影響錨桿支護效果的研究

　　引言
　　錨桿支護是一種廣泛用于基建、水利、道路橋梁等土木各方向的一種支護形式。其支護效果的優劣會直接影響工程質量安全。其中，在土質地層中使用錨桿支護，錨桿在土層中的相對滑移量是評判其錨固效果的重要指標。影響滑移量的因素有很多，主要是與錨桿自身參數、施工工藝以及錨固劑種類及參數有關。結合前人的研究成果，從不同的方面選取具有代表性的影響因素，研究不同因素變化水平下對錨桿滑移量的影響。
　　本文將通過一組正交試驗研究，運用數理統計方法，分析得出各因素對錨桿滑移量的影響，并得出最有利于錨桿支護效果提升的最佳因素組合。
　　1.驗方案設計
　　試驗采用正交試驗方法進行設計，首先先確定本次試驗的目的與測試指標。目的是為了得到最有利于錨桿支護效果提升的最佳因素組合，試驗測試指標為錨桿與土層的相對滑移量。再確定與試驗目的相適應的因素與水平。經研究后確定為三個因素，分別是錨桿的長度、鉆孔的孔徑以及錨固劑作用速度。每個因素包含四個變化水平，即錨桿長度取3000mm、4000mm、5000mm、6000mm，鉆孔孔徑取80mm、100mm、120mm、140mm，錨固劑作用速度取超快速、快速、中速、慢速。因素水平表如表1所示：
　　由上，可知本試驗為三因素四水平試驗，查閱正交試驗表可知，本試驗可由L1645正交試驗表進行，具體的試驗組水平組合按表2所示。
　　2.試驗準備與測量
　　試驗除錨桿長度、鉆孔孔徑以及錨固劑作用速度這三個因素按表2進行變化，其他條件均保持一致。錨桿形式均為端承型錨桿，選用同種錨固劑，采用的錨桿體為同一種材質且桿徑相同的金屬桿體。在同樣的施工工藝下，將各組錨桿按要求安裝到圍巖地質情況一致的位置。鉆孔方向與沿途層豎向呈25°夾角，每次鉆孔后及時進行清理，保證錨固強度發育完全。
　　為測量錨桿與土層的相對位移，采用磁力位移計進行測量。將液壓穿心千斤頂置于實驗處巖體層平面，使用磁力位移計測量錨桿相對位移量。
　　自錨桿植入之后開始進行測量，保證在每天的同一時間進行讀數，直至位移量穩定。經過試驗后發現，基本上在錨桿植入后60天以內，滑移量得以穩定。故記錄各組試驗在錨桿植入后第60天的位移值作為滑移量。各組所得數據按表2所示。
　　3.數據分析
　　根據表2中數據，為分析其各因素對滑移量的影響程度，決定采用極差分析方法進行處理。極差分析表如表3所示：
　　通過數據處理分析，得以上三個因素中，存在 ，換言之，即試驗中的三種因素對錨桿滑移量的影響程度從大到小分別為 ，即錨固劑作用速度的影響程度最大，鉆孔孔徑作用次之，對錨桿滑移量影響最小的是錨桿長度。
　　結論
　　通過極差分析，得到錨桿長度、鉆孔孔徑以及錨固劑作用速度這三種因素對錨桿滑移量的影響程度，從大到小排序依次為錨固劑作用速度>鉆孔孔徑>錨桿長度。
　　得到這一結論對實際工程的現場施工與設計起到重要的指導作用。即在施工設計過程中，為保證錨固效果，應優先保證錨固劑質量，其次要求開挖鉆孔符合施工設計規范，同時滿足設定錨桿長度標準。