玻璃纤维锚杆预加固技术在隧道的应用
浅谈玻璃纤维筋在城市隧道中的应用
浅谈玻璃纤维筋在城市隧道中的应用摘要：玻璃纤维筋以其较高的抗拉性能、较强的耐腐蚀性、材质轻便易切割与混凝土粘接力强等独特性能在众多建设领域得到了越来越广泛的应用，本文通过工程实例介绍了在城市隧道围护结构中采用玻璃纤维筋进行立柱桩施工，在保证围护结构安全稳定的同时也减少了将来对地铁盾构施工的影响，产生了一定的经济和社会效益。
关键词：玻璃纤维筋城市隧道立柱桩1.引言1.1玻璃纤维筋的研究及应用现状近年来，因为玻璃纤维筋（GFRP）在部分方面要比传统钢筋更加优越，因此玻璃纤维筋混凝土开始在国内外引起研究热潮并得到了广泛的引用。
如今在日本、美国、欧洲等国家都在积极的对其进行研究。
目前在我国，玻璃纤维筋混凝土也开始得到运用，在成都、东莞、广州、长沙等城市建设盾构项目中取得优异的表现，但大部分都是按照国外的施工经验进行施工，在局部中采用等直径、等数量的玻璃纤维筋取代钢筋，且应用并不是特别广泛。
1.2玻璃纤维筋的特点1.2.1力学性能玻璃纤维筋是一种以高分子聚酯树脂为基体，玻璃纤维为增强体的复合材料，其抗拉强度高达500～1200MPa，但是其弹性模量低，仅为40～80GPa；且延伸率低，一般小于3%；玻璃纤维筋也是一种高强脆性材料，切割性能好，但也意味着其在一般施工过程中容易被破坏。
1.2.2玻璃纤维筋与混凝土的粘结力玻璃纤维筋的热胀系数与一般混凝土接近，比较适合在混凝土中应用。
在周围环境温度产生变化时，玻璃纤维筋不会产生太大的温度应力，亦不会破坏其与混凝土之间的黏结作用，能够保证玻璃纤维筋与混凝土之间的协同工作。
1.2.3玻璃纤维筋的其他性能玻璃纤维筋具有较好的耐腐蚀性，对潮湿环境、带有侵蚀性环境中工作的主体结构构件，玻璃纤维筋是钢筋的良好替代品。
玻璃纤维筋设计性能强，而且弹性模量稳定，热应力稳定，可任意热成形，安全性能高，不导热、且有很强的介电性，其阻燃抗静电、透磁波性能强，与金属碰撞亦不会产生火花。
图1 隧道立柱桩与地铁盾构区间平面图图2 隧道基坑围护地铁段横断面图2.工程应用2.1工程概况纬七路东进二期隧道工程为南京市纬七路快速化改造工程，主隧道全场1.38km，匝道全长265m。
玻璃纤维锚杆施工作业指导书
玻璃纤维锚杆施⼯作业指导书玻璃纤维锚杆施⼯作业指导书1、编制依据（1）《⾼速铁路隧道⼯程施⼯质量验收标准》（TB10753-2010）。
（2）《铁路混凝⼟⼯程施⼯技术指南》（铁建设【2010】241号）。
（3）《XXXXX209》（隧道辅助施⼯措施及施⼯⽅法设计图）。
（4）《XXXXX01》XXXXX隧道设计图。
（5）现场实际施⼯情况。
2、施⼯⽬的通过采⽤玻璃纤维锚杆对软弱地层掌⼦⾯加固，掌握玻璃纤维锚杆加固⼯作⾯的施⼯⼯艺和相关的技术参数，并通过加固效果测试评价，为以后软弱围岩⼯作⾯稳定和快速施⼯提供新⼯艺和⽅法。
3、施⼯内容（1）玻璃纤维锚杆钻设施⼯⼯艺和⽅法。
（2）玻璃纤维锚杆布设参数及加固循环段长。
（3）玻璃纤维锚杆注浆⽅法、⼯艺、材料和相关注浆参数。
（4）玻璃纤维锚杆加固⼯作⾯稳定性分析，包括锚杆内⼒、地层位移、地表沉降，⽀护受⼒及变形等。
4、施⼯⽅法玻璃纤维锚杆施⼯段⾥程为DK642+330～DK642+470，加固段纵向长度为140m，拟采⽤8个循环施⼯，循环段长18 m，循环搭结长度5m。
采⽤地质钻机成孔，安设玻璃纤维注浆锚杆后，通过注浆管进⾏注浆，达到稳定⼯作⾯作⽤。
