發布時間：2023-04-24 17:04:14
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關鍵詞：錨固工程 預應力狀態 檢測 補償 原理 方法
1.概述
自上世紀50年代我國在工程領域首次應用錨固工程以來，大量錨固工程應用在鐵路、交通、市政、水利、港口碼頭、冶金礦山及地下工程等領域，發揮著重要的作用。隨著工程應用規模的不斷擴大，有關錨固工程的研究工作也取得了大量成果，錨固機理研究逐步深入完善，各種錨固新結構也不斷研制成功并付諸實踐。
然而，目前國內外主要集中研究錨固工程的錨固機理和錨固結構，對于錨固工程的運營效果卻很少關注。工程實踐證明部分錨固工程運營一段時間后，在各種不利因素的綜合作用下，時有發生錨固效果失效或突然破壞事故。為此，開展對錨固工程預應力狀態進行檢測及補償方面的研究工作，對于探明錨固工程運營狀況、延長錨固工程使用期限、提高錨固效果等方面具有重要的意義。
2.檢測原理
2.1 錨固工程的作用機理及影響因素
錨固工程結構主要可分為錨固段、自由段和外錨體三部分，目前應用較廣的錨固工程，按錨固段結構形式對錨固工程結構分類為普通拉力型錨固工程、普通壓力型錨固工程、拉力分散型錨固工程、壓力分散型錨固工程以及拉壓分散型錨固工程。概括起來，其作用機理的核心可簡化為：
（1）
式中：――錨固荷載，KN；
――外錨荷載，KN。
其中作用為錨固段內孔周巖土層與錨固體之間粘結剪應力 為錨固結構作用在反力結構上的荷載（即鎖定荷載F），錨固工程結構及作用原理見圖1。
圖1 錨固工程結構及作用原理示意圖
關于錨固段內孔周巖土層與錨固體之間粘結剪應力的分布形式，通常分為工程簡化公式和數值理論公式兩類。工程簡化公式為：
(2)
式中：D――錨孔直徑，m；
――錨固段長度，m。
數值理論公式則按拉力型和壓力型分別為：
拉力型：（3）
式中：P――張拉端所施加的軸向拉拔荷載，kN；
――錨孔半徑，m；
t――與錨固體、孔周地層的剪切模量、泊松比有關的剛度系數，且
（4）
――孔周地層的泊松比；
――分別為錨筋體、膠結體和孔周地層的彈性模量，MPa；
――分別為錨筋體、膠結體和孔周地層的截面積，m2；
壓力型：(5)
(6)
(7)
式中：F――張拉端所施加的軸向拉拔荷載，kN；
――巖土體的內摩擦角，°；
――巖土體泊松比。
――錨筋體的彈性模量，MPa；
E――巖土體彈性模量，MPa；
Z ――錨固段內沿孔軸方向任一點與孔底的距離，m。
2.2 預應力檢測原理
錨固工程作用時，其自由段仍能自由伸長，張拉荷載通過錨具和夾片鎖定傳遞至反力結構上。因此，當在外錨體夾片外端施加荷載 F時，其施加過程理論上可分為三個階段：
⑴ 當時，錨固結構無變化，夾片外露錨筋體無變形；
⑵ 當時，錨固結構處于臨界應力平衡狀態；
⑶ 當時，錨固荷載增加，自由段發生伸長變形，夾片外露錨筋體伸出。
顯然，錨筋體自由段發生變形或夾片外露錨筋體伸出變形的起點對應的荷載即為該錨固結構對應的預應力狀態。
3 檢測技術
3.1 預應力檢測方法
根據上述預應力檢測原理，可實現對錨固工程的預應力狀態進行檢測。檢測方法如下：
⑴鑿除外錨體封錨砼，清理錨筋體，打磨外錨體周圍反力結構表面。要求錨筋體清潔干凈，錨筋束之間無雜物；打磨的反力結構表面平整且其面積應能滿足安裝張拉加載設備的需要。
⑵采用專用連接器接長錨筋體并安裝張拉加載設備和數據記錄儀器，然后啟動設備和儀器，檢驗設備及儀器滿足正常工作性能。
⑶分別按錨固荷載的20%、40%、60%、80%、100%分級緩慢勻速加載，分級加載之間穩壓2～5min，加載過程中自動記錄荷載F～錨筋體伸長量曲線。
⑷當荷載F～錨筋體伸長量曲線出現明顯拐點時，加載至該級荷載即可停止張拉加載操作，完成預應力檢測操作。
3.2 預應力狀態分析方法
根據上述預應力檢測記錄曲線，可反映出四個階段：
⑴張拉設備密貼階段：表現為荷載增加很小而位置有明顯增加，這是由于張拉設備儀器安裝時存在間隙，施加少量荷載后即克服該間隙而密貼。
⑵張拉設備施加荷載階段：表現為荷載增加很大而位移基本不變或微量增加，因為張拉設備施加與外露錨筋體上的荷載小于原鎖定荷載，所以錨固結構主體未變形。
⑶克服摩阻階段：表現為荷載呈振動曲線而位移增加，因為存在錨圈摩阻及錨筋體與注漿體之間的摩阻，在張拉荷載克服鎖定荷載之前，摩阻力與鎖定荷載同向而與錨固荷載反向；當張拉荷載克服鎖定荷載之后，摩阻力變為與錨固荷載同向而與張拉荷載反向，受摩阻力反向改變的影響，張拉荷載表現為振動曲線。
⑷錨筋體彈性變形階段：表現為張拉荷載增量與位移增量近似呈直線關系，此時張拉荷載克服摩阻力，荷載增量直接作用在錨筋體上，引起錨筋體發生彈性變形。
顯然，錨固工程的實際預應力應為⑶、⑷兩階段的交點所對應的荷載，典型錨固工程預應力狀態檢測曲線見圖1（圖中狀態直線對應的荷載即為錨固結構的鎖定荷載）。
圖1 典型錨固工程預應力狀態檢測曲線
4.補償技術
4.1 預應力補償方法
⑴確定荷載補償標準。錨固工程運營一段時間后，其孔周巖土層物理力學性質可能發生變化，另外受地層及錨筋體材料蠕變影響以及錨筋體的腐蝕作用等，都將改變原設計荷載水平。因此，在對錨固工程進行預應力補償之前，需先按普遍代表性的原則選取一定數量的錨固工程（一般不少于3根）進行破壞試驗，若試驗荷載達到極限荷載狀態則可按原設計荷載確定補償荷載，否則應將破壞荷載代替極限荷載再按有關規范確定補償荷載標準。
⑵施加張拉荷載進行補償。根據前面確定的補償荷載按規范張拉規程進行分級補償張拉，同時記錄張拉資料。
⑶錨固工程結構的防腐及保護。補償荷載張拉完成后，張拉設備卸荷并拆除張拉設備，然后采用黃油或其它防腐劑涂抹于錨筋體外露段，最后再用與反力結構同標號的混凝土封錨保護。
4.2 輔助補償措施
錨固工程主要是通過主動加載維持被加固巖土體的穩定性，當補償后的錨固工程無法達到原設計狀態或經計算補償后的錨固工程仍無法滿足被加固巖土體穩定性的要求時，需要采取其它輔助補償措施，一般輔助補償措施有以下幾個方面：
⑴反力結構補強。在反力結構內植鋼筋并采用同標號或高標號混凝土增加截面尺寸，或者通過注漿等措施提高反力結構底面地基的強度。
⑵提高巖土體物理力學指標。通過設置地下水排除措施（例如仰斜排水孔、集水井以及排水隧洞等）疏干錨固段地層地下水或對錨固段地層進行注漿，以提高錨固段巖土體的強度，增強該部分巖土體與錨固體之間的粘結強度，從而提高錨固荷載。
⑶增設必要工程措施。根據被加固巖土體穩定性計算結果適當增設支擋或錨固工程，包括抗滑擋墻、抗滑樁以及預應力錨索（桿）等。
利用錨固工程預應力補償技術，可大量節省新增工程量，而且實施加固荷載速度快，對周圍環境幾乎沒什么影響，具有明顯的經濟性、時效性和環保性。
5.結論
⑴錨固工程預應力狀態的檢測原理實質就是通過在外錨體施加荷載，當施加的荷載克服其預應力時錨筋體將發生伸長變形，該變形起點對應的施加荷載即為錨固工程的預應力。
