岩土加固技术复习题

中国矿业大学力学与建筑工程学院《岩土加固技术》复习思考题一、专业名词解释1．锚杆、锚固、锚固技术与锚固力锚杆：工程上的受拉杆件锚固：锚杆所起的作用锚固技术：采用锚杆或以锚杆为主，结合其他方法，用以岩土加固，或作为岩土工程支护手段的岩土体加固和支护技术的总称。

锚固力：单根锚杆锚固在岩土中的牢固程度，常常用锚固力来表示，一般采用锚杆的拉拔实验来确定锚杆的锚固力，有时也把锚固作用称为锚固力。

2．注浆、渗透注浆、压密注浆、劈裂注浆注浆：又称为灌浆，是利用压力降能固化的浆液通过钻孔注入岩土孔隙或构筑物的裂隙中，使岩土体或构筑物的物理力学性能得到改善的一种方法。

渗透注浆：是使浆液渗透扩散到土粒间的孔隙中，凝固后达到土体加固和止水的目的。

压密注浆：是注入极稠的浆液，形成球形或圆柱体浆泡，压密周围土体，使土体产生塑性变形，但不使土体产生劈裂破坏。

劈裂注浆：是在较高的注浆压力下，把浆液注入到渗透性小的土层中，浆液扩散呈脉络分布。

3．锚注支护（加固）技术锚注支护技术：锚杆和喷射混凝土常在一起使用，称为锚喷支护，锚喷和注浆的联合的一种较好的支护形式。

4．土钉、土钉墙土钉：用来加固和同时锚固现场原位土体的细长杆件。

土钉墙：一种原位土体加筋技术，土钉加固常和喷射混凝土一起使用，由被加固土体、土钉和面层组成5．预应力锚杆（索）支护（加固）技术预应力锚索支护技术：通过对锚索体的张拉，形成对周围材料的压力作用以提高岩土体抗破坏能力；同时，当岩土体有可能出现拉应力时被这部分压力作用所抵消，可以减少岩土体内的拉应力的一种支护技术。

6．超前锚杆预支护技术超前锚杆预支护技术：在工作面向前方布置倾斜式锚杆，使锚杆伸到即将要开挖的部分，在开挖前对这部分围岩进行支护，预防其在在开挖时的冒落或塌落的支护技术。

7．张拉型锚索、压力型锚索、荷载分散型锚索张拉型锚索：锚索体所施加的预应力对砂浆、水泥浆或树脂固结体产生张拉力作用。

从而对围岩实施主动支护作用。

压力型锚索：通过锚索底部的端部压板对浆液固结体的压力实现预应力，从而产生对围岩的约束作用。

荷载分散型锚索：考虑到预应力作用的过分集中对固结体以及岩土体受力的不利，采用在锚索孔长度上将锚索预应力分散，这样就形成了荷载分散型锚索。

8．预应力锚索抗滑桩技术预应力锚索抗滑桩技术：在抗滑桩顶使用预应力锚索施加与位移相反的反向力控制桩顶位移，使抗滑桩的受力更合理，大幅度减少桩身内力、桩的横截面及埋深的技术。

9．超细水泥浆液、无机注浆材料、有机注浆材料超细水泥浆液：由极细的水泥浆颗粒组成，其平均粒径为4微米，最大粒径约等于10微米，比表面积在8000cm2/g以上。

无机注浆材料：包括单液水泥类、水泥—水玻璃类、粘土类、水玻璃类、水泥粘土类等有机注浆材料：包括丙烯酰胺类、木质素类、脲醛树脂类、聚氨酯类、聚乙烯醇类、甲基丙烯酸甲酯类、丙烯酸盐类等。

10．牛顿型浆液、宾汉姆型浆液牛顿型浆液：牛顿流体是指流变曲线是通过原点的直线的粘性流体。

宾汉姆型浆液：宾汉姆流体是指流变曲线不通过原点的直线的塑性流体。

11．高压喷射注浆技术高压喷射注浆技术：利用工程钻机钻孔至设计处理的深度后，用高压泥浆泵等高压发生装置，通过安装在钻杆杆端置于孔底的特殊喷嘴，向周围土体高压喷射固化浆液，同时钻杆以一定的速度边旋转边提升，高压射流使一定范围内的土体结构破坏，并强制与固化浆液混合，凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。

