当前岩土锚杆(索)发展现状综述

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1、当前岩土锚杆(索)发展现状综述　　自1872年首批锚杆在英国北威尔士（N.AR公司于2008年研制出用于地下工程支护的Yield-Lok锚杆[4]（见图2）。这种锚杆主要利用镦粗的锚头在聚合物包壳内的滑动从而产生屈服位移。　　除上述2种典型锚杆外，国外用于地下工程支护的新型锚杆（索）还有澳大利亚科廷科技大学于2008年研制的Garford锚杆[5],奥地利Atlas公司于2007年研制的Roofex锚杆[6],瑞典皇家理工学院于2005年研制的新型吸能锚杆[7-8],南非SRK矿业咨询公司于2005年研制的Duracable锚索[9]等。这些锚杆（索）大都结构和材料新颖，承载力高

2、，可变形量大，具有良好的抗静动载性能。　　近年来，国内也开发了几种新型锚杆（索），比较典型的有中国矿业大学于2011年开发的恒阻大变形锚杆，山东大学于2010年开发的高强预应力让压锚杆以及煤炭科学研究总院于2011年开发的新型笼形锚索。恒阻大变形锚杆是专门针对大变形巷道和高应力巷道而研制的，是可以保持恒定阻力并靠机械滑动装置延伸的锚杆。高强预应力让压锚杆是通过位于垫板和螺母之间的金属让压套管压缩变形实现让压的锚杆，有效地避免了锚杆螺母处的应力集中（见图3）。新型笼形锚索是对传统单束矿用锚索的改进。这种锚索在锚固段使钢绞线展开，形成了中空的鸟笼.鸟笼可保证锚索在孔中对中，并增加锚固

3、面积，从而获得较大抗拔力。　　2用于城市基坑加固的新型锚杆（索）　　近年来，随着土地市场化的发展，人们对地下空间的产权意识日益增强，锚杆（索）施工时超越红线的现象越来越受到限制。另外，锚杆（索）在基坑加固中的大量使用，也导致对城市地下环境造成的污染越来越严重。为此，国内外众多科研院所和施工单位针对这种情况开展了多种可回收锚索的研制工作，并收到了良好的经济和社会效益。　　国外对锚索施工超越红线问题关注比较早，20世纪90年代中期就已开发出了多种可回收式锚索[10-12],比较典型的有德国DYA回收式锚索，日本国土防灾株式会社开发的JCE回收式锚索以及日本KTB协会开发的KTB荷载分

4、散型回收式锚索等。这些可回收式锚索从施工工艺上大致可分为机械式回收、力学式回收和化学式回收3种。　　在发达国家中，日本对可回收锚索的研究尤为重视，近年来一直在不断改进。日本飞岛建设公司于2007年开发出了IH可回收式锚索[13-14]（见图4），是一种可设置成压力分散型的可回收式锚索。　　这种锚索利用锚固段内设置的电磁线圈加热熔断锚索，从而实现对锚索的回收，其回收效率较高，只需对电磁线圈通电80s便可熔断钢绞线（见图5），回收时，只需人力便可将钢绞线拔出。与日本的很多传统可回收锚索相比，IH可回收锚索具有设计灵活（钢绞线既可双数使用也可单数使用）、成本低、易回收、钢绞线可重复使用

5、等优点。　　日本日特建设公司于2008年开发出了一种自行切断式可回收锚索[15]（见图6），也是一种压力型锚索。这种锚索回收时，借助千斤顶的拉拔作用，利用内锚头的超硬切割装置，自行将锚索切断，从而实现对锚索的回收（见图7）。这种锚索承载力比传统可回收锚索高约20%;自行切断能力强，回收时需要施加的荷载较低；对于25m以上长度的锚索，其与日本很多传统回收锚索相比回收速度可提高4倍以上。　　与国外一些发达国家相比，国内开展回收式锚杆（索）的研究起步相对晚些，但发展很快，已有多家科研院所和施工单位开展了有关可回收锚杆（索）的研制工作，并取得了多项研究成果[23-27].总参工程兵科研三

6、所曾于2003年研制出一种压力分散型的U形回收式锚索。北京力川地基工程公司于2007年研制出直列无级调压式回收锚索（见图8）。深圳钜联锚杆技术有限公司于2006年开发出JL可回收锚索（见图9），是一种后弹开扩大头回转型可回收锚索，克服了普通等直径U形锚索的一些缺点。广州泰基工程公司于2009年研制出LTRA可回收锚索，是一种主副索式的可回收锚索。上海房睿建筑科技有限公司于2012年开发出一种新型的置入式可回收土钉。　　3用于腐蚀地质环境的新型锚杆（索）　　在使用钢材作为拉杆的永久性锚固工程中，一个重要问题是钢拉杆的防腐。钢材自身的物理化学性质、地下水和地层的水化和电学性质以及地层

7、的化学成分都对锚杆（索）腐蚀的形成和发展具有重要影响。目前，对处于腐蚀地质环境的永久性锚固工程，要么使用轻质高强、耐腐蚀、低松弛的非金属锚杆（索）代替钢锚杆（索），要么就是对钢锚杆（索）进行繁琐的防护处理。　　在欧洲、北美、日本等发达国家与地区，20世纪90年代就开始试图用非金属锚杆（索）取代钢锚杆（索），力求从根本上解决由钢筋或钢绞线腐蚀所引起的工程耐久性问题。这类非金属锚杆（索）大多为采用玻璃（glass）纤维、芳纶（aramid）纤维、碳（carbon）纤维以及一些特殊纤维