⑵錨固工程預應力狀態實際檢測過程中，其荷載 ～錨筋體伸長量 曲線呈四階段規律分布，即密貼階段、施加荷載階段、克服摩阻階段和錨筋體彈性變形階段，取克服摩阻階段和錨筋體彈性變形階段的交點所對應的荷載為錨固工程的預應力狀態。
⑶錨固工程補償技術能充分發揮既有錨固工程的作用，具有明顯的經濟性、時效性和環保性。
⑷對于重點或復雜工程，錨固工程預應力補償技術一般與其它輔助補償技術同時實施。
參考文獻：
[1]《巖土錨固新技術》，中國巖土錨固工程協會，人民交通出版社。
[2] 尤春安，戰玉寶，預應力錨索錨固段的應力分布規律及分析，巖石力學與工程學報，Vol.24，No.6，925-928。
[3] 饒梟宇，張永興，唐樹名，預應力巖錨內錨固段錨固性能及荷載傳遞機理研究，重慶大學博士學位論文。
關鍵詞：錨索破壞斷裂 注漿體 錨索體錨固長度
中圖分類號：B025.4 文獻標識碼：A
錨索作為一種原位巖土體的加固方法，在我國山區高速公路建設中得到了廣泛應用，然而其理論研究在很大程度上滯后于工程實踐，錨固設計理論也遠遠滿足不了工程實踐的需要[1]。滯后的理論研究導致已建和在建的山區高速公路在施工過程中或完成后出現了不同程度的錨固路塹邊坡失穩事故。路塹邊坡一旦出現破壞，既影響工期，又阻塞交通，造成巨大的經濟損失，另外還會破壞環境景觀和生態平衡，所以有必要加強對這方面的研究。
針對這一現狀，本文主要討論和分析了錨索可能發生的破壞形式及造成各種破壞的原因，針對錨索自由段嵌固深度[2]的確定方法展開了較為深入的研究，對錨索破壞的成因進行了較為系統分析，重點討論了注漿體與圍巖界面剪應力[3]的分布模式。
1 錨索可能發生的破壞形式[4]
（1） （2）
（3） （4）
圖1 錨索破壞的典型形式
(1)―錨索體斷裂破壞；(2)―地層剪壞；
(3)―注漿體與地層界面破壞；（4）―錨索體與注漿體界面破壞
錨索在發生破壞時，常常表現為以上幾種破壞形式（如圖1所示）。
1.1 錨索體斷裂破壞
錨索體發生斷裂的主要原因如下：
（1）由于制造質量的缺陷致使錨索在受力不均勻時發生破壞；
對于這種原因，最好的解決辦法是在考慮錨索材料特點、錨固力大小、錨索長度和施工場地等因素的基礎上，按設計要求選取符合相關標準的合格產品，并對錨索材料的使用性能進行抽樣檢驗，當檢驗合格后方可投入使用。
（2）由于防腐措施不到位而造成破斷；
應力腐蝕是錨索體在拉應力和腐蝕性介質共同作用下產生的強度下降或脆性斷裂現象。由于二者的共同作用，使這種破壞在較低的拉應力和較弱的腐蝕性介質中變得更容易發生。對于加固公路邊坡的錨索，由于其受汽車尾氣、自然降雨、氣候變化等多方面因素的影響，腐蝕程度也尤為嚴重。因此，應針對不同的地下水環境、相異的氣候條件以及應力水平采取相應的防腐措施。
（3）由于鋼絞線的松弛使錨索在滑坡推力作用下被剪斷。
產生這種破壞的原因是由于錨索的設計錨固力偏小或者錨索的布置方式不當而造成的。因此，在進行錨索設計時應充分考慮各方面因素的影響，根據錨固荷載和邊坡實際情況，確定錨索的布置方式以及不同位置處錨索的設計錨固力，盡可能地改善邊坡的穩定狀態。
1.2 注漿體與地層界面破壞
這種破壞形式主要由以下原因造成：
（1）注漿壓力難以達到要求，漿液擴散范圍過小；
采用較高的注漿壓力可以提高漿液的擴散能力，還能使一些細微的孔隙張開，有助于提高可灌性。當孔隙被某種軟弱材料充填時，高注漿壓力能在充填物中造成劈裂灌注，使軟弱材料的密度、強度和不透性得到改善。此外，高注漿壓力還有助于擠出漿液中多余水分，使漿液結合的強度提高，進而提高錨索的承載力，但較高的注漿壓力也可能造成被加固圍巖的劈裂破壞，這樣反而不利于支護。
（2）下錨后注漿不及時造成塌孔，影響注漿的質量，進而造成注漿體與地層界面的黏結力降低。
注漿體與地層界面的黏結力受諸多因素的制約，如巖石的強度、錨索類型、錨固段形式及施工工藝等。這些因素因涉及到注漿體與地層界面結合的力學問題和錨索與地層的相互作用問題而難以把握，幾乎所有的設計規范都將錨固段傳遞給巖體的應力視為均勻分布。事實上，經過大量的研究表明，這種假設并不客觀，巖體與注漿體結合應力的分布取決于錨索彈性模量（）與地層彈性模量（）的比值，除短錨索外，/ 愈小（硬巖），錨索錨固段近端應力愈集中，反之，/ 愈大（軟巖），應力分布愈均勻。
一般來說，外加荷載最終要通過灌漿材料傳遞給周圍巖體，它主要通過徑向應力和剪應力的形式進行傳遞。灌漿材料與周圍巖體剪切強度的大小直接決定這種極限抗拔力的大小，這部分剪切強度由三部分組成:（1）粘結力:灌漿材料與周圍巖體界面之間的粘結力；（2）嵌固力:由于鉆孔孔壁表面起伏不平，使得灌漿材料與孔壁間產生了嵌固力；（3）摩擦力:當灌漿材料與周圍巖體之間產生相對位移時，在接觸面產生摩擦力。在各種假設的前提下，注漿體與地層界面的錨固力可按下式計：
式（1.1）
式中：s為注漿體和圍巖體之間的粘結力，為鉆孔直徑，為錨固段長度。
一般情況下，巖體與注漿體的粘結強度應在現場試驗的基礎上確定。在無試驗條件時，極限粘結強度可按表（1）選取，也可根據巖石強度確定。
表1 巖體與注漿體界面的粘結強度
Table 1 Caking intensity between rock and grout interface
巖體類型 結合強度（Mpa） 巖體類型 結合強度（Mpa）
花崗巖、玄武巖 1.70～3.10 板巖 0.80～1.40
白云巖 1.40～2.10 頁巖 0.20～0.80
灰巖 1.10～1.50 砂巖 0.80～1.70
1.3 錨索體與注漿體界面破壞
發生錨索體與注漿體界面破壞的原因有：（1）無粘結鋼絞線外包塑料套管發生破壞；（2）注漿漿液發生分層現象；（3）設計承載力難以鎖定錨索，錨頭位移過大。目前國內外對錨索體與注漿體之間剪應力的分布和傳遞機理的研究尚不成熟，很多資料所提供的數據都是在對預應力鋼筋混凝土的研究中得到的，所以對此問題仍需要開展大量的試驗和研究工作。
錨束與灌漿材料之間的剪切強度也由三部分組成:（1）粘結力:當錨束體受到外拔荷載作用時，錨束體與灌漿材料界面之間的物理粘結力成為最基本的抗力，一旦錨束體與灌漿材料產生相對滑移，這種力就消失；（2）機械嵌固力:由于錨束體鋼材表面不平整，使得錨束體與灌漿材料之間形成機械式連鎖，從而產生機械嵌固力；（3）表面摩擦力:棗核型內錨固段受力時，部分灌漿材料被錨束體夾緊，當錨束與灌漿材料之間產生相對位移時，在接觸面上產生摩擦力。當前，許多資料中給出的錨索體與注漿體界面的剪應力值，通常是指以上三個力的合力。
一般來說，隨著外荷載的增加，錨束體與灌漿材料間的剪應力最大值逐步向內端移動，以漸進的方式改變其在內錨固段內的分布模式。在設計中，錨束體與注漿界面的錨固力同樣是根據剪應力沿錨固段呈均勻分布的假設而得到的，其極限錨固力可按下式計算:
式（1.2）
式中：n為灌漿材料和錨束體之間的極限剪應力，為鋼絞線直徑，為錨
固段長度，為鋼絞線根數。
