【摘要】近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的加強(qiáng)，錨桿支護(hù)技術(shù)在我國(guó)也得到了迅猛的發(fā)展，廣泛的應(yīng)用使得對(duì)錨桿技術(shù)的研究大幅增加，本文從實(shí)際應(yīng)用著手，探析巖土工程中錨桿技術(shù)的應(yīng)用，以期加大錨桿技術(shù)的經(jīng)濟(jì)意義與實(shí)踐意義。
我國(guó)的錨桿加固技術(shù)在20世紀(jì)50年代中期就已經(jīng)有了一定程度上的發(fā)展。近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技水平的不斷發(fā)展，錨桿支護(hù)技術(shù)在我國(guó)也獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展，支護(hù)量成倍增加，在程度和范圍上不斷推出新的成果。從硬巖發(fā)展到松軟、破碎圍巖；從小斷面發(fā)展到大斷面硐室、交叉點(diǎn)、馬頭門等；從一般條件發(fā)展到大冒頂、大淋水、底鼓和地質(zhì)構(gòu)造帶等復(fù)雜條件；從地下工程支護(hù)發(fā)展到地上工程維修；從僅受靜壓作用的地下工程發(fā)展到受動(dòng)壓影響的地下工程。在礦山、交通、建筑、水利水電、軍事人防等工程中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。綜上所述，錨桿技術(shù)已經(jīng)在巖土工程和地下工程中已經(jīng)開始扮演越來(lái)越重要的角色。因此，探析巖土工程中錨桿技術(shù)的應(yīng)用研究是時(shí)代賦予我們的使命，更是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要手段和方法。
一、錨桿技術(shù)概念
錨桿支護(hù)是一種安全、經(jīng)濟(jì)的支護(hù)方式，它是以錨桿為主體的支護(hù)結(jié)構(gòu)的總稱，它包括錨桿、錨噴、錨噴網(wǎng)等支護(hù)形式。其技術(shù)就是在土層中斜向成孔，埋入錨桿后灌注水泥（或水泥砂漿），依賴錨固體與土之間的摩擦力，拉桿與錨固體的握裹力以及拉桿強(qiáng)度共同作用來(lái)承受作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載。錨桿支護(hù)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、成本低和對(duì)工程適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，在土木工程（包括采礦工程）中得到了廣泛應(yīng)用。
錨桿錨固是在地層中，通過錨桿將結(jié)構(gòu)物與地層緊緊連鎖在一起，依賴錨桿與周圍地層的抗剪強(qiáng)度傳遞結(jié)構(gòu)物的拉力，使地層自身得到加固，達(dá)到保持結(jié)構(gòu)物和巖體穩(wěn)定的目的。與傳統(tǒng)的支護(hù)方式相比較，錨桿錨固技術(shù)有其自身的鮮明特點(diǎn)：
二、國(guó)內(nèi)錨桿技術(shù)的應(yīng)用
傳統(tǒng)的錨桿技術(shù)狀態(tài)的檢測(cè)手段，主要有兩種：
對(duì)錨桿荷載變化進(jìn)行定期的觀測(cè)，可采用按機(jī)械、液壓、振動(dòng)、電氣和光彈原理制作的各種不同類型的測(cè)力計(jì)。但這些測(cè)力計(jì)的使用在一般情況下都需要預(yù)埋，受電磁場(chǎng)干擾大，在濕度較大或者溫度差異較大的條件下敏感程度會(huì)大大降低，更不能適應(yīng)在偏載和爆破震動(dòng)、坍落巖石的沖擊下長(zhǎng)期進(jìn)行正常的運(yùn)行和操作。
針對(duì)現(xiàn)在建筑業(yè)普遍應(yīng)用的未預(yù)埋測(cè)力計(jì)的錨桿過去并沒有非常精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)儀器，主要的手段是對(duì)錨桿的抗拔力進(jìn)行測(cè)試。其張拉荷載是靠張拉千斤頂?shù)幕钊娣e和油泵壓力換算的。雖然這種方法在這一領(lǐng)域的應(yīng)用是最為廣泛的，但是卻仍然存在著很多需要改進(jìn)的地方，比如這種方法是一種具有破壞性質(zhì)的檢測(cè)，抗拔力并不能能夠充分的顯示錨桿的錨固狀態(tài)等。
因此在這樣的情況下，我們就急于尋找到其他更為嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)的錨桿質(zhì)量檢測(cè)的新手段和新方法，為保證施工質(zhì)量和建筑工程的可靠性提供嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)經(jīng)濟(jì)的新方法。因此，在新的視角和科學(xué)條件下，重新尋找新的方法，對(duì)于錨桿技術(shù)來(lái)說(shuō)是勢(shì)在必行的。
目前，在傳統(tǒng)的錨桿錨固質(zhì)量檢測(cè)中，檢測(cè)的是錨桿的抗拉力，所使用的儀器是錨桿拉力計(jì)或扭力矩扳手。如兗礦集團(tuán)東宇選礦設(shè)備公司生產(chǎn)的MLC型錨桿測(cè)力儀，為便攜式數(shù)字測(cè)力儀器。這種新型錨桿預(yù)緊力測(cè)試儀由螺母套筒、扭力傳感器、扳手、液晶顯示器、電源開關(guān)、峰值保持系統(tǒng)、儀表本體等組成。通過動(dòng)摩擦扭緊力矩來(lái)控制錨桿預(yù)緊軸向力的大小。扭緊力矩則是利用應(yīng)變扭力傳感器來(lái)檢測(cè)的。