玻璃纤维锚杆布孔间距为 1.5m×1.5m，梅花型布设，主要布置在左、右上导坑及中上导坑。
试验段玻璃纤维锚杆布置图1所⽰。
图1 玻纤锚杆布置平⾯图梅花型布置间距1.5*1.5m 4.1玻璃纤维锚杆参数（1）循环加固段长度为18m。
（2）拟采⽤玻璃纤维构件的横断⾯：外径Φ32mm/内径Φ2cm。
（3）加固密度：掌⼦⾯中上导坑、左上导坑、右上导坑（间距1.5m×1.5m）。
4.2玻璃纤维锚杆注浆参数注浆材料普通⽔泥单液浆结合普通⽔泥—⽔玻璃双液浆。
浆液配⽐，普通⽔泥单液浆：W:C=1:1。
注浆压⼒0.5-1.5MPa。
4.3玻璃纤维锚杆施⼯⼯艺玻璃纤维锚杆在施⼯前需要采⽤喷射混凝⼟封闭⼯作⾯，厚20cm，然后引孔安设玻璃纤维锚杆，玻璃锚杆布设基本和隧道轴线⽅向⼀致。
隧道初期支护中的玻璃纤维锚杆的力学分析
为零 ， 具体 计算参 数 如下 ： 隧道 埋深 ｈ＝３ 土体 的重度 ｙ ０ｍ， ＝
８ ５ｋ ｍ ， ．， （ ， （ Ｆ Ｐ 锚杆在隧道工 程 中已得到初 步应用 ， Ｇ Ｒ） 如在盾构 隧道 的始 １ ． Ｎ／ 泊松 比 ＝０ ４ 根据侧压 力系数 Ａ＝ ／１一 ） 可 得 ． ／； ＝ 【 ３计算 区域 的范 围为 ：０Ｉ ×６ Ｉ ＝２ ６ Ｉ ０１ 的正方形 ， Ｔ Ｔ 隧道位 于 发和接受井的端头加固中的应用、 山岭隧道 洞 口边坡工程 加固 中 计算域 的中心位置 ； 总共 ２４ ９个 单元 ， ０ ０ １３７个节点 。有 限元模 的应用等等。然 而 ， 国内有 关 Ｇ Ｒ 在 Ｆ Ｐ锚 杆 的相关 研 究也 比较
长， 并基于试验分析得 出了玻璃纤维增强塑料筋基 本锚 固长 度的
图 １ 二维有限元模型
锚杆 为注浆全 长粘结 型锚杆 ， 洞开挖 后 ， 毛 为了便 于分析对 比， 分别采用钢锚杆锚 喷和玻 璃纤维 锚杆锚 喷进行 支护 ， 并进行 计算 分析 ， 锚杆长度为 ３ｍ， 布置间距 为 ０ ８１ ×１Ｉ。 ． Ｉ Ｉ Ｔ Ｔ
少， 尚属 于起步阶段 。
型见图 １ 。围岩单元的物理力学参数为 ： 变形模量 Ｅ＝１１０ＭＰ ， ２ ａ
．， ＂ ａ 粘结力 Ｃ＝０ １ＭＰ ， ｔ ． ａ摩擦 在国外 ， Ｆ Ｐ锚杆应用技术 比较成熟 ， Ｇ Ｒ 相关 的理论研究也 比 泊松 比 ＝０ ４ 抗拉强度 Ｏ ＝０ＭＰ ， 角 ＝３ 。膨胀 角 ０ 。材料为理想弹塑性材 料 ， 坏准则为摩 ０， ＝０ ， 破 较完善 ， ｌ ａ 教 授用 同 一类 型 四种不 同表 面 处理 的 Ｇ Ｒ Ｍａ ｒ ｖ Ｆ Ｐ锚 杆， 通过试验研究 了外部 约束和 表面压 痕对粘 结性 能的影 响… 。 尔一库仑 准则 。 １ Ｌ ｒ ｄ 和 Ｓｖ 对直径分 别为 ９ ５ｍｍ，５ ９ｍ 的 ＧＦ Ｐ锚杆 ａｒ ｅ ｉ ａ ｌ ａ ｌ ． １ ． ｍ Ｒ 做了拉拔试验 ， 发现锚 固长度较 长的杆件试 验所测得 的平均粘结 应力小于锚 固长度较小的杆件 所测 得的平均粘结 应力 ， 然而与钢 筋试验 的结果相 比较 ， Ｆ Ｇ ＲＰ锚 杆 的平均粘 结应力 略小 于钢 筋 的 平均粘结应力Ｌ 。为 了编 制玻璃 纤维增 强塑料 筋混凝 土设 计规 ２ Ｊ 范 ，ｈａｉ Ｅ ｓｎ 等人 制作并进行 了 １２个试件 的单调静 力荷载下 的试 ０ 验， 研究 中包括 的变量 有混 凝土抗压强度 、 长 、 埋 混凝 土保护 层厚 度、 玻璃纤维增 强 塑料筋 直径 、 凝 土浇 筑深 度 、 混 曲率 半径 和 尾