值得一提的是，在確定錨索的錨固段長度時，現行的方法是通過具體分析錨固段所處的地層狀況來確定的。對于硬巖，錨索的錨固力一般由注漿體和錨索體界面控制，此時錨固段長度應按式（1.2）計算；在軟弱地層中，錨固力一般受注漿體和地層界面控制，錨固段長度可按式（1.1）確定；但對于軟巖或堅硬的土層最妥善的辦法是按上述兩種方法分別計算，錨固段長度最后取其中的較大值。
1.4 地層剪壞
當錨索埋入巖土體中較淺或巖土體較松散時，錨索受到一定的拉力后，松散的巖土體難以為錨索提供足夠的抗拔力，錨索周圍的巖土體將產生塑性變形而致使錨索發生錐體破壞。
錨索在極限抗拔荷載作用下，發生錐體破壞時破裂面的形式不外乎有三種形式：圓柱面、圓錐面和曲線型的破裂面。
Balla[5]通過大量的試驗資料的研究，認為破裂面為圓弧型，其端部與錨索相切，而在地表處與水平面成45-/2的夾角。
Macdonald[5]將錨桿分為淺埋和深埋兩種，并分別假設了不同的破裂面形狀，其中，淺埋錨桿破裂面假設為拋物線型，而深埋錨桿破裂面設為圓柱型。
Serrano & Olalla[6]根據錨索的長細比，將錨桿劃分成長錨桿和短錨桿，并制成圖表供查閱，采用歐拉變分原理研究了各自對應的破裂面，結果表明:“短”錨桿的破裂面為一對稱的曲線型破裂面，而“長”錨桿為復合破裂面，其端部為圓柱面而上部為對稱的曲線型破裂面。
何思明[7]構造了指數形式的雙參數方程用來描述錨索的破裂面，將過去常用的幾種破裂面形狀包含于其中，并采用基于Hoek-Brown準則的極限平衡原理研究了錨索的極限抗拔力問題。
圖2 錨索破裂面的典型形式
Fig 2 typical rupture surface of anchor rope
在工程實踐中為了使問題得到簡化，一般都采用了圓錐形的破裂面形式，這樣就可以在一定程度上避免因求解復雜的破裂面方程而使問題難度增加，如Hobst提出的用于求解錨嵌固深度的公式都是建立在圓錐形破裂面的基礎上的。
2結論
綜合以上內容，本文得到了以下結論：
（1）錨索的破壞形式多樣，原因也比較復雜，但可以針對各種情況通過采取各種措施加以防范。
（2）用拋物線擬合錨索剪應力的現場實測數據的精度和用蔣忠信提出的高斯曲線擬合的精度相當，故錨索錨固段的剪應力分布模式可以用開口向下的二次拋物線來描述。
（3）在重要的錨固工程中，錨固段長度的設計可按本文提出的公式來計算或者在按均勻強度法設計的錨固段長度的基礎上增大1.5倍以保證錨固工程的安全。
參考文獻
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1.1邊坡穩定性的影響因素①地質構造。地質構造因素主要是指邊坡地段的褶皺形態、巖層產狀、斷層和節理裂隙的發育程度以及新構造運動的特點等。通常在區域構造復雜、褶皺強烈、斷層眾多、巖體裂隙發育、新構造運動比較活躍的地區，往往巖體破碎、溝谷深切，較大規模的崩塌、滑坡極易發生。②巖體結構。不同結構的巖體，物理力學性質差別很大，邊坡變形破壞的性質也不同。③風化作用。邊坡巖體，長期暴露在地表，受到水文、氣象變化的影響，逐漸產生物理和化學風化作用，出現各種不良現象。當邊坡巖體遭受風化作用后，邊坡的穩定性大大降低。④地下水。處于水下的透水邊坡將承受水的浮托力的作用，使坡體的有效重力減輕；水流沖刷巖坡，可使坡腳出現臨空面，上部巖體失去支撐，導致邊坡失穩。⑤邊坡形態。邊坡形態通常指邊坡的高度、坡度、平面形狀及周邊的臨空條件等。一般來說，坡高越大，坡度越陡，對穩定性越不利。⑥其他作用。此外，人類的工程作用、氣象條件、植被生長狀況等因素也會影響邊坡的穩定性。
1.2邊坡工程穩定性分析方法
1.2.1邊坡極限平衡法。極限平衡法是根據邊坡上的滑體或滑體分塊的力學平衡原理(即靜力平衡原理)分析邊坡各種破壞模式下的受力狀態，以及利用邊坡滑體上的抗滑力和下滑力之間的關系來評價邊坡的穩定性。極限平衡法是邊坡穩定分析計算的主要方法，也是工程實踐中應用最多的一種方法。
1.2.2邊坡可靠性分析法。邊坡工程是以巖土體為工程材料，以巖土體天然結構為工程結構，或以堆置物為工程材料，以人工控制結構為工程結構的特殊構筑物。這些構筑物都程度不同地存在組成和結構上的不均勻性，天然邊坡尤為突出，因為構成邊坡的地質體經受長期的多循環的地質作用，而且作用強度不一，且又錯綜復雜，致使它們的工程地質性質差異很大。現階段邊坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模擬法，可靠指標法，統計矩法以及隨機有限元法。
2邊坡工程處治技術
2.1抗滑樁技術邊坡處置工程中的抗滑樁是通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側向土體或巖體，依靠樁下部的側向阻力來承擔邊坡的下推力，從而使得邊坡保持平衡或穩定。抗滑樁與一般樁基類似，但主要承受的是水平荷載。鋼筋混凝土樁是目前邊坡處治工程廣泛采用的樁材，樁斷面剛度大，抗彎能力高，施工方式多樣，其缺點是混凝土抗拉能力有限。抗滑樁施工最常用的方法是就地灌注樁，機械鉆孔速度快，樁徑可大可小，適用于各種地質條件；但對地形較陡的邊坡工程，機械進入和架設困難較大。鉆孔時的水對邊坡的穩定也有影響。人工成孔的特點是方便、簡單、經濟，但速度慢，勞動強度高，遇不良地層(如流沙)時處理相當困難。另外，樁徑較小時人工作業面困難。
2.2注漿加固技術注漿加固技術是用液壓或氣壓把能凝固的漿液注入物體的裂縫或孔隙，以改變注漿對象的物理力學性質，從而滿足各類土木建筑工程的需要；注漿加固技術的成敗與工程問題、地質問題、注漿材料和壓漿技術等直接相關，如果忽略其中的任何一個環節，都可能造成注漿工程的失敗。工程問題、地質特征是灌漿取得成功的前提，注漿材料和壓漿技術是注漿加固技術的關鍵。
2.3加筋邊坡和加筋擋土墻技術加筋土是一種在土中加入加筋材料而形成的復合土。在土中加入加筋材料可以提高土的強度，增強土體的穩定性。因此，凡在土中加入加筋材料而使整個土工系統的力學性能得到改善和提高的土工加固方法均稱為土工加筋技術，形成的結構亦稱為加筋土結構。和傳統支擋結構相比，加筋邊坡和加筋擋土墻的特點有：結構新穎、造型美觀、技術簡單、施工方便、要求較低、節省材料、施工速度快、工期短、造價低廉、效益明顯、適應性強、應用廣泛等。由于加筋邊坡和加筋擋土墻的這些優點，目前其已從公路路堤、路肩發展到應用于其他各種支擋結構和邊坡防護。目前已用于處理公路邊坡、市政建設、護岸工程、鐵道工程路基邊坡、工民建配套的支擋及邊坡工程、防洪堤、林區工程、工業尾礦壩、渣場、料場、貨場等；甚至還用于危險品或危險建筑的圍堰設施等。