經(jīng)過一段時(shí)間的探索和研究，科研人員發(fā)現(xiàn)了一種能夠進(jìn)行迅速、大范圍、長(zhǎng)距離、經(jīng)濟(jì)成本較低的損害較小的檢測(cè)方法，被稱為超聲導(dǎo)波檢測(cè)法。超聲導(dǎo)波技術(shù)對(duì)比以往的技術(shù)有自己獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)。導(dǎo)波是一個(gè)自身性質(zhì)比較明顯的物質(zhì)，即它的沿傳播路徑衰減很小，因此它可以遵循著檢測(cè)方向傳播到非常大的范圍中去。接收信號(hào)能夠包含有關(guān)發(fā)射和接收兩點(diǎn)間結(jié)構(gòu)整體性的信息，這樣就可以檢測(cè)構(gòu)件整個(gè)波傳播截面的缺陷，同時(shí)導(dǎo)波具有多個(gè)不同的傳播模態(tài)，這些模態(tài)對(duì)不同形式的缺陷具有不同的靈敏度。利用超聲導(dǎo)波進(jìn)行檢測(cè)具有快速、可靠、經(jīng)濟(jì)且無(wú)損構(gòu)件的優(yōu)點(diǎn)，是無(wú)損檢測(cè)新興的和前沿的一個(gè)發(fā)展方向。
進(jìn)行巖土工程中錨桿檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的研究，是將相關(guān)理論特性充分整合和進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)系的一個(gè)重要契機(jī)，不僅需要進(jìn)一步的充分的利用相關(guān)的動(dòng)力學(xué)理論，同時(shí)還需要將巖土工程、波動(dòng)力學(xué)以及機(jī)電測(cè)試技術(shù)等多種學(xué)科結(jié)合起來(lái)，只有這樣才能使錨桿檢測(cè)技術(shù)努力進(jìn)入到精準(zhǔn)量化的應(yīng)用領(lǐng)域。它將為邊坡工程、地下工程等施工過程以及其他各種相關(guān)的后續(xù)步驟中的繼續(xù)更好的勝任質(zhì)量監(jiān)測(cè)、穩(wěn)定性評(píng)價(jià)等方面的任務(wù)，同時(shí)提供更具有實(shí)踐意義、指導(dǎo)意義的理論依據(jù)。
因此，在新的技術(shù)條件下對(duì)巖土工程錨桿檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行更改為深入的研究和探討不僅是對(duì)提高技術(shù)本身的要求，更是認(rèn)識(shí)到該項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛，所以在這種情況下，就要兼顧二者的理論性與實(shí)踐性的統(tǒng)一，只有這樣，才會(huì)獲得更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。
三、國(guó)外錨桿技術(shù)的應(yīng)用
在著眼國(guó)內(nèi)發(fā)展空間的基礎(chǔ)上，我們也要面向國(guó)際，了解國(guó)際錨桿技術(shù)領(lǐng)域的前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)，把握最新的科技走向，吸取經(jīng)驗(yàn)，完善自身。在國(guó)外錨桿錨固質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)的研究工作最早始于1987年。90年代，美國(guó)礦業(yè)管理局開發(fā)出能檢測(cè)錨桿應(yīng)變和延伸率的超聲波儀器，但它無(wú)法評(píng)價(jià)錨桿的施工質(zhì)量。
巖土錨固技術(shù)是近代巖土工程領(lǐng)域中的一個(gè)重要分支。錨固技術(shù)。國(guó)內(nèi)習(xí)慣統(tǒng)稱為錨桿支護(hù)技術(shù)，國(guó)外一般稱錨固技術(shù)或錨桿加固技術(shù)。它是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的主動(dòng)支護(hù)，它能最大限度地保持圍巖的完整性、穩(wěn)定性，能有效地控制圍巖變形、位移和裂縫的發(fā)展，充分發(fā)揮圍巖自身的支撐作用，把圍巖從荷載變?yōu)槌休d體，變被動(dòng)支護(hù)為主動(dòng)支護(hù)，且具有運(yùn)輸施工方便、效率高，有利于加快施工進(jìn)度，且施工成本低、支護(hù)效果好、施工噪音小等優(yōu)點(diǎn)。自1872年英國(guó)北威爾士露天頁(yè)巖礦首次應(yīng)用錨桿加固邊坡及1912年德國(guó)謝列茲礦最先在井下巷道采用錨固技術(shù)以來(lái)，錨固技術(shù)至今已有100多年的發(fā)展歷史。錨固技術(shù)作為一種技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)越的技術(shù)手段，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各個(gè)工程領(lǐng)域，目前不僅廣泛應(yīng)用于世界主要產(chǎn)煤國(guó)家，而且也推廣應(yīng)用于冶金、水利水電、鐵路公路、軍工及建筑等工程之中，伴隨著“21世紀(jì)-地下工程的世紀(jì)”的來(lái)臨，可以預(yù)見，該技術(shù)必將得到更廣泛深入的研究和推廣應(yīng)用。
在社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，努力提升在建筑領(lǐng)域的高精尖技術(shù)領(lǐng)域的技藝水平是非常重要的。因此，深入研究和探討巖土工程中錨桿技術(shù)的應(yīng)用是契合時(shí)代要求和發(fā)展要求的重要理論研究，是具有雙重意義的。所以在今天看來(lái)，不僅是要著眼于我國(guó)的實(shí)際條件，同樣也要將視線放得更遠(yuǎn)，吸取國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，立足于本土實(shí)際，不斷突破技術(shù)苦難，最終實(shí)現(xiàn)我國(guó)該項(xiàng)技術(shù)的跨越性發(fā)展。
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