隧道锚杆技术现状及发展趋势

隧道锚杆技术现状及发展趋势

王利龙胡伟龙

中交第二航务工程局有限公司新疆乌鲁木齐430000

摘要：随着我国社会经济的快速发展，政府逐渐加大了对基础设施工程的投入力度，而隧道工程施工也在不断增加。而隧道锚固技术作为隧道工程中的重要支护技术，其应用不仅关系着隧道工程施工质量与施工进度，同时也关系着施工安全。因此，下文就将围绕隧道锚固技术进行研究与分析，并展望其未来发展趋势，以期为隧道工程质量的提升提供些许参考。

关键词：隧道工程；锚杆支护技术；发展趋势

引言

锚杆技术作为一种主动支护手段应用在隧道工程中，通过改变围岩的力学特性，提高围岩承载能力，表现出其诸多优势，成为隧道围岩支护的最主要形式。因此，相关工作人员应注重对隧道锚固技术现状进行研究，以便充分发挥锚杆技术的优势，提升隧道施工质量。

1隧道锚杆技术应用原理

锚杆支护是在隧道工程施工期间重要的安全防护技术，主要是利用锚杆周围地层自身抗剪强度，通过锚杆传递结构物的拉力，从而保持结构物或地层开挖而的自身稳定。锚杆属于隧道工程围岩内部的重要支撑结构，利用锚杆的重力支撑起巷道。首先确定锚杆插眼的位置，及时钻眼，钻完之后将锚杆插入其中，整个流程对周边的岩石会产生振动影响，需要及时采取加固措施加固岩石，保证岩石不会脱落，当然也是对施工人员安全保护的重要手段。

1.1锚杆支护的悬吊作用

悬吊作用在锚杆支护过程中非常关键，主要是将出现脱落的岩石部分紧紧托住，并且将其固定到结实的岩石上，将全部重力放在结实的岩石上，这样能够减轻重量，防止其脱落而出现安全问题。

1.2锚杆支护的组合梁作用

锚杆支护在隧道工程施工中起到重要作用，尤其是组合梁为隧道工程施工提供更多的支撑与固定。组合梁主要是利用不同层次的梁组成一种固定结构，能够承受住更大的压力，特别是在外部负荷力非常大的基础上，每一层梁板因为压力的影响会出现不同程度的弯曲，若设置成单层的梁就会出现断裂等现象，但是利用锚杆将各层次的梁组合在一起，形成一个结实的整体，负荷加大，压力被各层次分担，减小压力并且增强抗压性，增强隧道工程围岩结构的承压能力。

1.3锚杆支护挤压加固拱作用

在隧道施工过程中，需要检查周围环境及区域特点，检查安全后设定锚杆位置，利用隧道内部岩石组合作为参照，在固定范围内形成一个整体的拱形结构，同时利用拱形构建将其架起，这样能够构成强有力的承载体，将全部重量承载在顶板处，缓解因为施工产生的压力。

1.4锚杆支护减跨作用

在隧道工程施工过程中，需要在隧道内安装锚杆，降低整个施工结构的影响，同时能够及时调整整体结构宽度及高度。隧道工程施工中，隧道中间位置设置锚杆后，需要在两边相同距离位置也设置锚杆，这样能够保证其自身平衡，正常发挥支撑作用，及时将锚杆连接起来，分担整体承受的压力保证施工安全。

1.5锚杆支护围岩补强加固作用

锚杆支护设计原理中还包含对围岩补强加固方面的设计，因为需要将锚杆布置成三角形，这样能够承受三方面的作用力，如果不能保证周围的围岩强度，加上彼此受力不均匀，将会导致受力方向受到影响，损坏受力结构。将锚杆安装完毕后，首先需要对其中的三个受力点进行测量，保证达到受力点受力均匀，还需要加强其中的薄弱位置，保证施工围岩稳定，增强其固定性，防止因为受力不均而造成坍塌事故。

