摘要：社会经济的快速发展，对高边坡处治工作带来了新的机遇与挑战，有必要对锚杆加固技术的应用展开深入研究与探讨，并采取最优化的实施措施，达到事半功倍的处治效果。本文概述了相关内容，分析了锚杆支护理论研究现状，并研究了锚杆加固技术在高边坡处治中的应用。望该课题的研究，对后续相关工作的实践能够起到借鉴与参考作用。
关键词：锚杆加固；高边坡；处治；应用
1前言
在高边坡处治中，锚杆加固技术在高边坡处治中的应用研究是一项综合性较强的系统性工作，如何取得最为理想的效果，保证顺利进行，备受业内人士关注。本文从实际出发，结合相关先进理念，对该课题进行了深入研究，阐述了个人的几点认识。
2概述
岩土沉降量是控制岩土工程的关键，在岩土施工中，必须严格确保沉降不超限；在岩土边坡施工中，应以岩土沉降理论计算值为根据，计算岩土边坡的稳定性，为后续加固提供理论参照。此外，对于设计安全系数较低的工程，可适当放宽对岩土沉降的要求，但必须确保不发生地质灾害为前提。进行岩土边坡特性计算时，以岩石力学及岩土结构为理论基础，线判定岩土边坡位置可能发生的灾害类型，根据岩土结构类型，将岩土边坡划分为：块状，破坏面经多个子面构成，容易诱发契体破坏；层状，破坏面由断层构成，容易诱发整体滑动破坏；碎裂状，经大量细微结构面构成，在破坏时容易引发多米诺骨牌效应。
考虑到边坡岩土受力复杂，主要受自重、施工扰动、渗流等综合作用影响，在受力分析中，选取契型体为研究对象，采用极限平衡法结合岩土有限元理论计算岩土在外力作用下的任意位置应力分布情况，进而计算出岩土边坡的稳定性。
3锚杆支护理论研究现状
3.1悬吊理论，悬吊理论认为：锚杆支护是通过锚杆将软弱、松动不稳定的直接顶板锚固在比较坚硬的岩层上，以防止其离层滑脱，起到悬吊作用，在这种理论下，锚杆主要是提供足够的拉力，用于克服离层岩体的重力。该理论适用于锚杆长度范围内赋存有稳定岩层的条件。
3.2组合梁理论，组合梁也是一般公认的支护作用理论，组合梁理论是从经典的材料力学中借用而来的。在美国七十年代无拉力全长胶结锚杆盛行时，组合梁理论被广泛用来解释锚杆的支护机理，其主要要点是：锚杆的轴向作用力将顶板各分层加紧，各分层相互挤压，以增强各分层间的摩擦作用，提高层间抗剪力，各分层贯穿在一起形成一个厚的组合梁，薄的岩石分层能独立抗拒的拉应力较小，而厚的组合梁抗拉强度、抗弯强度大大提高。在锚杆与岩石层面横交处，锚杆与胶结物一起共同阻止岩层沿层理面的水平错动。材料力学中的组合梁理论本身不考虑水平侧压的影响，而只考虑垂直载荷。该理论适用于顶板由多层小厚度连续性岩层组成的巷道支护。
3.3锚杆桁架支护理论，锚固桁架对巷道的加固作用主要表现在①改变顶板的应力状态。即随着桁架锚杆预紧力的增加，顶板中部的拉应力将减小，甚至出现压应力，从而弥补了岩体抗拉强度较小的弱点。②促进顶板裂隙体梁的形成。当巷道开挖在层状岩体中且顶板极软和破碎时，顶板的破坏和变形可以用“岩梁”理论来分析，它的稳定性取决于裂隙体梁的成拱作用，桁架锚杆的预紧力可以增强裂隙体间的挤压作用，从而增强其间的摩擦作用，并可约束岩层的下沉变形，有利于裂隙体梁达到压力拱式的平衡状态。
4锚杆加固技术在高边坡处治中的应用探讨
4.1边坡概况及稳定性分析
某公路全长63.6Km，第八合同段路线总长6.000Km，起点K39+600，止点K45+600，K41+920－K42+680段路线展布于低中山侵蚀、溶蚀地貌区，地形起伏较大，山体自然坡度45-55°，局部陡峭。地层以灰岩为主。地质作用以构造侵蚀、溶蚀作用为主。路线区内地表为第四系残坡积、冲洪积褐红、褐黄色亚粘土、碎石土、块石土、卵石土分布，局部基岩出露。下伏基岩为二叠系下统阳新组（Ply）地层分布，岩性为灰岩、灰白色灰岩、白云质灰岩。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆岩石节理裂隙发育，岩体破碎，岩溶发育。