隧道掌子面玻璃纤维锚杆加固作用效应试验研究
实验与研究1 研究目的隧道围岩因开挖影响沿着隧道开挖轮廓线产生应力重分布，而形成“拱部效应”，而应力重分布对隧道施工的影响大小，决定于围岩特性、环境地质条件、开挖及支护方式等。
浏阳河隧道施工过程中基于加固掌子面及前方一定范围内岩土为理论基础，注重拱部超前支护与玻璃纤维锚杆掌子面预加固共同支护效果。
2 施工参数选取及数值模拟分析浏阳河隧道采用玻璃纤维锚杆加固掌子面前方围岩主要应用于下穿浏阳河河底等特殊地质段落，河底段最大埋深23.8m，平均约20m，穿越强～弱风化泥质粉砂岩区，具微膨胀性，见水易软化，易掉块，局部充填石膏线，岩石强度为24.4～2.98MPa，属Ⅴ级围岩。
2.1 数值模拟试验方案施工时采用台阶法施工，基于正交试验原理安排试验方案，因素和水平的选取见下表。
表1 数值试验因素方案表因素水平掌子面玻璃纤维锚杆加固密度（m2/根）掌子面玻璃纤维锚杆预加固长度（m）轮廓线外拱顶超前加固方式开挖循环进尺（m）145大管棚0.6 2810小管棚 1.2 31218大、小管棚 1.82.2 建立台阶法数值模型采用FLAC3D有限差分数值模拟分析软件，模型尺寸为高×宽×深＝50.15m×100m×36m，单元网格数为49920个。
重点研究二台阶工法下各施工参数对施工效率及掌子面稳定的敏感性。
参照表1的试验因素表，基于正交试验原理，选取L9（34），共分9种工况进行数值模拟分析研究。
参数选取及模型建立时，对于大、小管棚作用，可采用提高围岩参数；采用cable单元模拟掌子面玻璃纤维锚杆和径向钢锚杆；采用实体单元模拟初期支护及二次衬砌作用；钢拱架作用采用提高喷射混凝土参数实现。
通过模拟分析计算各工况条件下隧道受力变形结果及施工效率，采用极差分析、综合平衡法分析对各种因素进行敏感性分析，结合现场实际情况，选取最优施工参数为：开挖循环进尺1.8m、掌子面玻璃纤维锚杆采用整改18m长，加固密度为12m2/1根，并辅以18m长大管棚及4.5m超前小导管。
采用玻璃纤维锚杆预加固掌子面软弱岩体的有限元分析和工程应用
在新意法隧道设计和施工中，采用玻璃纤维锚杆进行掌子面前方岩体预加固的关键问题是如何确定锚 杆的如下参数：锚杆的密度、锚杆的长度和锚杆的搭接长度。国内外的研究表明[1] [3]，锚杆上述参数与 掌子面的水平挤出变形密切相关。和在新奥法应用一样，三维有限元数值计算软件也可以有效地应用于新 意法隧道开挖的模拟计算。通过对新意法施工各工况的数值模拟计算，可以得到锚杆相关参数和掌子面挤 出变形的相互关系，通过对掌子面挤出变形和掌子面稳定性系数相关性，可以为设计参数的确定提供依据。
关键词
玻璃纤维锚杆，新意法，掌子面，超前核心岩体的预加固
The FEM Analysis and Application of NITM Tunnel Using GFRP Bolent of Front Rock of Tunnel
—A Case Study of Qikeng Tunnel in Zhejiang Driven with NITM
Open Access
1. 引言