2.4錨固技術巖土錨固技術是把一種受拉桿件埋入地層中，以提高巖土自身的強度和自穩能力的一門工程技術。由于這種技術大大減輕結構物的自重，節約了工程材料并確保工程的安全和穩定，具有顯著的社會效益和經濟效益，因而目前在工程中得到極其廣泛的應用。錨桿在邊坡加固中通常與其他只當結構聯合使用，例如以下幾種情況：①錨桿與鋼筋混凝土樁聯合使用，構成鋼筋混凝土排樁式錨桿擋墻。排樁可以是鉆孔樁、挖孔樁或預置樁；錨桿可以是預應力或非預應力錨桿，預應力錨桿材料多采用鋼絞線(預應力錨索)、四級精軋螺紋鋼(預應力錨桿)。錨桿的數量根據邊坡的高度及推力荷載可采用樁頂單錨點作法和樁身多錨點作法。②錨桿與鋼筋混凝土格架聯合使用形成鋼筋混凝土格架式錨桿擋墻。錨桿錨點設在格架節點上，錨桿可以是預應力錨桿(索)或非預應力錨桿(索)。這種支擋結構主要用于高陡巖石邊坡或直立巖石切坡，以阻止巖石邊坡因卸荷而失穩。③錨桿與鋼筋混凝土板肋聯合使用形成鋼筋混凝土板肋式錨桿擋墻，這種結構主要用于直立開挖的Ⅲ，Ⅳ類巖石邊坡或土質邊坡支護，一般采用自上而下的逆作法施工。④錨桿與鋼筋混凝土板肋、錨定板聯合使用形成錨定板擋墻。這種結構主要用于填方形成的直立土質邊坡。
2.5預應力錨索加固技術用高強度、低松馳型鋼絞線預應力錨索對滑坡體或崩落體施加一定的預應力，提高它們的剛度，使預應力錨索作用范圍的巖石相應擠壓，滑動面或巖石裂隙面上摩擦力增大，加強它們的自承能力，可有效地限制巖體的部份變形和位移。
2.6排水工程的設計地表排水工程的設計要求：①填平坑洼、夯實裂縫。坡面產生坑洼和裂縫，往往是滑坡的先兆，也是導致嚴重滑坡的主要原因。大氣降雨、地表水就會匯集在坑洼處或沿著裂縫滲入土層，使土的抗剪強度降低，造成坡體滑動。因此，對坑洼和裂縫應仔細查找，認真夯填。②合理確定截水溝的平面位置。截水溝的平面布置，應盡量順直，并垂直于徑流方向。如遇到山坡有凹地或小溝時，應將凹地填平或與外側擋土墻相連，內側與水溝聯結，避免水溝內的水流越出或滲入截水溝溝底，導致水溝破壞。應該結合邊坡的區域地貌、地形特點，充分利用自然溝谷，在邊坡體內外修筑截水溝、平臺截水溝、集水溝、排水溝、邊溝、急流槽等，形成樹杈狀、網狀排水系統，以迅速引走坡面雨水。
3結語
論文對常用邊坡工程的處治措施進行了初步探討，指出了常用邊坡工程處治措施的適用性，然而隨著工程建設規模的不斷增大，邊坡高度增高，復雜性增大，對邊坡處治技術的要求也越來越高。可以預見，隨著科學技術的發展，邊坡處治技術將得到進一步的發展，并逐步趨于完善。
參考文獻：
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關鍵詞：鉆孔灌注樁，深基坑支護
深基坑工程是當前很受人關注的巖土工程熱點，也是技術復雜、綜合性很強的難點。深基坑工程的費用在整個工程成本中占有很大的比例，因此，如何選擇合適的支護型式以及合理的設計參數是深基坑工程的關鍵。鉆孔灌注樁施工具有無噪聲、無振動、無擠土的優點,對周圍環境影響小。其作為基坑的圍護結構剛度大、抗彎能力強、變形相對較小,支護的穩定性好。免費論文參考網。
1.工程實例
1.1 工程概況
該站位于大興中路和小壩東路相交的十字路口下,是地鐵二號線和三號線的換乘站,兩線車站成“丁”形換乘方案。三號線主體工程和二號線同期施工。二號線車站主體結構基坑長度209.6m,標準段寬21.5m,基坑深度17.11m,呈東西走向。三號線部分主體結構基坑長度145.65m(含換乘節點),標準段基坑寬度21.7m,深23.16m,呈南北走向。
1.2 圍護結構設計及施工
綜合考慮以上情況,本站的基坑支護設計方案采用鉆孔灌注樁加樁間高壓旋噴樁。鉆孔灌注樁作為結構的主要受力構件,二號線鉆孔灌注樁直徑1000mm,樁間距為1300mm,樁長21m三號線鉆孔灌注樁直徑采用1200mm,樁間距為1600mm,樁長30m。二號、三號線排樁布置大樣圖分別見圖1,圖2。鉆孔樁應采用隔樁施工,在相鄰樁混凝土達到70%的設計強度后,方可成孔施工。免費論文參考網。采用FRD22D型旋挖鉆機進行施工,主要的施工流程如下:
1)抄平放線,定樁位。樁位以線路中心為準,允許誤差為:縱向±100mm,橫向±50mm。2)埋設護筒。護筒埋深為2m。3)成孔。鉆孔過程中必須保證孔徑、孔壁穩定和沉淤等指標滿足設計要求,垂直度允許偏差為1%。4)第一次清孔。測得孔深及淤泥深度,并進行清孔。5)下鋼筋籠。清孔完畢后,立即下吊鋼筋籠。鋼筋籠要露出樁頂標高750mm,制作允許偏差:主筋間距±10mm,箍筋間距±20mm,鋼筋籠直徑±10mm,鋼筋籠長度±50mm。6)第二次清孔。清孔后須保證沉渣厚度不大于100mm,泥漿比重必須在1.1g/cm3~1.3g/cm3間,粘度在18s~20s之間,含砂率為4%~8%。7)灌注水下混凝土。灌注混凝土必須連續施工,注漿導管應埋入混凝土面2m~3m,嚴禁導管提出混凝土面。由于樁頂混凝土與泥漿混雜,質量受到影響,混凝土實際灌注量應比設計樁頂標高高出500mm。8)鉆機移位。
圖l二號線排樁布大樣圈
圈2三號錢排樁布大樣圖
樁間設計采用雙重管旋噴樁樁間止水,由于噴射直徑和質量受土質組成復雜程度、漿液稠度、噴漿壓力的大小及注漿管提升速度等影響,在充分考慮各種不利因素和機械設備可能的條件下,設計噴射直徑為600mm。旋噴樁的施工過程大致如下:1)樁架定位及保證垂直度。旋噴機樁架到達指定樁位,對中。施工時樁位偏差應小于5cm,樁的垂直度偏差不超過1%。2)噴水攪拌下沉。待旋噴機的冷卻水循環正常后,啟動旋噴機電動機,使旋噴機沿導向架噴水切土下沉,邊噴水、邊旋轉,噴水壓力為10MPa,旋轉速度為15r/min。3)制備水泥漿。按設計要求,拌制配合比為水泥∶水=1∶1的水泥漿,水泥采用425號普通硅酸鹽水泥,并在壓漿前將水泥漿除渣后注入集料斗中。4)旋噴漿液提升。鉆桿下沉到設計深度后,開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基土中,并且邊噴漿、邊旋轉,同時嚴格按照設計確定的提升速度提升噴頭,設計高壓噴漿壓力為28MPa,旋轉速度為15r/min,提升速度為15cm/min。5)移位。待噴嘴提升至設計加固深度的頂面標高后,樁架移至下一個樁位施工。
2.基坑支護結構設計
2．1 圍護結構設計
2．1．1 圍護結構選擇
根據結構的特性、場地情況、周圍環境、基坑深度、寬度、工期安排、工程地質和水文地質狀況，對圍護結構進行比較選擇。對于含水的軟黏土、流砂地層一般采用地下連續墻結構；對于水位不高，或允許大面積降水的黏性土層，可采用人工挖孔或鉆孔灌注樁；對于水位較高，且不允許大面積降水的粘性砂土層，可采用鉆孔樁+旋噴樁的圍護型式；對于自穩性較好的軟巖地層或弱風化巖層，可以采用噴錨支護或土釘墻技術。為降低成本，設計時，可根據具體工況，選擇一到兩種圍護結構。
2．1．2 荷載確定
圍護結構的荷載一般有地面超壓、水土壓力。
1)地面超壓一般按20kpa計，當基坑邊沿有建筑物或特殊荷載(如塔吊基礎等)時需按實際荷載計算。
2)水土壓力:在施工階段，黏性土層或坑內外均進行降水的砂性土層按水土合算，僅坑內降水的砂性土層按水土分算；在使用階段，為永久結構的安全，不論砂性土層還是黏性土層，均宜按水土分算考慮。
