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　　隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，許多地方的建設工程也保持著非常高的施工水平。而在一些鐵路、公路等交通建設工程中，隧道工程的質(zhì)量直接影響著整個工程項目的質(zhì)量。特別是在一些特殊地質(zhì)區(qū)域，土壤巖石結(jié)構(gòu)并不是非常穩(wěn)定，土質(zhì)相對來說偏軟，并不能對隧道起到很好的保護作用，還需要在建設過程中添加其他的支護設施，來達到保持隧道穩(wěn)定性的目的。在目前，鎖腳錨桿的應用是提升軟弱圍巖隧道穩(wěn)定性的一項主要措施，并且經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)具有了較為成熟的應用基礎。

 

　　一、鎖腳錨桿支護技術的概況

 

　　鎖腳錨桿支護技術的出現(xiàn)時間非常早，在上世紀初，該技術就在國外有了成功的應用實例，并且迅速在全球范圍內(nèi)得到了非常廣泛的應用與發(fā)展。而在我國，鎖腳錨桿支護技術最開始應用于上世紀中葉，當時主要是應用在礦山隧道之中，為采礦工作提供安全保障。隨著后來混凝土技術的應用成熟，鎖腳錨桿支護技術逐漸被應用到鐵路隧道以及公路隧道中，為保持隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性起到了不可忽視的作用。

 

　?。ㄒ唬┪覈i腳錨桿支護技術的發(fā)展現(xiàn)狀

 

　　相對來說，我國鎖腳錨桿支護技術的起步時間較晚，相對于國際領先水平存在著一定的差距。但自改革開放以來，在幾十年間，我國的工程建設項目取得了突飛猛進的發(fā)展，特別是鐵路以及公路等基礎的交通工程的建設規(guī)模呈現(xiàn)出逐年擴大的趨勢。在此背景影響下，我國的鎖腳錨桿支護技術也相應地取得了非常顯著的進展，在應用水平上有著逐漸接近國際一流水平的趨勢，甚至在一些細節(jié)的處理上已經(jīng)達到了國際一流水平。經(jīng)過相關領域?qū)W者的研究以及國外先進施工經(jīng)驗的總結(jié)，發(fā)現(xiàn)鎖腳錨桿的支護效果和錨桿的數(shù)量以及巖體的彈性模量有著非常密切的聯(lián)系。

 

　　（二）鎖腳錨桿支護技術應用的作用

 

　　之所以鎖腳錨桿支護技術能夠迅速成為隧道工程建設中最為主要的一項施工技術之一，是因為該技術對保持隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性來說具有不可替代的作用。特別是在軟弱圍巖隧道中，這種作用突出得尤為明顯。一般軟弱圍巖受到地形以及土壤巖石結(jié)構(gòu)的限制，并不能具有非常高的穩(wěn)定性，需要經(jīng)過特殊加固處理之后才能夠讓隧道正常投入使用。而采用鎖腳錨桿支護技術，一方面非常節(jié)省材料，可以極大地減少加固處理所產(chǎn)生的額外開支。另一方面，鎖腳錨桿可以起到非常好的支護效果，并且方便實用，能夠為隧道工程的結(jié)構(gòu)質(zhì)量提供非常優(yōu)質(zhì)的保證。通常在應用了鎖腳錨桿之后，軟弱圍巖隧道的結(jié)構(gòu)強度能夠直接提升一個檔次，讓隧道的使用更加穩(wěn)定，并且使用壽命也會更加長久。

 

 

　　為了對軟弱圍巖隧道中鎖腳錨桿支護技術的應用進行更加具體的分析，本文選取了我國東北某鐵路隧道建設工程為例，通過建立圍巖模型的方式，對鎖腳錨桿進行相應的受力分析，并得出該技術應用之后對隧道穩(wěn)定性所起到的作用表現(xiàn)。特別是隨著計算機技術的應用逐漸成熟，對鎖腳錨桿支護作用的分析能夠達到更加細致的標準。

 

　　（一）工程概況

 

　　該隧道位于我國東北地區(qū)的一條單線電氣化鐵路上，隧道全長357m，屬于鐵路工程建設中短隧道的一類。隧道位于低山丘陵區(qū)，地形波狀起伏，隧道最大埋深44m。在該隧道的周圍，地層主要為第四系殘坡積粉質(zhì)粘土，下伏基巖為侏羅系下統(tǒng)火山角礫巖，強風化火山角礫質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體較破碎，對隧道圍巖的整體結(jié)構(gòu)造成形變影響。因此，需要采用鎖腳錨桿支護技術來對隧道圍巖的穩(wěn)定性進行加強。

 

　?。ǘ╂i腳錨桿支護模型

 

　　經(jīng)過調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)該隧道的軟弱圍巖屬于Ⅴ級圍巖，需要采用雙排鎖腳錨桿來進行固定。由于該隧道采用的是三臺階環(huán)形開挖組織施工的方式，因此在進行鎖腳錨桿的施工時，根據(jù)開挖的進度可以分為上臺階、中臺階以及下臺階。在每一開挖階段，為了保障軟弱圍巖的穩(wěn)定性，均需要采用鎖腳錨桿進行固定。通過計算機進行錨桿施加作用力的模擬分析，可以制定出準確的鎖腳錨桿應用方式。

 

　　在上臺階部位，施加了M1、M2、M3、M4等四組鎖腳錨桿。在中臺階部位，施加了M5、M6兩組鎖腳錨桿。在下臺階部位，施加了M7、M8兩組鎖腳錨桿。通過八組鎖腳錨桿的應用，來達到增強隧道圍巖穩(wěn)定性的目的。在實際的施工過程中，所使用的混凝土規(guī)格為C25噴射混凝土，每個支護循環(huán)中臺階和上臺階配合使用8根Φ22組合中空錨桿，下臺階配合10根Φ22砂漿錨桿，總共使用了18根錨桿和8組鎖腳錨桿，共同起到支護作用。

 

　　（三）鎖腳錨桿使用后的效果

 

　　經(jīng)過試驗分析發(fā)現(xiàn)，在鎖腳錨桿未使用時，軟弱圍巖結(jié)構(gòu)并不是非常穩(wěn)定，極容易出現(xiàn)內(nèi)部松動的現(xiàn)象。通過模擬試驗得出的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在加入了鎖腳錨桿之后，圍巖的承壓能力相比于原來增加了52%左右，在不發(fā)生重大自然災害事故的前提下，并不會對鐵路隧道的正常使用造成影響，隧道的圍巖結(jié)構(gòu)規(guī)格以及使用壽命可達到鐵路工程建設的相關要求。

 

 

　　通過文中對鎖腳錨桿支護技術的發(fā)展理論分析以及該技術應用的實例說明，可以發(fā)現(xiàn)在軟弱圍巖隧道中應用鎖腳錨桿支護技術具有很大的必要性。特別是對于許多巖石或土壤結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的地區(qū)來說，在隧道開挖與后續(xù)施工的過程中，如果沒有特殊處理，將很容易發(fā)生較為嚴重的安全事故。隨著人們對鎖腳錨桿支護技術的研究與應用的逐漸深入，軟弱圍巖隧道結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的問題將能夠得到更加徹底的解決。