1970 年代，意大利学者 Pietro Lunardi 创立了按岩土变形控制的隧道施工法(Analysis of Controlled Deformation-Rock or Soil, ADECO-RS)。自 2006 年被介绍到我国以来，在十数个隧道工程中得到了应用， 这一方法在我国称为新意大利隧道施工法(New Italian Tunneling Method, NITM)。新意法的核心是对隧道 掌子面超前岩土体进行预加固，使待挖岩土体的刚度和强度得以提高，达到控制掌子面变形的目的，确 保掌子面的岩体稳定，进而实现软弱岩体隧道的全断面开挖之最终目标。其中采用玻璃纤维注浆锚杆对 软弱地层隧道前方待挖岩土体进行预加固是最常用的措施之一。
玻璃纤维树脂强化锚杆在锚固工程中的握裹力
玻璃纤维树脂强化锚杆在锚固工程中的握裹力崔宇鹏;简文星;谭宏大;余科【摘要】锚杆作为岩土工程的主要支护材料,广泛应用于边坡、基坑、隧道等工程中.目前在工程中最为常见的锚固技术,是有变形钢筋与水泥砂浆经钻孔注浆而形成.在实际应用中,因钢筋易腐蚀,耐久性差的特点,成为锚固工程中的一大隐患.玻璃纤维树脂强化(GFRP)锚杆强度高、质量轻、耐腐蚀性强、低松弛等优点,可以替代钢筋作为锚杆应用于锚固工程中.但GFRP筋作为脆性材料,其与水泥砂浆之间的握裹力能否满足要求,将会直接影响到锚固效果.通过对不同锚固深度的GFRP锚杆与水泥砂浆室内拉拔试验,发现握裹力随锚固深度增加而增大,握裹强度随着锚固深度的增加呈现减小的趋势,同时水泥砂浆凝固时间对握裹强度有较大影响,7 d初凝时握裹强度仅有28 d终凝时的60%左右.通过与同等直径钢筋锚杆与水泥砂浆握裹力对比发现,GFRP锚杆与水泥砂浆握裹力能够达到钢筋锚杆的要求.%As important supporting materials in the geotechnical engineering, anchors are widely used in projects of slope, tunnel and foundation pit.At present the most common anchorage technology is based on drilling grouting for deformed bar and cement mortar.While it is a significant hidden trouble due to the disadvantages such as susceptibility to corrosion and poor durability.GFRP bolt has high strength, light quality, corrosion resistance and low relaxation, hence it can replace rebar in anchorage engineering.However, whether the bond stress between GFRP and cement mortar could meet the requirements will directly influent the anchoring effect considering its brittleness.A series of indoor drawing tests was set up on GFRP and cement mortar at different anchoring depth.The results show that thebond stress is larger as the anchoring depth increases and the bond strength