2．1．3 圍護結構計算方法
1)彈塑性有限元法:將結構與地層作為一相互作用體，通過理論假定確定地層的本構關系及地層與結構界面的作用模式，按照施工過程逐步模擬地層與結構的作用機理，確定結構內力與變形的變化及周圍土層的力學機理及變位。目前采用的計算模型主要有理想彈塑性模型、黏彈性模型、鄧肯-張非線性模型等。通用的計算程序有ANSYS程序、2D-σ、3D-σ程序及同濟曙光程序等。由于圍巖性質極其復雜，很難用一種單一的模型進行模擬，加之地層應力的釋放過程與開挖方式、開挖過程、支撐形式支撐剛度等有著密切的聯系，使計算過程中的一些參數難于確定，最后導致計算結果難于反應真實的受力情況。因此這種計算方法一般用于定性分析或同一工況下的施工方式比選。
2)桿件有限元法:已知基坑面以上的結構荷載，用彈簧模擬基坑以下地層與結構的相互作用，以梁(板)單元模擬結構，隨施工的不同階段按增量法或總量法對受力結構進行計算。目前多采用SAP84程序、理正深基坑計算程序、同濟啟明星計算程序等。
3)理論假定簡化法:如假想支點法、等值梁法、m法等。目前設計中，以桿件有限元法應用較為普遍，計算結果或計算精度較為接近實際。
2．1．4 圍護結構設計
根據結構受力結果，依照相應的規范按結構的重要性強度、剛度、穩定性、變位及構造要求進行結構設計，在滿足上述條件下盡量做到經濟合理、便于施工。
2．2 支撐結構設計
2．2．1 支撐結構選擇
首先根據地層條件、地下管線、基坑尺寸、施工要求確定錨拉式或內撐式支撐方式。對于內撐式結構，應根據材料情況、施加預應力方式來確定支撐結構材料。
2．2．2 撐結構計算
1)錨桿計算:錨桿承載力主要由拉桿的極限抗拉強度、拉桿與錨固體之間的極限握裹力、錨固體與土體之間的極限抗拔力確定。一般在軟質巖、風化巖層和土層中錨桿的極限抗拉強度、錨桿孔壁與砂漿的摩阻力均低于砂漿對鋼拉桿的握裹力，錨桿極限抗拔力受孔壁摩阻力的控制，即取決于沿接觸面外圍軟質巖和土層的抗剪強度，故錨桿的極限抗拔力可按下式計算:
式中，Tu為土層錨桿的極限抗拔力；F為錨固體周圍表面的總摩阻力；Q為錨固體受壓面的總抗壓力；D1為錨固體直徑；D2為錨固體擴孔部分的直徑；τy為深度y處錨固體與土體單位面積上的抗剪強度(摩阻力)；q為錨固體擴孔部分土體的抗壓強度；A為錨固體擴孔部分土體的抗壓面積；y1-y2、y2-y3分別為錨固體非擴孔部分長度和擴孔部分長度。免費論文參考網。臨時性錨桿抗拔力的設計值為！Tu除以1.3~1.5，永久性錨桿的設計值為Tu除以2~2.5。
2)內支撐計算:根據偏心受壓構件的強度、平面內及平面外的穩定性進行結構計算，除豎向荷載(支撐自重和支撐頂面的施工活荷載等)產生的偏心彎距外，同時要考慮支撐安裝誤差造成的偏心影響，其偏心距可考慮支撐計算長度的1/1000。
3.結語
基坑支護型式需綜合考慮基坑周邊環境、造價、技術上的可靠性等措施。一般而言，在滿足基坑穩定和周圍環境對基坑變形要求的前提下，盡量選用造價低的支護結構型式，忌盲目提高基坑變形控制標準，而選擇造價昂貴的支護型式，造成不必要的浪費。
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關鍵詞：深基坑支護，控制，措施
深基礎施工是大型和高層建筑施工中極其重要的分項工程，而深基坑支護結構技術無疑是保證深基礎順利施工的關鍵。高層建筑為滿足承載力、埋深要求，考慮建筑功能和成本，其基礎多設計帶有地下室的深基礎，且大部分施工場地窄小，不能采用基坑邊緣放坡，只能采用樁柱、墻等特殊支護結構。做好基坑支護的質量控制對保證施工安全、臨近建筑物及施工人員生命、財產安全極其重要。
1.基坑支護施工組織設計方案
深基坑支護結構選擇，應優先考慮施工單位現有施工技術水平，優先考慮工程基礎樁相同類型樁作為基坑支護結構，如果工程樁采用鋼筋混凝土灌注樁，則基坑支擴結構應盡量選用這種樁型，其直徑可相應選用較小直徑，這樣可減少機械設備進場費用。當基坑較深圍護樁布置位置允許時，應盡量選用兩排支護樁，種布置方式力學性能好，前后排樁與樁頂圈梁形成剛架結構，樁間土參與支護工作，改善圍護樁的受力狀況，達到減少樁的配筋數量。當圍護樁要求達到防滲要求，基坑深度小于 7m，地表回填土中固體碎片含量較多時，不宜單獨選用水泥攪拌樁，應采用水泥灌注漿。
基坑支護施工組織設計與施工要綜合考慮工程地質與水文條件、基礎類型、基坑開挖深度、降排水條件、周邊環境、基坑周邊荷載、施工季節、支護結構使用期限等因素。基坑支護施工控制的關鍵是基坑上部坑沿的穩定性、地面變形及地下水的控制、防止基坑周邊隆起、管涌與流砂等險情，并要根據地質、環境因素的變化及時地調整支護方案。深基坑支護結構的主要作用是擋土，使基坑在開挖和基礎施工的全過程中能安全順利地進行，并保證對臨近建筑、公共設施和周邊環境不產生危害。目前國內深基坑支護技術有：地下連續墻排柱支護、水泥攪拌柱、土釘墻及復合土釘墻、噴錨網支護、逆作法與半逆作法施工、環形支護結構等等。實踐中根據土質條件、基坑深度、地下水情況等，結合不同支護方式的優缺點，選擇經濟合理的施工組織設計。
2.深基坑支護的基本要求
噴錨網支護是目前深基坑支護工程中采用較多的一種支護方式它是噴射混凝土、錨桿、鋼筋網聯合支護的簡稱，作為一種先進的支護加固技術，在巖土質高邊坡，特別是在不良地質條件下，已得到了廣泛的應用。噴錨網支護，是通過在巖土體內施工一定長度和分布的錨桿與巖土體共同作用形成復合體，彌補巖土體局部強度不足并發揮錨拉作用，使巖土體自身結構強度潛力得到充分利用，保證邊坡的穩定。坡面設置鋼筋網噴射混凝土，起到約束邊坡表面變形的作用，使整個坡面形成一個整體。為做到及時支護、有效地保持土體強度，噴錨網支護的施工要緊跟開挖，隨挖隨支，每層開挖高度，隨地質條件而定，一般為 1.5m～2.5m。采用噴錨網支護的主要特點是：結構簡單承載力高安全可靠：可用于多種土層，適應性強；施工機具簡單施工靈活污染小噪聲低，對周圍環境的影響小；可與土方開挖同步進行，工期短，本身不需要打樁，支護費用低。
控制要點是必須重視前期地質勘察工作，要熟悉并掌握工程的地質勘察報告，熟悉基坑開挖地的地形、地貌和地質特點，分析深基坑可能導致邊坡土體滑坡的各種可能，對影響邊坡穩定性的關鍵地段、地層和土質技術指標做到心中有數。論文參考網。由于地質勘察資料不一定很詳細而且與實際情況往往有出入，在基坑開挖中還要經常比對現場的地質情況與地質勘察報告差異很大時要及時書面告知建設單位，由建設單位通知勘察和設計單位，必要時調整施工組織設計。施工組織設計方案必須經過專家組技術論證：由具備設計資質的支護施工單位自行設計或施工單位委托設計單位負責設計。
3.深基坑支護的過程控制
