论文发表：浅谈岩土锚固的作用机理及应用__集群

摘要：岩土锚杆支护技术随着城市建设的发展越来越多的应用于边坡支护，了解岩土锚杆受力机理对目前锚杆设计水平和减少工程事故及降低工程造价具有指导意义。论文首先阐述了锚杆作用力的产生机理，并结合实际工程重点探讨了岩土锚固在边坡支护中的应用，仅供参考。
　　关键词：岩土锚固，作用机理，应用
　　1锚杆作用力的产生机理
　　锚杆是在岩土体内部通过与围岩相互作用发挥支护和加固作用的，其锚固作用体现为径向和切向锚固力的作用，径向锚固力与普通框式支护所提供的支护力类似，通过对围岩施加围压，将围岩由单向、双向受力状态化为双向、三向受力状态，提高围岩的稳定性；锚杆贯穿围岩中的弱面，因此切向锚固力改善了弱面的力学性质，从而改善了围岩的力学性质。因此锚杆是兼有支护和加固两种作用的较完美的支护形式。径向锚固力主要起支护作用，切向锚固力主要起加固作用。下面分别对其作用机理做出分析研究。
　　1）锚杆径向锚固的作用机理。锚杆的轴向变形模量大于岩体的轴向变形模量，其横向变形模量则小于岩体横向变形模量，导致相同应力场作用下两者所产生不同的变形(趋势)，进而产生锚杆的轴向作用力。该力的产生方式因锚固方式的不同而有所差异：机械式锚固时，轴向作用力主要靠锚杆与岩体间的摩擦作用产生；粘结式锚固时，轴向作用力靠由锚固剂所形成的锚杆与围岩间的粘结及摩擦作用而产生。
　　2）锚杆切向锚固的作用机理
　　锚杆的切向作用力指锚杆因对围岩沿锚杆轴向以外的任意方向发生剪切变形及围岩间相对位移的约束作用而在横截面及斜截面上所产生的剪应力以及在粘结面(锚杆表面)上所产生的法向应力。这种约束作用主要包括阻止围岩沿弱面滑移、阻止围岩中产生新的剪切破坏面以及阻止围岩中的块体产生相对回转等作用。通常，在一定应力场的作用下，岩体中会产生以下类型的横向位移或位移趋势：各部分间会沿弱面发生相对错动；沿特定方向产生新的剪切破坏面并沿此破坏面发生错动；碎块状岩体发生转动。安装锚杆后这些横向位移将受到锚杆的约束，锚杆中的切向作用力也由此而产生。
　　2岩土锚固在边坡支护中的应用
　　2.1工程概况
　　广州市番禺区石楼镇莲花山爱民五街边坡位于莲花山公园南面、莲花中路与西门路交汇处。边坡长度约260m，坡脚高程1.5～2.0m，坡顶高程13.50～25.50m，坡高12～23m，坡度75～85°，局部呈直立。边坡总体走向为NNE向。
　　工程区为低山丘陵地貌，原地形为斜坡地形，地形原坡度25°～40°。坡顶部植被茂盛，坡面为裸露的白垩系含砾泥钙质砂岩，山峰平缓。坡脚为当地居民住宅楼，楼高2～4层，个别5层。近三十年来，当地居民于坡脚修建住宅，开挖山体形成了该人工边坡。坡脚居民住宅楼距坡面最近地段不足1m。边坡为岩质边坡，边坡岩体主要为强风化、中风化粉砂岩，裂隙发育。
　　2.2边坡稳定性分析与评价
　　影响边坡失稳破坏的因素有很多，区域地质与地理条件、岩土体结构面特征（产状与延伸状况）、构造带、组成边坡的岩土体强度、岩土体结构特征、岩体风化破碎程度、边坡高度和坡度等是决定边坡稳定状况的基本因素，而水的作用是边坡失稳破坏的诱发因素。地质灾害危险性评估和边坡地质灾害勘查结果表明，本区区域构造活动不明显，属于基本稳定，本边坡也无构造带经过，也未发现延伸规模较大的结构面，均无强烈的地下水活动，边坡的岩土体组成也呈现出由上而下分别为残积土层、强风化岩和中风化岩的分布特点，岩性也基本一致，仅仅是岩体结构（产状与坡向、岩层厚度、裂隙发育程度）的差异。综上分析，造成本边坡块石坠落和局部崩塌的主要因素是：岩土体结构构造与地形地貌（边坡高度与坡度）差异所致。本边坡为层状岩质斜向坡，边坡坡面走向变化较大，主要为20～40°，而岩层层