


锚杆:岩土工程中的关键支护构件
锚杆是一种广泛应用于岩土工程、矿山支护、隧道工程、边坡稳定及基坑支护中的关键主动支护构件。其功能在于深入岩土体内部,通过施加预应力(主动锚杆)或利用自身强度(被动锚杆),将潜在不稳定岩土体与深部稳定地层锚固在一起,形成一个整体受力结构,从而有效抵抗岩土体的变形、滑动或坍塌。
结构与工作原理
*基本组成:通常由锚固体(位于锚杆深部,提供锚固力)、杆体(承受拉力的主体,常用钢筋或钢绞线)和锚头(外露端部,用于张拉锁定和连接垫板、腰梁等外部结构)三大部分构成。
*支护机理:
*主动支护(预应力锚杆):在安装后,通过张拉杆体并锁定,主动向岩土体施加一个压应力,显著提高其整体性和抗剪强度,限制变形发展。这是且的方式。
*被动支护(非预应力锚杆):依靠岩土体变形时产生的位移来拉动杆体,进而激发其抗拉强度提供抗力。主要用于变形控制要求不高的场合或作为系统补充。
主要分类
*按受力时长:
*临时锚杆:服务年限短(通常≤2年),用于施工期临时支护(如基坑)。
*锚杆:服务年限长(通常≥2年),设计寿命与主体结构相同(如边坡、隧道、大坝)。
*按锚固形式:
*机械式锚杆:利用机械装置(如胀壳、倒楔)在钻孔孔壁产生摩擦力或支撑力实现锚固。安装快,但承载力相对较低,多用于硬岩。
*粘结式锚杆:常见类型。通过向钻孔内注入水泥浆或树脂等胶凝材料(注浆),使杆体与周围岩土体通过粘结力紧密结合。承载力高,适应性强(软岩、土体均可)。
*全长粘结锚杆:杆体全长被胶结材料包裹,提供均匀锚固力。
*端头锚固锚杆:仅在锚杆端部(锚固段)进行注浆锚固,自由段不粘结。
应用场景
*深基坑开挖的侧壁支护(与支护桩、地下连续墙结合)。
*不稳定边坡、滑坡的加固治理。
*隧道、地下洞室的围岩稳定(系统锚杆或局部加强)。
*矿山巷道、采场的顶板及两帮支护。
*大坝、挡土墙等结构的抗倾覆、抗滑移加固。
*既有结构(如基础、挡墙)的加固补强。
关键施工环节
锚杆施工质量至关重要,主要包括:钻孔(孔径、深度、垂直度)、杆体制作与安装、注浆(浆液配比、压力、饱满度)、张拉锁定(预应力锚杆)及防腐处理(尤其锚杆)。每个环节都直接影响终的锚固效果和工程安全。
总之,锚杆技术以其、经济、适应性广的特点,在现代岩土工程中扮演着不可或缺的角色,是保障工程结构稳定与施工安全的技术手段之一。