按設計方案組織施工施工前，有關人員應熟悉地質資料、設計圖紙及周圍環境，降水系統應確保正常工作及儲備應急搶險排水系統，保證必須的施工設備正常運轉。施工單位在施工過程中不得隨意改變錨桿位置、長度、型號、數量，鋼筋網間距，加強筋范圍，放坡系數等。設計方案變更時必須重新評審。校準水準點及坐標控制點的正確性和實施保護措施。審查施工單位的水平及豎向施工放線是否正確，開挖過程中要隨時督促施工單位對基坑的開挖尺寸、水平標高和邊坡坡度進行檢查，注意基坑周邊的土體變化。測量觀測站要日夜值班，出現險情立即報告。堅持見證取樣制度，對進場材料嚴格把關。做好隱蔽工程驗收：監理工程師應對錨桿位置、鉆孔直徑、深度及角度、錨桿插入長度，注漿配比、壓力及注漿量，噴錨墻面厚度及強度，錨桿應力等進行檢查，按規定留置混凝土試塊、水泥漿試塊，錨桿抗拔力實驗。采用機械開挖時，應預留 0.3m～0.4m原始土層，人工鏟除修整坡面，盡量減少邊坡超挖和擾動邊坡土體，使之表面平整，坡角符合設計要求。鋼筋網的鋼筋直徑和間距要符合設計要求，鋼筋網綁扎隨開挖分層進行時，搭接長度要符合要求，一般為一個網格邊長。
錨桿鉆孔應按設計傾角和孔深進行。論文參考網。當鉆孔遇到障礙物無法鉆進時，允許適當改變鉆孔方向。當土層為軟土時允許加大傾角，將錨桿嵌入持力的土層中：當鉆孔深度達不到要求時，應在該孔的左右或下方按錨桿抗拔力等同的原則補強加固。嵌入錨桿前應將孔內松土、泥漿等清除干凈，方可送入錨桿。下錨桿時，應把注漿管、錨桿和止漿袋一起放入孔內。注漿要嚴格控制混凝土配合比，并根據注漿情況多次注漿，以保證漿液充滿孔壁，使錨桿具有較高的抗拔力。當錨固體強度達到設計強度的 70％以上且不小于 3 天，方可開挖下—層土方。 噴射混凝土要攪拌均勻，垂直作業面盡量從底部逐步向上部施噴，混凝土厚度要符合設計要求，噴射面要留置試塊，每組不小于 3 塊。
基坑支護施工要與挖土互相配合，合理安排工序及工期，土方開挖的順序、方法必須與設計相一致，并遵循開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖的原則，減少開挖過程中原土體的擾動范圍，縮短基坑開挖卸荷后無支撐的暴露時間，對稱開挖，均衡開挖，合理利用土體自身在開挖過程中控制位移的能力。基坑開挖過程中，應防止碰撞支護結構、工程樁或撓動基底原始土層。發生異常情況時，應立即停止挖土，并應立即查清原因和采取措施，方可繼續挖土。基坑開挖完成后，應提醒建設單位及時組織勘察、設計、質監、監理、施工等部門進行驗槽，及早開始地下結構工程的施工，嚴禁基坑長時間暴露。基坑回填前，支護層不能破壞，特別是坡腳部分。地下結構工程完工一層基坑及時回填有利于邊坡穩定，注意地下水或自來水或排水系統水患的影響。
深基坑支護的應急準備預案：做好預測、信息采集與反饋、控制與決策等方面的內容。由于深基坑開挖過程中，邊坡穩定存在很多潛在的危險和破壞的突然性，地下工程受各種水文、地質、雨水等復雜條件的影響，特別在基坑旁有基礎埋置較淺的建筑，或有重要的地下電纜和市政管線，很難預估出現的問題。論文參考網。因此，必須加強觀測，出現問題，立即按深基坑支護的應急準備預案進行救險施工，根據土層位移的時空效應，及時掌握土體變形特性、邊坡的穩定狀態和支護效果，發現異常情況及時采取措施，預防邊坡失穩和臨近建筑沉降等事故發生。
4.結語
伴隨著高層建筑的發展，深基坑開挖越來越多，深基坑支護難度逐度加大。基坑支護的施工組織設計方案必須依據工程地質資料科學設計，由于地質條件的不確定性，基坑開挖地質情況與地質勘察報告略有不同，施工單位必須在基坑開挖過程中根據地質條件的變化及時同施工單位調整和改進基坑支護施工方案，確保深基坑的施工安全。高層建筑深基坑支護的施工質量控制技術將逐步完善。
關鍵詞：建筑工程；地基基礎施工；噴錨支護
中圖分類號：TU47文獻標識碼：A
中國社會經濟的發展，帶動建筑業迅速崛起。城市建筑的密集度越來越大，使建筑施工的作業面不斷地縮小，建筑結構中地基施工的安全性越來越重要。為了提高建筑工程基礎施工的安全性，就要確保地下室的施工設計符合建筑設計標準，不斷地提高基坑支護施工技術。由于基坑的支護結構對于建筑基礎設施而言，僅僅施工階段起到臨時性作用，因此在工程竣工之后，支護就失去了價值。按照傳統的支護技術設計標準，當建筑工程完工之后，支護會保留在地下永久保存，并成為建筑結構中的一部分。噴錨支護結構運用于地下室支護，可以提高抗變形能力，因此而被廣泛應用。
一、工程概述
工程項目為22層的商住兩用樓，地下一層為車庫。建筑物的總建筑面積超過5萬平方米，為框剪結構。地下基坑的開挖深度為5.6米，成矩形，總面積超過2千平方米。在建筑物的西側為小區人工水池。鑒于建筑物距離水池比較近，為了避免基坑的邊坡出現沉降變形，在放坡系數上可以定為0.4。根據基坑支護技術規程，將基坑側壁安全等級確定為3級。在基坑施工技術上，選擇使用噴錨支護技術。
從工程的地質條件上來看，工程基坑的地貌較為單一，地面原有的建筑物已經徹底拆遷。整個基坑的場地平坦，地層的成分以風化的基巖和小塊的卵石為主。場地的底層從上而下分別為1.3米至1.6米的雜填土，其中包括生活垃圾、建筑垃圾等等。卵石以土黃色為主，其中夾雜著少量的漂石。基坑開挖范圍內沒有發現有地下水。噴錨支護的土層設計參數見下表：
二、噴錨支護施工技術
噴錨支護技術的基本原理是利用了受拉錨桿與土體之間所產生的摩擦力，不但可以使土體的強度增強，而且對于土體具有穩定的作用，因此而與周圍的土體構成堅固的整體。在支護基坑邊壁的時候，采用混凝土噴射與錨桿以及鋼筋網聯合的方法開展施工。
在建筑地基的基礎施工中，做好防水工作是非常重要的施工工程。雖然在施工場地沒有發現有地下水，但是在建筑物附近有人工水池，所以要做好外墻防水工作。噴射的混凝土在配制和攪拌上要嚴格按照工程施工設計的要求，特別要保證科學性的水灰配比，以噴射不會出現流淌為標準。注意被噴射到墻面的混凝土不可以有下墜，要均勻噴射，不能有開裂的現象出現。噴射混凝土完工后，為了確保噴射質量，還要采取必要的混凝土養護措施。
在進行基坑修邊的時候，混凝土的噴射厚度要符合設計標準，并且要逐層噴射，保證每一層都要噴射均勻，并達到的一定的光滑度。要確保噴射的平整性，要控制好噴射的速度，以確保錨樁板厚度勻稱。
在進行錨桿灌漿的時候，要控制好灌漿的密度，以使灌漿的過程中有拉應力產生，促進噴射鋼筋混凝土板與土體之間形成一個堅固的土體。通常而言，灌漿要在穩壓狀態下進行，在灌漿超過20秒之后，漿體溢出即灌注停止。
在地下室的設計結構中，要將鋼筋板的支護作用充分地發揮出來，就要充分地發揮支護的臨時性作用，以有效地抵抗土體所施加的側壓力，并發揮其永久性的作用。那么在鋼筋制作的過程中，要使鋼筋能夠處于合理的位置，并且厚度要符合設計要求，以使鋼筋板充分地發揮支護作用。
三、噴錨支護地下室外墻施工技術
要保持地下室外墻的永久性，噴錨支護要相應地增大厚度。通常情況下，噴錨支護會噴射大約90毫米厚度的混凝土，而地下室的外壁噴護，需要選擇C20混凝土，噴射厚度達到200毫米。為了使噴射混凝土板中的加強筋能夠起到暗梁的作用，要參考水壓力、土壓力以及地面所施加的荷載進行連續板設計，將加強筋焊接在錨桿之上，肋筋設置上為垂直狀態。
