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随着我国全面基础设施建设的推进,尤其是地铁、隧道、
矿山等地下工程项目越来越多,地下工程岩石锚杆锚固施工
工艺大量应用。岩土工程施工现场通过科学利用岩土锚固技
术,不仅可全面调动与提高岩土体自身强度以及稳定性,同
时还可全面改善岩土体应力状态,达到良好的减轻结构物自
重的效果以及提高施工安全水平的效果。岩土锚固工程复杂
程度较高,需将地下工程注浆岩石锚杆锚固机理研究与施工
实践相结合,以提高理论的适用性和岩石锚杆锚固施工技术
的科学性。
目前,国内外关于岩石锚杆锚固施工技术现状的研究主
要有注浆岩石锚杆中的锚杆与注浆体及围岩体之间所产生的
粘结应力研究、基于锚固体加固效果角度对岩土锚固作用机
理分析、岩石锚杆锚固拉拔试验物理力学模型相关研究、基
于注浆体与岩土局部变形理论对全长注浆岩石锚杆锚固机理
问题研究等。但是,这些研究大都以理论分析和论证为主,
在工程实践应用方面有所欠缺。
以现存的研究及成果为基础,结合河南洛阳某地下工程
注浆岩石锚杆施工工程,开展了对注浆岩石锚杆锚固施工技
术的应用分析,以期为我国地下工程注浆岩石锚杆锚固工程
施工提供借鉴与参考。
1 地下工程中注浆岩石锚杆锚固施工原理
1.1 n
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预应力锚杆所涉及的荷载传递机理主要可以理解为,外
部所施加的荷载在注浆体与锚杆之间产生的相互作用力,相
当于对注浆体施加反作用力。此时,反作用力会全部施加在
围岩体结构中。而对非预应力锚杆而言,研究人员通常会将
注浆体与锚杆视作综合锚固单元体系。在荷载传递机理方面,
主要表现为围岩体与锚固单元之间所产生的相对位移,可产
生大量相互作用力。锚固过程中岩土体力学状态变化可以从
弹性参数变化以及强度参数变化等方面对加固体结构关系进
行明确把握。目前,在工程实践中,将构建的简化条件下的
本构方程应用于锚固岩体流变模型和本构方程中,确保工程
建设施工安全。
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基于注浆体与岩土体局部变形理论研究,主要根据锚固
体所表现出的受力平衡状态,对注浆岩石锚杆界面剪切力表
现以及轴向荷载表现进行了方程构建。在此过程中,可分析
影响锚杆锚固效果的参数,并对施工作业期间可能遇到的风
险问题进行提前识别。
从研究情况来看,锚固体端部点附近存在明显的应力集
中现象。但是在接近锚杆锚固段底部位置时,锚杆轴向荷载
表现为零,界面剪应力也几乎为零。锚杆轴向荷载与界面剪
应力之间并不是均匀分布关系。因此,建议现场施工人员可
通过增大锚杆直径方式达到改善锚杆锚固效果。
2 地下工程中注浆岩石锚杆锚固施工工程实例应用
以河南某地下工程注浆岩石锚杆锚固施工为工程实例进
行分析。该工程项目占地面积达 3万 m 2,总建筑面积 15万 m 2。
其中,规划酒店面积为 8万 m 2,商场规划面积为 3万 m 2,整
体公寓营运面积为 4万 m 2,项目总投资额超过 6亿元。
3 地下工程中注浆岩石锚杆施工工艺
当进行地下工程施工时,可能存在隧道周围围岩承载能
力不足情况,此时,就需采取一定的技术措施提高围岩自身
承载能力。岩石锚杆锚固是控制围岩变形,提高岩石承载能
力最为成熟的技术,工艺流程如图 1所示。
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图1 岩石锚杆施工工艺流程示意
3.1
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根据工程实际需要,准备锚杆施工相关的原材料,以保
证施工进度。本工程中,原材料的种类、规格要求见表 1。
[摘 要] ?e t?
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[关键词] [?
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[中图分类号] TU 7 b b b b b [文献标志码] B b b b b b [文章编号] 1001–523X(2021)21–0027–02
Construction Technology of Grouting Rock Bolt
in Underground Engineering
Xing Shang-zhi
[Abstract ]This paper analyzes the research status of grouting rock bolt construction technology in underground engineering in
China and other countries,including analysis on rock-soil anchoring mechanism based on reinforcement effect of anchor solid,research
of grouting rock bolt anchoring construction technology based on grouting body and local deformation theory of rock and soil ,etc.
Combined with the practice of grouting rock bolt anchoring in underground engineering ,the constru
地下工程中注浆岩石锚杆施工工艺(论文).pdf