reveals the opposite performance.The coagulation time of cement mortar also has a strong effect on the bond strength, the bond strength at initial set accounts for only 60% of that of final set.Contrast to the performance of rebar in same diameter, the bond stress between GFRP and cement mortar could meet the requirements was found.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2017(017)014【总页数】5页(P251-255)【关键词】GFRP锚杆;握裹力;拉拔试验;锚固工程【作者】崔宇鹏;简文星;谭宏大;余科【作者单位】中国地质大学(武汉)工程学院,武汉 430074;中国地质大学(武汉)工程学院,武汉 430074;中国地质大学(武汉)工程学院,武汉 430074;中国地质大学(武汉)工程学院,武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】TU323锚固技术作为岩土工程施工中的一项重要技术分支，以其安全可靠，高效稳定及良好的经济社会效益，在矿坑、隧道、边坡及基坑等锚固工程支护中应用广泛。
隧道拱顶覆土厚度对超前核心土加固参数的影响分析
隧道拱顶覆土厚度对超前核心土加固参数的影响分析摘要：采用玻璃纤维锚杆加固隧道超前核心土以约束掌子面挤出变形是提高隧道整体稳定的有效手段，也是软弱围岩变形控制工法（简称ADECO-RS法）的核心之一。
隧道拱顶不同的覆土厚度所产生的纵向土压力差异较大，超前核心土的加固参数需要相应的调整，为了定量分析覆土厚度对超前核心土加固参数的影响程度，以沿海高速公路野猪山隧道为依托，采用数值模拟方法系统分析了Ⅴ级围岩中不同覆土厚度（10~20m）下的隧道掌子面挤出变形、地表及拱顶沉降量、初期支护内力等力学指标。
分析表明，覆土厚度对上述指标的量值有直接关系，随着覆土厚度的增加，锚杆长度宜加长、间距宜减小。
关键词：隧道；覆土厚度；变形控制工法；超前核心土；加固1、引言新奥法（以下简称NATM法）是应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法。
NATM法在我国公路、铁路、水力等山岭隧道中普遍采用。
但是，在大断面隧道中，由于需要分部开挖，如台阶法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法等，对现场施工进度影响较大。
20世纪70年代中期，意大利Pietro Lunardi教授在NATM法的基础上提出了岩土控制变形分析法（Analysis of Controlled Deformation in Rocks and Soils，以下简称ADECO-RS 法），在意大利及欧洲其它国家的公路和铁路隧道建设过程中积累了丰富经验，被纳入意大利的隧道设计和施工规范中[1]。
我国铁路部门2006年开始在武广客专浏阳河隧道、桃树坪隧道等穿越复杂弱软地层时尝试采用了该工法[2，3]，为有别于“新奥法”而将其地命名为“新意法”。