在本次工程施工中，錨桿的抗拔力設計為100KN，灌漿過程中所呈現的壓力為0.4MPa。由于場地的地質環境較差，水平錨桿的夾角設定在25°。原理上而言，錨桿的夾角水平界定在20°～45°，夾角越大，水平分力就會相對降低，反之，隨著夾角的縮小，水平的分力越大，可見錨桿設計是噴錨支護技術中的重要部分。噴錨支護的設計參數上，首先是根據施工條件，分析支護的整體穩定性，然后對于錨桿進行抗拉性計算，根據所得出的結論對于初選參數進行必要的調整和完善。
設置噴錨支護參數的時候，土壓力和施工荷載是需要重點考慮的，同時還要在進行土壓力計算時，將地基基坑的動荷載和靜荷載加以考慮，以實現地下室外壁的永久性。計算時，可以選擇使用朗肯主動土壓力公式，即：
其中，：是土的重度。
h: 是基坑的高度。
：是土的內摩擦角。
錨桿的安全系數：K=1.7。
但砂漿的錨固段接觸到周圍的土層的時候，會形成抗剪力，其對于灌漿錨桿的極限抗拔力起到了決定性的作用。錨桿的極限抗拔力計算公式為：
其中：: 是土層錨桿的極限抗拔力，單位為“KN”。
D： 是錨桿鉆孔的直徑。
Le: 是錨桿有效錨固長度，單位為“m”。
： 是錨固段周邊所形成的抗剪強度，單位為“”。
在設計上，基于土層地質環境的特殊性，對于抗剪強度的取值也要有所選擇。
第一層錨桿的抗剪強度：=30；
第二層錨桿的抗剪強度：=45；
第三層錨桿的抗剪強度：=60。
錨桿受拉荷載公式:
其中：：是荷載折減系數，=0.86。
Eak：是在錨桿處的最大主動土壓力的情況下取值。
SH： 是錨桿的水平間距，SH=1.0米
SV： 是錨桿的垂直間距，SV=1.1米。
θ： 是錨桿和水平面之間所存在的夾角。
可見，在簡述工程地基基礎施工中，采用噴錨支護進行施工，就是充分地運用噴錨支護的作用原理，將受拉錨桿和具有相對穩定性的土體之間所形成的摩擦力充分地利用起來，以維持基坑周圍土體的穩定性。當支護與土體之間形成具有較高強度的共同作用體的時候，就構成了具有足夠堅固性的基坑壁。
結論：
綜上所述，在建筑工程項目中，地基基礎施工中所采用的噴錨支護技術對于保持地下室外墻的永久性具有非常很重要的作用。從技術的角度而言，噴錨支護是主動加固措施，其采用了錨桿、噴射混凝土的加固機理，對于巖土體的強度加強，并實現抗滑能力。基于其在對于基礎施工的重要作用，在應用領域中控制好噴錨支護技術的質量控制是非常必要的。
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關鍵詞：錨索加固；錨下預應力；反拉測驗
中圖分類號：P2文獻標識碼： A
本文針對錨下預應力的測驗做了較為深入的研究，尤其是關于錨索加固預應力測驗方面的問題是研究的重點。而且著重針對于目前錨索加固工程中經常使用的反拉檢測方法進行了深入的研究與探討。主要針對目前普遍采用的錨索加固的處理方法中存在的錨下預應力測驗的問題提出了一種反拉測驗是否存在有效預應力的方法，而且文章也運用了一定的篇幅對于實際工作中可能存在的影響檢測結果的幾個重要因素進行了分析與描述。
一、反拉檢測方法與其適用的對象
（一）檢測原理
根據物理學理論，在最理想的狀態下，錨具和夾片摩擦合力的數值、夾片和鋼絞線摩擦合力的數值、錨索所受拉力的數值、錨索體與粘接劑之間摩合力的數值、粘接劑與圍巖之間摩擦合力的數值，理論上來說都應該是等值的，只有保證這些數據的等值，整個錨索系統才能保持平衡的狀態，因此，在實際工作中，想要測驗出錨下的預應力是否處在安全合理的數值內，只需要測驗出這五個力中任意一個就可以得出結論。
（二）反拉檢測方法適用的對象
本文提到的反拉檢測方法的基本原理很大程度上根植于拉拔檢測方法，是拉拔檢測方法的拓展，是目前較長采用的針對錨索有效預應力的一種使用廣泛且較為先進的測驗方法。其主工作方法是通過液壓千斤頂對被檢測錨索施加一定的拉力使其產生變化并在這個過程中進行觀察，直到施加的外力達到錨索有效預應力的要求為止。在整個測驗過程中，通過專業的技術設備和計算機軟件準確記錄下是錨索達到有效預應力所施加的反拉力以及由于施加反拉力導致錨索產生位移的情況，通過專業設備和計算機軟件對液壓所施加的反拉力和由于反拉力使錨索位移變化的監視來及時終止反拉，從已經記錄的數據入手，通過縝密計算與分析反拉力和錨索位移的情況，最終得出錨索有效預應力的數值，關鍵是整個工程不會破壞錨索現有的狀態。
（三）錨下有效預應力與控制張拉預應力偏差較大的原因
1. 錨下有效預應力比控制張拉預應力值偏大原因。
（1）由于不同的錨索有著不同的鋼絞線，而且同一鋼絞線也存在著材質不均勻的現象，而且對于鋼絞線的截面面積來說，會存在實際的錨索鋼絞線截面面積大于控制張拉預應力測試的鋼絞線截面面積。
（2）在工程建設成功后，錨索實際所承受的張拉力要比測試時鋼絞線所承受的張拉力小。
（3）由于在進行控制張拉預應力測試時對于錨索體的控制不當，導致測試時錨索鋼絞線出現扭曲現象，會使得測試時錨索的張拉力小于錨索實際的有效預應力。
（4）在測試過程中，由于工作人員操作不當導致數據的記錄和分析出現偏差，造成測試的錨索張拉控制預應力比實際的錨索有效預應力要小。
2. 錨下有效預應力比控制張拉預應力值偏小的原因
（1）試驗與實際工程所用的鋼絞線材質不同，而且即使同一鋼絞線也存在著材質不均勻的現象，因此會存在實際錨索的鋼絞線截面面積小于實際彈性模量小于控制張拉力預應力測驗鋼絞線的截面積。
（2）由于錨索鋼絞線本身的質地原因，錨索在進行控制張拉預應力測試時，由于操作問題導致邊坡發生壓縮變形的情況，使得錨索控制張拉測試時，顯示的錨索張拉伸長值變小，實際上錨索的有效預應力要小于測驗時的數值。
（3）由于錨索體注漿質量方面的問題，在實際工作時，錨固段注漿不飽滿，使得實際的錨索有效預應力要小于測試時錨索的張拉控制預應力。
（4）由于進行控制張拉預應力測試時，工作人員的操作不當，對于數據的記錄與分析不夠準確，對于測試中錨索張拉的數值以及位移情況記錄與實際情況有所出入，因此會導致錨索的實際有效預應力小于進行測驗時的控制張拉預應力。也給錨固的實際工程帶來了安全隱患。
二、測驗過程的實現
（一）反拉測驗法的檢測對象
對于錨下預應力的反拉檢測法來說，其主要運用于錨索預應力的檢測試驗和對目前正在使用的錨索產生的有效預應力實施檢測。之所以分為兩種不同的檢測情況，主要因為其檢測的時機，由于這兩個檢測時期錨索的特征有很大的不同，針對錨索驗收試驗的錨下預應力檢測，其被檢測的錨索體露出段并沒有被切割，可以實施檢測的外露錨索長度較大，相對來說其檢測條件較好；但是針對于目前已經投入使用的錨索，其錨索的外露段工程完工之時就被切割掉，一般情況下只留有3～5cm的一段露出段，這種情況就給檢測帶了來一定的難度。對于這種情況而言，通常情況下檢驗人員會通過一種名為錨索接長器的儀器來接長已經被截斷的鋼絞線，之后對已經接長的錨索逐根進行反拉檢測，最終得出其錨下預應力。