呈强～弱风化。地下水类型主要为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水。孔隙水主要分布于第四系覆盖层中，接受大气降水补给，向低洼处排泄，水量贫乏。基岩裂隙水和岩溶水主要分布于二迭系下统阳新组灰岩节理裂隙、溶隙、溶洞内中。K42+185－K42+680路段线路右侧紧临沙郎河，沙郎河流域宽广，流量丰富。由边坡概况情况，经查阅岩土工程勘察设计手册，该边坡按二级边坡进行设计计算。经查阅边坡工程岩土工程勘察，相关参数如下：内摩擦角，粘结力。由地形图可知，由于修路切削边坡高度约1.35米，切削处以上滑坡体的体积为：
4.2锚杆设计与计算
（b）锚筋与锚固砂浆间的最小握裹长度计算，由于第二层为中粒砂岩，锚固体与岩层间的极限摩阻力大于锚筋与锚固砂浆之间的极限握裹力，锚杆将首先从锚筋与锚固砂浆之间开始剪切破坏，此时应根据锚筋与锚固砂浆之间的粘结强度来计算锚杆的锚固长度。极限锚固力计算公式为：
米、小于10.0米，取锚固段长度为5.0米。即锚杆的锚固段的长度为5.0米。锚杆自由段长度按外锚头到潜在滑裂面的长度计算，但预应力锚杆自由段长度不小于5.0米，在此取为6米，则锚杆总长为11米。菜窖上的边坡用16根锚杆分两排加固，水平间距拟定为4.6米，竖直方向定为6米。
如果条件允许，可以采用做格构梁加锚杆进行锚固，格构交接处打锚杆。
如果不允许采用外锚墩，外锚墩尺寸：锚杆头部的传力台座的尺寸和结果构造应力应具有足够的刚度和强度，不得产生有害的变形，可采用C25以上的现浇钢筋混凝土结构，一般为梯形断面，在此选为底面积0.8×0.8m2，顶面积0.4×0.4m2，加两层钢筋网。
4.3锚杆的防腐设计：
1）锚固体防腐，锚固于无腐蚀条件地层内的锚固段，经除锈后可不再作特殊处理，直接由水泥砂浆密封防腐，但锚杆必须居中，一般使用定位器，是水泥砂浆保护层厚度不小于20mm。对于锚固于具有腐蚀条件地层内的锚固段应作特殊防腐处理，一般可用环氧树脂涂刷钢筋的方法。
2）自由段防腐，防腐构造必须不影响张拉钢材的自由伸长，对于预应力锚杆自由段防腐：采用Ⅱ、Ⅲ级钢筋制作锚杆的非锚固段（位于土层区段）防腐处理可以采用除锈、刷沥青船底漆二度，沥青玻纤布缠裹二层。对于预应力锚杆自由段防腐：采用钢绞线、精轧螺纹钢筋制作的预应力锚杆非锚固段防腐宜采用杆体表面除锈、刷沥青船底漆二度后绕扎塑料布，在塑料布上再涂润滑油，最后装入塑料套管中，形成双层防腐，自由段套管两端100-200mm范围内用黄油充填，外绕扎工程胶布固定。
3）永久性锚杆的承压板一般应刷沥青。一次灌浆硬化后承压板下部残留空隙，应再次充填水泥浆和润滑油，经防腐处理后的非锚固段外端应伸入钢筋混凝土构件内50mm以上。如锚杆不须再次张拉，则锚头的锚具涂以润滑油、沥青后用内配钢筋网的混凝土罩封闭，混凝土标号不低于C30，厚度不小于100mm，混凝土保护层不小于30mm。如锚杆需要重新张拉，则可采用盒具密封，但盒具的空腔内必须有润滑油充填。
使用锚杆对该边坡进行加固后，对边坡进行监测，发现边坡没有明显的变形，边坡处于稳定状态。
5结束语
总之，在当前各种条件下，锚杆加固技术的应用工作实践中依旧存在着多方面的问题，我们应该从这些问题的实际情况出发，深刻分析其产生的多方面原因，统筹并进，多措并举，克服该项工作中的诸多难点问题，进而获得最为优化可行的高边坡处治实施策略与效果。
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论文作者:冯小平
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/6/4
标签：锚固论文; 锚杆论文; 岩土论文; 顶板论文; 裂隙论文; 理论论文; 组合论文; 《基层建设》2018年第9期论文;