以这些工程为依托，中铁第一勘察设计院、中铁隧道洛阳科学技术研究所、西南交通大学、北京交通大学等科研院针对隧道施工开展了大量研究。
玻璃纤维注浆锚杆技术知识分享
玻璃纤维注浆锚杆技术玻璃纤维注浆锚杆技术1、前言近年来，随着地下工程的大量建设，机械化施工程度不断提高，国外的隧道施工新技术、新工艺陆续被国内众多工程采用。
玻璃纤维注浆锚杆作为国内新引进的隧道“新意法”施工工法的配套技术，其技术可行性和经济性已受到隧道工程界的广泛关注。
玻璃纤维锚杆主要由玻璃纤维和增强聚合物构成，其性能取决于玻璃纤维和聚合物的类型及锚杆横断面形状等。
由于玻璃纤维、聚合物材料的优异性能及其横断面型状易于改变的特点，所以可满足不同工程的特殊要求。
玻璃纤维注浆锚杆具有以下特点：1.可挖除。
在地下工程采用玻璃纤维注浆锚杆预加固后地段，开挖机械（盾构机、单臂掘进机、铣挖机等）可直接开挖破除通过，不损坏刀具，为实现隧道的机械化高效施工提供了可靠保证；2.杆体全段锚固，锚注结合。
玻璃纤维锚杆配合分段注浆管注浆，不但为杆体全段提供锚固力，同时加固了杆周岩体；3.强度高、重量轻。
高性能的玻璃纤维锚杆的抗拉强度可达到钢质锚杆的1.5倍；重量为同种规格钢质锚杆的1/4~1/5；4.安全性好。
防静电、阻燃、高度抗腐蚀、耐酸碱、耐低温等优点；满足地下工程安全生产的要求。
2、玻璃纤维锚杆的性能测试对玻璃纤维锚杆的玻璃纤维条片经过基本的材料力学性能试验。
（1）抗拉强度测试玻璃纤维条片具有较高的抗拉强度，其试验参考美国ACI440.3R－04【3】中的相关试验方法进行。
试验内容：考虑实际的工程需要，分别选取8种型号的玻璃纤维条片试件，进行拉伸试验。
试验方法：取长度45cm的玻璃纤维条片，在符合国家检测标准的万能材料试验机（CSS－WAW500DL）上进行，并且记录试件破坏时的抗拉强度。
试验结果见表1。
玻璃纤维条片抗拉试验结果表表1（2）剪切强度测试试验内容：分别选取8种型号的玻璃纤维条片试件，进行剪切试验。
试验方法：取长度10cm的玻璃纤维条片，在符合国家检测标准的万能材料试验机上进行剪切试验，并记录试件破坏时的剪切强度。
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玻璃纤维锚杆预加固技术在隧道的应用
作者：于良
来源：《城市建设理论研究》2013年第34期
摘要：云桂铁路云南段长大隧道、高风险隧道众多，地质情况复杂多变，本文针对不良地质地段，利用玻璃纤维锚杆的特性，对掌子面前方的待挖岩体进行预加固，对于隧道开挖后的围岩稳定和施工安全性有较大提高。
关键词：玻璃纤维锚杆；待开挖岩体；预加固
中图分类号：O189.3+4文献标识码： A
隧道洞室稳定状态分析
岩体是在长期自然地质条件下形成的，它与某些人为的建筑材料有许多根本不同的特性。
这些地质特性可以归纳为几个方面，即岩体是处于一定天然应力环境中的地质体；岩体由各种裂面或软弱结构面所分割；岩体由于形成时的结构构造特征而往往具有各向异性；由于物质来源和形成环境的复杂性导致岩体的不均匀性；岩体由于自然地质因素的影响而具有可变性。
岩体的初始应力，主要是由于岩体的自重和地质作用引起的。
因此，它与岩体本身的特性和地质构造特征有关系。
在洞室开挖以前，围岩处于初始应力状态，它通常总是稳定的。
开挖以后，地应力自我调整，且出现相应位移。
这时，如果其应力水平及位移小于岩体的强度及允许值，那么岩体处于弹性状态，仍是稳定的。