（二）錨下預應力反拉測驗所需設備及儀器
在實際的施工階段，錨下預應力反拉測驗檢測過程可以分為兩大系統，首先通過對錨索的反拉測驗進行數據的收集記錄和分析。其整個測驗需要配備：空心千斤頂、高壓油泵、油管、錨夾具等工具。如果是遇到需要采用逐根鋼絞線進行測驗的這種情況，通常在實際的施工中需要配備單孔手提式千斤頂、手壓油泵等工具，其中必不可少且十分重要的工具是錨索接長器。整個測驗過程，包括測驗后的數據收集整理記錄和分析，目前主要采用應力采集記錄和位移采集記錄兩種記錄方式，當然，在實際的操作中還需要一些其他的輔助工具，具有代表性的如：磁性吸附底座，計算機分析軟件等等。
三、影響錨下預應力檢測結果精確度的因素
通常使用反拉法測驗錨下有效預應力較為簡單便捷，而且其檢測結果的精確度也較高，在實際的施工作業中，影響錨下預應力檢測結果精確性的因素大致有以下兩類（一）測驗人員在實際操作過程中可能引起的誤差。針對這個情況，在實際工作中，對于由于測驗人員操作過程中可能引起的誤差應該使其盡量的最小化。（二）錨索本身的狀態也會對檢測結果產生較大的影響，而且這是主要影響錨下預應力檢測結果的因素。在實際的工作中，因為產期的運行，導致夾片等部件的生銹和變性，導致在錨索固力的作用下，需要比實際上更大的反拉力才能克服夾片和預應力筋之間的咬合以及摩擦合力，這樣在整個錨下預應力的反拉測驗過程中，實際上的反拉力要比有效預應力大很多才可能拉動錨索，直接導致了測驗數據的誤差。（三）錨索中孔斜也是影響測驗結果是否存在誤差的重要因素。
結束語：
本文主要著重分析了錨下預應力的測驗方法。主要介紹了目前普遍采用的反拉測驗法。主要介紹了反拉測驗法的工作原理和理論基礎，包括其適用的范圍，以及其在實際工作中的使用情況。而且運用了一定的篇幅分析了影響錨下預應力檢測結果的幾個有代表性的因素，通過對反拉發測驗錨下預應力做了簡明扼要的闡釋，將實際工作中通過反拉法測驗錨索有效預應力的方法進行了較為全面的說明。有一定的理論價值與實踐指導意義。
參考文獻：
[1] 唐樹名，羅斌，劉涌江.巖土錨固安全性無損檢測技術.公路交通技術，2005(10)：5.
推高中國壩位：從百米到三百米
作為我國著名高壩及巖土工程研究專家，清華大學水利系的周維垣教授，在高壩巖石力學理論與數值方法、高壩結構與復雜巖基工程的研究、高壩整體穩定破壞仿真分析設計系統、地下結構和邊坡工程、巖基加固和反饋計算等方面，有著重要建樹。他將學識5，~驗并用、理論與實踐共存，對推動我國高拱壩從百米高度向世界水平的300米高度的跨越過程中作出了重大貢獻。
周維垣教授推出高壩結構細觀開裂模型及宏觀破壞路徑搜索法，求結構隨機安全度。1990年“拱壩壩肩巖體破壞及可靠度分析”獲全國水利學會優秀論文獎，創新細觀損傷斷裂到開裂破壞模型。用細觀損傷力學引入有限元數值模擬節理巖體的本構彈塑性力學關系，開創節理巖體的數值模擬力學方法。他在我國首先引入流形元法，無網格數值方法，應用于錦屏、溪洛渡、拉西瓦等300m級高拱壩壩肩巖流層的穩定分析；并提出滲流的多重網格，分析小灣及拉西瓦拱壩的裂隙巖體滲流場。推出滲流場與應力損傷場耦合模型。損傷局部化梯度力學模型方面的創新：建立塑性局部化多重屈服面模型，多尺度屈服面效應；對于開裂高梯度計算做了分析，并獲2007年度國家教委自然科學―等獎。
近三十年我國新建一批高拱壩，為此需要研究大壩整體穩定設計及計算方法，創建高壩整體穩定破壞數值仿真設計系統。周維垣教授帶領研究小組參加為二灘組織的“75”、“85”科技攻關項目，研究建立三維有限元彈塑性，斷裂損傷仿真破壞設計方法。1984年起首次對二灘高拱壩進行了整體穩定破壞仿真分析。由自編的TFINE程序論證了二灘雙曲拱壩的可行性和安全度大壩的建基面巖體強度予測參數及大壩淺開挖的可行性，從而可節省開挖60萬方及回填混凝土30萬方。之后為二灘拱壩進行了基礎加固設計計算，壩線優化計算。1990年二灘開工，到工地進行開挖錄像，并在蓄水期進行監控分析。1989年“雙曲拱壩整體應力穩定分析技術”獲國家教委科技進步獎二等獎，從二灘拱壩設計勘探到施工蓄水歷時18年全部過程為其服務，經濟效益巨大，
“高壩壩基巖體穩定性評價及可利用巖體質量的研究”獲國家科技進步一等獎。其創新點在于首次用巖體網格開裂破壞模型仿真壩踵開裂長度和失穩過程。此系統應用予拉西瓦高拱壩，東風雙曲拱壩，節約開挖7萬m3及混凝土16m3，應用于李家峽、緊水灘、溪洛渡、錦屏、小灣拱壩、拉西瓦、大崗山、馬吉，論證了穩定超載能力。經濟效益巨大。近幾年參與論證了溪洛渡拱壩基礎利用¨級巖體和上部高程部分利用Ⅲ2級巖體作為大壩基礎的可行性；建基面優化方案較可研方案減少基礎開挖和大壩混凝土工程量達100多萬m3，節省直接投資約7億元。
篤行實踐：十年十是三個斷面
從試驗技術理論到實踐，周維垣教授都進行了艱苦的探索，大壩脆性結構模型試驗便是其中之一。在這期間我國修建和待建的高拱壩幾乎都運用過他的模型破壞試驗，如二灘拱壩、青石嶺拱壩、古城拱壩安康重力壩、風灘空腹壩、緊水灘，東風，李家峽、銅頭，小灣、漁子溪、錦屏、拉西瓦、溪洛渡、大崗山等32項，周教授因此成為我國大壩地質力學模型破壞試驗的奠基人之一。他還對材料試驗理論，材料相似理論，數據量測理論等進行了摸索創新，對我國的高壩建設做出了貢獻。1986年《高壩水工結構模型試驗》成果曾獲得國家科技進步獎二等獎，主要成果也已編入水利部《混凝土拱壩設計規范》(SL282-2003)，中華人民共和國電力行業標準《混凝土拱壩設計規范》(DL／T5436-2006)。此技術在“二灘雙曲拱壩整體地質力學模型破壞試驗”項目獲能源部1992年科學技術進步一等獎。
周維垣教授對二灘拱壩在十年內進行了13個斷面，和兩個整體模型試驗和計算，首次論證了二灘超高拱壩雙曲拱壩壩型的可能性，使研究高壩水平達到國際先進的地位。為李家峽拱壩做了三個整體破壞模型試驗研究河床巖基軟弱帶的處理，壩肩的錨固處理。為蓄水提供了重要的依據。運用地質力學模型研究高邊坡的穩定度，2007年模擬錦屏l級高邊坡的潰塌機制，開創三維邊坡滑坡模擬的先河。用結構斷裂的極限分析方法在模型試驗中驗證，創新的引入復合體塊模擬巖體力學特性。
最近正在針對小灣拱壩把肩的加固處理措施，錦屏一級拱壩的三維整體穩定與高邊撥開挖聯合作用，大綱上山三維穩定，錦屏二級深埋長隧道開展大量研究工作。2005年在意大利都靈國際計算成就的第11屆大會上，周維垣教授獲得了“卓越成就獎”，表揚了他在高壩結構及基礎整體穩定分析研究方面的貢獻。2007年在香港理工大學舉辦的IACMAC本構關系學術討論會議上作大會特邀報告。其主編的《高等巖石力學》被學術界引用1000余次，成書20多年來，在水利水電、采礦、交通、鐵道、國防等領域的巖石力學科研教學中發揮了很大作用，影響長久不衰，是我國巖石力學發展過程中的奠基之作。
