Gzy131 6518 5623郭振亚
摘
要
锚杆支护是提高岩土工程稳定性的一种最经济有效的方法。本文分析了普通砂
浆锚杆的缺陷,比较了中空注浆锚杆与普通砂浆锚杆的工作特性,提出了应用长期隐性效
益的观点来看待锚杆的经济性,井指出中空注浆锚杆体系的出现和发展是我国岩土锚杆拄
术进步的一个标志。
关键词
中空注浆锚杆
普通砂浆锚杆
工作特性
经济性
随着交通、能源等基础设施建设力度的加大,在隧道、地下室和边坡中,作为能充分发
挥岩体自稳能力的锚固技术已得到迅速发展,岩石锚杆用量与日俱增,显示出广阔的发展
前景。在这种新形势下,如何选择安全和可靠的锚杆结构形式,避免因锚杆缺陷而造成塌
方冒顶事故和其它工程病害,确保工作的长期稳定,就成为当前岩土界一直无法回避的重
要问题。本文分析了普通砂浆锚杆的缺陷,比较了中空注浆锚杆与普通砂浆锚杆的工作特
性,提出了应用长期的隐性效益观点来看待锚杆的经济性,有助于岩土工程界正确看待中
空注浆锚杆的工作特点与发展前景。
1
普通砂浆锚杆的技术缺陷
工程实践表明,普通砂浆锚杆虽具有成本低廉、施工简便等优点,但其自身固有的技术
缺陷却潜伏着对锚杆工程质量和锚固效果的严重威胁,这是不容忽视的。普通砂浆锚杆的
主要缺陷有:
a.
普通砂浆锚杆常采用先灌浆后插筋的工艺,人为因素对灌浆饱满度影响较大,特别是
当施工向上仰斜或长度大于
3.0m
的锚杆,灌浆饱满程度更难于保证,常导致实际的有效
锚固区与设计要求相差甚远,而当前又缺乏检验砂浆饱满度的有效方法。锚杆的抗拔试验
也无法判定这类全长粘结型锚杆是否满足设计要求
(
因只要在不小于锚杆体直径的
25
~
35
倍的长度内灌满砂浆,在极限荷载的作用下总是杆体钢材出现颈缩与破坏
)
。因此,当前
广泛使用的砂浆锚杆留下深深的隐患,更危险的是通常这种隐患不被人们察觉。
b
.普通砂浆锚杆一般不设垫板和螺母
(
有时仅设置垫板,但无带丝扣的螺母
)
,无法在
锚杆安装后提供托板力,锚杆的作用完全处于被动状态,只有当岩体位移时,锚杆才开始
发挥坐用。这就不利于控制岩体开挖后早期的松动与位移。
c.
由于锚杆施工中砂浆饱满度难以控制.钻孔内的孔隙、空腔以及杆体钢筋裸露现象
往往难以避免,为地下水
(
特别是含腐蚀介质的地下水
)
的入侵提供了通路,导致钢质杆体
的锈蚀,严重影响锚杆的耐久性。
d.
在软弱破碎岩体等不良地层中钻孔,拔出钻杆后,常出现塌孔现象,普通砂浆锚杆
的应对能力差。
2
中空注浆锚杆的构造与特点
2.1
中空锚杆的结构特点
为了从根本上克服普通砂浆锚杆的弊端,改善锚杆的施工工艺和工作特性,确保锚杆工
程质量,几年来杭州图强公司先后开发了
RD
普通中空注浆锚杆系列、
EX
钢质涨壳中空注
浆锚杆系列、
SD
自进式中空注浆锚杆系列和
YD
预应力中空自进式注浆锚杆,以及相应的
DML30
—
2
型锚杆专用注浆泵和扭力扳手等配套装置,
形成了完整的中空注浆锚杆体系,
能
适应不同地层和不同设计承载力的岩土锚固工程的要求。
普通中空注浆锚杆由中空锚杆体、硬质塑料锚头、止浆塞、垫板和螺母组成
(
图
1)
:钢
质涨壳中空注浆锚杆由中空锚杆体、钢质涨壳锚头、止浆塞、垫板和螺母组成
(
图
2)
;
S
进式中空注浆锚杆由中空锚杆体、自进钻头、联接套、止浆塞、垫板和螺母组成
(
图
3)
;
预应力中空白进式注浆锚杆由中空锚杆体,自进钻头、连接套、对中器、
PE
套管、自由段
钢套管、止浆塞、垫板和螺母组成
(
图
4)
。