2锚杆支护的具体设计

锚杆支护研究中，所有研究都需要与实际实践相结合，采用工程类比法进行研究分析，确定锚杆支护施工位置之后，对施工中可能遇到的现象制定预防方案。

2.1锚杆的设计

根据工程类比法结合基本参数进行设计，根据周围区域受力点作为基础，展开综合测量。这期间需要保证锚杆的主要作用点都在隧道上，防止锚杆因为数据分析原因造成受力不均。同时，若设计参数规定过高，将会造成材料应用不合理，甚至出现严重浪费，不仅会影响隧道施工进度，同时还会增加工程成本。此外，还可能会因为隧道施工条件的改变，而影响锚杆支护技术的应用，因锚杆数据不准确而造成安全事故。

2.2锚杆基本参数的比较与评估

在评估过程中，工作人员一定要将实际施工环境及条件作为主要参考依据，以便确保参数的准确性与有效性，避免因参数不准确而导致锚杆设计出现问题。我国在这方面的研究工作从未停止，目标已经取得一定成就，但是在实际工作中，其应用效果并不理想。因此，工作人员在进行锚杆设计过程中，一定要结合实际建设支护作为基础，这样才能保证最终的锚杆设计符合相关规定，并且能够起到保护效果。

2.3进行全线信息跟踪及设计

这种设计方式相较于建筑工程而言具有更显著的优势，特别是在设计理念方面及设计技术能力方面都比较接近于现代设计技术，并且采用全新设计理念，将科学技术融入其中，专业性非常强。对地质条件等进行详细勘察，选择最适合的方式进行设计。在进行地质勘察过程中还需要同时对考察数据进行计算，根据具体的勘察数据确定设计方案。在进行数据计算过程中可以利用工程类比法进行详细计算，确定其具体的设计数据，结合现场勘察数据，掌握支护变化情况，综合分析之后，制定详细的方案。结合锚杆支护长时间数据统计，对综合效果进行评估，并且将评估结果按照曲线方式表现出来，确定锚杆支护参数。对各种锚杆参数进行调整，分析出施工需要的锚杆参数。

3锚杆支护技术在隧道施工中的应用要点

锚杆支护施工过程中，工作人员应先进行锚杆安装，注意安装的稳固性，还要注意其中的钻眼及安装，安装过程中需要钻眼，期间一定要确定钻眼的位置，防止因为钻眼失误造成锚杆支护出现问题。钻眼的数据及相关尺寸等都一定要根据设计要求为基础，这样能够保证安装工程顺利进行。确定好施工位置，检查锚杆杆体、锚固段及岩土体等，做好充足准备之后开始进行锚杆支护施工。对锚杆的检验主要是为了保证锚杆的质量，保证锚杆能够起到支护的作用，在检验过程中还要保证钻眼过程中一定要控制好钻眼深度及施工期间锚杆的相互配合，若钻眼深度不能达到要求，将会造成整个锚杆支护系统出现问题，锚杆的安装也会造成影响。

4隧道锚杆技术发展趋势展望

隧道锚杆支护参数的选取是支护结构设计的关键因素，然而，锚杆参数在实际工程中的选取方式通常为工程类比的方法。这种方法很难保证隧道结构的安全性，同时也会产生资源浪费。在隧道设计和施工中，锚杆参数的选取成为了难点和重点。需要注意以下几点：其一，锚杆长度并非越长越好。其二，锚固段的粘结刚度与锚杆直径成正比，锚杆直径增大，粘结刚度随之增大。其三，增大锚杆强度并不能提高支护效果。而我国对隧道锚杆支护参数优化方面的研究一项较为薄弱，还无法给出在不同围岩条件、不同锚杆类型等情况下定量化的、统一的、科学的锚杆支护参数。因此，相关工作人员应将其作为主要研究方向与研究重点。

结语

我国锚杆支护技术的应用较为普遍，这是由于其应用具有工艺简单、施工方便、耗材少、成本低廉、支护效果等优势。因此，隧道锚杆技术能够在很多工程施工中进行有效应用。特别是在隧道工程施工中，其应用获得一致好评。相关工作人员应注重对隧道锚固技术的研究与分析，以便提升隧道工程施工质量与安全。

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