一般说，无须施作支护结构来增加整个体系的支撑能力。
反之，围岩的一部分出现塑性以至松弛，就要适时修筑支护，给围岩以反力并约束其自由位移。
玻璃纤维锚杆预加固原理
使用玻璃纤维注浆锚杆对隧道掌子面正前方待挖岩体进行预注浆加固，由于玻璃纤维锚杆注浆是锚注一体工艺，则被加固岩体会因管材的锚固作用而形成一个整体，对待挖岩体提供约束反力，抑制其变形，提高了抗侧压能力；同时改善了围岩的特性；在掘进过程中能及时在开挖轮廓线上方形成自稳拱，压力拱效应能够正常发挥。
对于不良地质地段解决掌子面、拱部岩体稳定的问题和隧道进洞控制地表下沉有较明显的效果。
玻璃纤维锚杆锚杆预加固主要利用杆体的强度高、易挖除的特点，在隧道通过不良地质地段，对掌子面岩体进行预加固，可以提高施工安全和施工效率。
玻璃纤维锚杆主要成分为玻璃纤维增强聚合物，材料性能取决于纤维和聚合物的类型及断面形状等，力学特点如下：
（1）抗拉强度高，抗剪和抗扭强度低，可机械挖除。
对于隧道不宜爆破地段十分有利。
（2）杆体全段锚固，锚注结合，提供锚固力的同时也加固了锚杆周围岩体。
(3)强度高、重量轻。
高性能的玻璃纤维锚杆的抗拉强度可达到钢质锚杆的1.5倍；重量为同种规格钢质锚杆的1/4-1/5。
（4）安全性好。
防静电、阻燃、高度抗腐蚀、耐酸性、耐低温；满足地下工程安全生产要求。
通过本工程材料基本的材料力学试验，抗拉强度大于530MPa，抗剪强度100～110MPa，
从试验结果看，玻璃纤维锚杆是一种脆性材料，材料线弹性关系明确，抗拉强度高，抗剪强度低。
锚杆构造
玻璃纤维注浆锚杆主要由两个部分组成：第一部分为玻璃纤维属性的加强锚固构件。
第二部分为注浆管路构件，注浆管内可套入止浆塞进行定向定域注浆。
具体如下图所示：
a 三片件
b 两片件
施工方法对比
1、传统施工方法
当隧道掘进过程中遇到大规模的不良地质段（如：浅埋段、断层或软弱地层等），以往控制掌子面围岩稳定的做法是多采用通过预留核心土来平衡体掌子面土压力；或者施作超前支护（超前锚杆、小导管、大管棚）；或采用分部开挖，或几种方法综合，用以减少和控制掌子面的岩体压力及变形。
此施工方法干扰大，施工进度慢，工作效率低，一定程度上影响隧道的机械化施工。
施工工艺见图1所示。
2、玻璃纤维锚杆施工方法
（1）隧道进洞和不良地质段施工
沿隧道走向施工玻璃纤维锚杆，每两个开挖施工循环施作一次玻璃纤维锚杆，对掌子面预加固。
经加固后的岩体开挖可采用全断面或二台阶开挖方式，提高工程进度，降低施工风险。
施工工艺图2所示。
a 传统施工方法超前预加固b分部开挖
图1 隧道传统的预注浆加固与开挖示意图
a 玻璃纤维锚杆注浆加固 b机械全断面开挖
图2玻璃纤维锚杆注浆加固与开挖示意图
3、软弱围岩（或土质）地段
通过小导洞对不良地质段进行径向注浆，使隧道周围围岩得到改良，然后再进行断面扩挖的施工工艺。
施工工法断面图如3所示。
图3玻璃纤维锚杆径向加固土
玻璃纤维锚杆的现场应用
1、技术参数确定
(1）锚杆选型
已知锚杆抗拉强度标准值，则锚杆轴向拉力设计值为
N=Afptk/K
式中：N-锚杆轴向拉力设计值(KN)；
A-锚杆有效面积(mm2)；
fptk-锚杆抗拉强度标准值(N/mm2)；
K-设计安全系数，取1.6 。
注：式中A、f可在项目前期参照锚杆技术资料并经检验试验确定。
(2）锚固段长度
按下列公式计算，取数值较大者。
La=KNt/πDqr(mm2)
La=KNt/πdqs
式中：La-锚固段长度（mm）；
