工程一般较少采用化学基浆材。

化学基浆材有三大类：

一是水玻璃类化学注浆材料。分为碱性水玻璃和酸性水玻璃。碱性水玻璃浆材的主要缺点是凝结体有脱水收缩和腐蚀现象，耐久性较差及对环境有污染。酸性水玻璃可在中性区域内凝胶，凝胶体没有碱溶出，不存在碱性水玻璃的腐蚀现象和环境污染问题，耐久性较好。例如，铁道科学研究院西南分院研制出的抗干缩和耐久性强的水泥—水玻璃浆材中加入XN型浆液增塑剂，耐久性可达10年以上。

二是有机高分子化学注浆材料。。此类浆材具有渗透能力强，固结性能好，抗渗性高和凝结时间可调的优点，可以解决水泥浆液无法解决的工程问题，近年来，对原有高分子浆材进行了有效的改进，如出现了无酸及甲醛溶出的矿用脲醛树脂浆材、无单体溶出的丙烯酞胺系浆材及毒性仅为丙烯酞胺浆材1%的丙烯酸盐浆材等。

三是有机高分子符合化学注浆材料。高分子聚合物等除单独用做化学注浆材料以外，为了降低成本和满足单一浆液不能实现的性能，有时与水玻璃或水泥配置成高分子符合化学注浆材料。

3. 注浆机具与工艺

注浆所用机具以注浆泵为主，按注浆泵的浆液混合方式，注浆分双液注浆和单液注浆。双液注浆是指两组注浆材料放在注浆泵的两个料桶中，在压注到岩体的过程中混合反映的注浆过程。单液浆泵是指所有注浆材料放在一起，经充分混合反应后，用单液注浆泵压注到岩体的注浆过程。注浆泵根据注浆参数的要求有很多型号，如YZB40.2.25型双液泵、GKP—QU型风动双液齿轮泵和QB1850型便捷式单液注浆泵等。注浆泵在施工中的选型根据工程要求的注浆压力、注浆流量、材料性能和施工地点的空间大小等确定。

注浆施工工艺流程为：钻孔→安装锚杆→封孔止浆→注浆→安设锚杆扦盘。

4. 结语

（1）与锚杆支护相比，锚注支护注浆既加固了围岩，又给锚杆提供了可靠的着力基础，使围岩强度和承载能力得到显著提高，巷道变形量明显降低，锚注支护可以较好地解决深部软岩巷道的支护问题。

（2）采用锚注支护技术，将松散破碎的围岩胶结成整体，提高了岩体的强度，使巷道保持稳定而不易破坏。

（3）利用注浆充填围岩裂隙，配合锚网喷支护，可以形成一个多层的有效组合拱，极大地提高了支护结构的整体性和围岩的自身承载能力。

（4）锚注支护技术的应用解决了高应力软岩巷道的支护问题。

参考文献

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