12．深桩与浅桩当桩的埋入深度超过反弯点深度a时，是深埋桩；反之，浅埋桩13．全长锚固与端头锚固14．预应力损失由于预应力混凝土生产工艺和材料的固有特性等原因，预应力筋的应力值从张拉锚固直到构件安装使用的整个过程中不断降低，这种降低的应力值，称为预应力损失。

15．花管注浆在注浆管前端的一段管上打许多直径2~5mm小孔，使小孔水平地喷到地层里。

16．三重管旋喷注浆法二、简要回答下列问题1．简要介绍岩土注浆技术的应用范围。

注浆法在土木工程的各个领域中，特别是在水电工程、井巷工程中得到了广泛的应用，已成为不可缺少的施工方法。

它的应用主要有以下几个方面:(1)建筑物地基的加固—提高地基承载力，提高桩基承载力;(2)土坡稳定件加固—提高土体抗滑能力;(3)挡土墙后土体的加固—增加土的抗剪能力，减小土压力;(4)已有建筑混凝土裂缝缺陷的修补一一棍凝土构筑物补强;(5)坝基的加固及防渗—提高岩土体密实度，改善其力学性能，减小透水性，增强抗渗能力;Cfi)地下构筑物的止水及加固—增强土体的抗剪能力，减小透水性;(7)井巷工程中的加固及止水—改善巷道围岩的物理力学特性;(8)裂隙岩体的止水和破碎岩体的补强—提高岩体整体性;(9)动力基础的抗震加固—提高地基土抗震能力。

2．说明边坡工程稳定性分析方法与步骤。

3．说明岩土支挡结构的稳定性分析方法。

4．简要说明锚杆支护材料的主要类型与发展状况。

锚杆支护材料主要有杆体、固结机构或粘结材料、托盘、螺帽等。

P305．简要介绍锚杆支护的最大水平应力理论。

P40(3)最大水平应力理论所谓最大水平应力理论是澳大利亚学者盖尔(W. J. Gate)提出来的。

盖尔提出该理论的背景是澳大利亚的煤矿支护取得了国际公认的成果，为各国所引进。

盖尔提出该理论作为支护设计的基础。

①最大水平应力理论的基本观点最大水平应力理论认为，矿井岩层的水平应力通常是大于垂直应力(即水平应力为最大主应力)。

因此，锚杆支护应考虑水平应力的影响。

水平应力对巷道稳定影响有三种情况，即最大水平应力和巷道走向平行、垂直和斜交。

以平行状况为最佳(对稳定影响最小，对顶、底板的稳定状况最有利);以垂直状况最不利;在斜交时对巷道的破坏往往在先进人新岩层的一帮最大水平应力理论还认为，由于最大水平应力基本沿层理方向，岩层容易出现水平错动和离层，以及沿轴向的岩层膨胀(巷道两帮收缩)。

于是锚杆起到约束离层和抑制岩层膨胀的作用②最大水平应力理论的认识和分析最大水平应力理论反映了地应力测量的基本情况。

6．说明锚杆支护设计的主要方法及需要确定的主要参数。

工程类比法，有限元法，分析法锚杆长度，锚杆直径，锚杆间排距，岩石性质参数、地应力参数、巷道几何参数7．说明锚注加固结构概念及其支护机理。

(1)采用内注浆锚杆注浆，可以利用浆液封堵围岩裂隙，隔绝空气，防止围岩风化，且能防止围岩被水浸湿而降低围岩的本身强度;(Z)注浆后浆液将松散破碎的围岩胶结成整体，提高了岩体强度，实现利用围岩本身作为支护结构的一部分;且与原岩形成一个整体，在动压作用下其震动频率与原岩一致而不易产生破坏;(3)注浆后使得喷层壁后充填密实，保证荷载能均匀地作用在喷层和支架上，避免出现应力集中点而首先破坏;(4)利用内注浆锚杆注浆充填围岩裂隙，配合锚喷支护，可以形成一个多层有效组合拱结构，即喷网组合拱、锚杆压缩区组合拱及浆液扩散加固拱，从而扩大了支护结构的有效承载范围，提高了支护结构的整体性和承载能力;t5)注浆后使得作用在拱顶上的压力能有效地传递到两墙，通过对墙的加固，又能把荷载传递到底板;同时由于组合拱厚度的加大，又能减小作用在底板上的荷载集中度，从而减小底板岩石中的应力，减弱底板的塑性变形，减轻底股;且底板的稳定，有助于两墙的稳定.在底板及两墙稳定的情况下，又能保持拱顶的稳定; (6)注浆加固后能使普通端锚锚杆实现全长锚固，从而提高了锚杆的锚固力和可靠性，保证了支护结构的稳定;且内注浆锚杆本身亦为全长锚固锚杆，它们共同将多层组合拱联成一个整体，共同承载，提高了支护结构的整体性;C7)注浆使得支护结构的断面尺寸加大，这样围岩作用在支护结构上的荷载所产生的弯矩减小，降低了支护结构中产生的拉应力和压应力。