Nt-锚杆轴向拉力设计值(KN)；
K-安全系数；
D-锚固体直径(mm)；
d-锚杆体直径(mm)；
qr-水泥结石与岩石孔壁间的粘结强度设计值，取0.8倍标准值；
qs-水泥结石与锚杆体之间粘结强度设计值，可由下式确定或取0.25-0.35。
qs=α（fc）β
式中α为常系数，取3.3；
fc为混凝土抗压强度；
β为指数，取0.3。
2、玻璃纤维锚杆现场应用
（1）锚杆参数
在云桂铁路某隧道进洞段和不良地质段，采用φ25玻璃纤维锚杆，长度6米/根·循环，间距1.2×1.2(m),注水泥浆液，强度30 MPa。
延隧道纵向搭接不宜小于2 m。
（2）玻璃纤维锚杆注浆参数
注浆材料普通水泥单液浆结合普通水泥—水玻璃双液浆。
浆液配比，普通水泥单液浆：W:C=（0.6～0.8）:1；普通水泥-水玻璃双液浆W:C=1:1，C:S=1:1。
注浆压力2～3 MPa。
（3）玻璃纤维锚杆施工工艺
采用地质钻机成孔，安设玻璃纤维注浆锚杆后，通过注浆管进行注浆，达到稳定工作面作用。
玻璃纤维锚杆在施工前需要采用喷射混凝土封闭工作面，厚5～10 cm，然后引孔安设玻璃纤维锚杆，玻璃锚杆布设基本和隧道轴线方向一致。
当地层软弱富水无法成孔时需采取套管跟进成孔，通过套管下入玻璃纤维锚杆到设计位置，再退出套管，进行玻璃纤维锚杆注浆作业。
玻璃纤维锚杆施工艺流程如图4所示。
图4玻璃纤维锚杆施工工艺流程图
（4）机械设备人员
主要机械设备如表1所示。
表1主要机械设备及人员
（5）施工监测
针对玻璃纤维锚杆主要开展以下监测项目.
地表沉降
布设地表沉降观测点，每断面布置9各点，测点间距5米，各断面纵向间距不大于5m。
各测点采用混凝土包裹稳定可靠。
结合施工情况分析地表沉降规律。
②地中垂直位移
主要测试地层内部变位情况。
每个监测断面布设2个监测孔，孔深15米。
结合施工情况分析地层分层沉降规律。
③地中水平位移
通过绘制地中水平位移曲线，对玻璃锚杆对地层的稳定效果进行评价。
主要测试隧道开挖引起前方土体的水平变位情况。
监测断面和地中垂直位移断面一致，每个监测断面布设2个监测孔，孔深15米。
质量保证措施
（1）开孔按照设计位置，偏差控制在±10cm。
（2）当地层软弱较难成孔时，应采用套管跟进，通过套管下入玻璃纤维锚杆，确保锚杆下到设计深度。
（3）玻璃锚杆安设完成退钻后，应进行孔口密封，并立即进行注浆防止因排砂，排水引起地表沉降加剧，确保玻璃纤维锚杆的锚固力。
（4）保证玻璃纤维锚杆安设满足设计密度要求，不可以随意减少设计数量。
（5）注浆材料要求必须满足质量要求，不可使用失效或过期材料。
（6）配制浆液严格按照制浆要求按顺序投料，不得随意增减数量；为避免水泥浆中有杂物而引起堵管，在储浆桶上安设滤筛对拌制的浆液进行过滤。
（7）钻孔注浆时，值班工程师应根据地质情况调整注浆参数和注浆工艺，严格控制结束标准，保证注浆质量和效果。
结论
针对云桂铁路地质构造复杂多变、岩溶发育、不良地质隧道众多的特点，我们加强
TSP203超前地质预报、超前水平钻、地质雷达等超前地质预报手段，探明隧道前方的地质情况，在隧道开挖前采用玻璃纤维锚杆预加固措施，对于控制岩体稳定性、隧道塌方有良好的效果，确保了施工安全。
参考文献：
《玻璃纤维锚杆粘结性能的影响因素分析》，《湖南城市学院报》2001年第1期；
《锚杆与喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001》。
《隧道工程》。