因此，支护结构能承受更大的荷载，从而提高了支护结构的承载能力，扩大了支护结构的适应性。

8．说明土钉支护的组成及其作用。

土钉支护结构包括土体内的杆体(土钉)、面层结构和排防水系统三部分组成。

土钉在整个复合结构中扮演主要角色，它可以增加复合体的抗拉、抗剪能力，可以阻止、推迟和延缓土体的塑性流动和滑塌。

面层喷射混凝土与网可使分布在土体中的土钉共同作用，一旦局部一个或几个土钉达到了极限状态，则推力可以通过面层转移到其余土钉上去，限制坡面膨胀和局部塌落，保持坡面的完整性，起护坡作用，如防止降雨的冲刷等。

土钉加固常常要求配设排水设施，以避免地表水的渗流造成对喷混凝土的动水压力，或因为在土钉加固区域内形成饱和土而降低土体强度与土和土钉的结合力。

9．说明土钉支护加固的基本原理。

(1)土钉加固后可提高土体强度(2)土钉和面层结构形成新的挡墙结构，可以提供更高的承载能力(3)使土体处于三向应力状态10．说明土钉加固作用的主要特点。

(l)土钉是一种被动支护(2)土钉施工几乎和土坑开挖同步进行(3)布置比较密集C4)辅有面板结构t})适应性强，适用面宽(6)施工工艺简单，对土层扰动小，成本低11．说明土钉加固结构的破坏形式。

①加固体内的整体失稳破坏。

②加固体外失稳破坏。

③局部破坏。

④面层超量变形。

12．说明土钉加固设计与验算的基本内容。

①土钉墙(体)稳定计算②土钉加固体内部稳定性验算③土钉加固结构设计的主要参数13．简要说明土钉施工顺序。

土钉的施工顺序是:挖坡到设计的阶段高度，喷混凝土覆盖开挖坡面，钻孔并安设土钉，根据土钉要求进行注浆，挂网，再喷混凝土到设计厚度，继续下挖重复上述工序并到设计深度。

因此，土钉墙的施工包括以下几个方面:14．说明预应力锚索按锚固部分的受力状态可划分为几种类型，并说明其主要特点。

张拉型，压力型，荷载分散型张拉型锚索结构简单，造价低。

施工简单，全长粘结式的锚索锚头失效后仍可保持预应力的作用。

压力型锚索的受力状况要比拉力型更好，工作更可靠。

这种结构可以一次完成全部长度的灌浆。

压力分散型的锚索改善固结浆体受力条件。

P7515．说明预应力锚索支护与普通锚杆支护的主要区别。

（1）因为要施加高预应力，所以锚索在全长范围内要区分锚固段和自由段。

(2)锚索承受的载荷(预应力)更大(达几万干牛)，因此，锚索体通常采用高强高性能材料，同时对锚固力的要求也更大、更可靠，一般锚固段采用较长段(弱的岩石中，要求Zm以仁，土中不超过1U m)的固结，并且通常是全长灌浆。

(3}锚索加固丁程一般规模相对较大(锚索长度达数十米到百米);锚索加固工程的服务寿命也相对较长.因此，在锚索结构中要求考虑锚索的防腐蚀问题。

(4)为了向岩土体内传递比较高的载荷作用，在锚头部位一般设有专门的墩座。

(5)为保证锚索或预应力锚杆在锚孔中受力合理，要使其在长度范围内能对中就位，因此，在锚索上设有对中支架。

（6）由于锚索施工规模相对比较大，预应力和承载力高，预应力施加要求严格，因此施工机具和施工质量要求要有比较可靠的保证。