锚杆（索）设计的关键考虑因素与方法

当采用坡率法、重力式挡墙等设计不能满足规范稳定性或抗倾覆要求，特别是在边坡变形控制要求严格，以及边坡整体稳定性很差时，就需采用锚杆（索）进行拉结。

锚杆是能将张拉力传递到稳定的或适宜的岩土体中的一种受拉杆件（或体系）。锚杆（索）属于岩土锚固技术。它是把一种受拉杆件埋入地层中，以提高岩土自身的强度和自稳能力的一门工程技术。采用这种技术可大大减轻结构物的自重，节约工程材料，并确保工程的安全、适用和经济，故该技术目前在工程中得到极其广泛的应用。在岩土锚固中，有时将锚杆和锚索统称锚杆。

岩土锚固的基本原理是锚杆（索）系统将不稳定边坡岩土体的质量转换为构件的张拉力，并将此拉力传递到稳定的或适宜的岩土体中去，由岩土锚固体和锚杆系统共同承担不稳定边坡岩土体的质量，从而增强边坡的稳定性。

锚杆（索）的使用使锚杆结构与地层连锁在一起形成一种共同工作的复合体，从而有效地承受拉力和剪力。它主要有以下3种作用：

①锚杆悬吊作用。锚杆穿过软弱、松动、不稳定的岩土体，锚固在深部稳定的岩土体上，提供足够的拉力，克服滑落岩土体的自重和下滑力，防止洞壁滑移、塌落。

②挤压加固作用。锚杆受力后，在周围一定范围内形成压缩区。将锚杆以适当的方式排列，使相邻锚杆各自形成的压缩区相互重叠形成压缩带。压缩带内的松动地层通过锚杆加固，整体性增强，承载能力提高。

③组合梁（拱）作用。锚杆插入地层内一定深度后，在锚固力作用下的地层间相互挤压，层间摩阻力增大，内应力和挠度大为减小，相当于将简单叠合的数层梁（拱）变成组合梁（拱）。组合梁（拱）的抗弯刚度和强度大为提高，从而增强了地层的承载能力。锚杆提供的锚固力越大，作用越明显。(www.xing528.com)

组成锚杆必须具备下列3个因素：

①一个抗拉强度高于岩土体的杆体。

②杆体一端可与岩土体紧密接触形成摩擦（或黏结）阻力。

③杆体位于岩土体外部的另一端能形成对岩土体的径向阻力。

最早使用锚杆的是1911年美国矿山巷道支护中采用的岩石锚杆，1918年西利西安矿山开始使用锚索支护，1934年舍尔法坝采用了预应力锚杆（索），目前各类岩石锚杆已达数百种之多，许多国家和地区先后都制订了锚杆规范或推荐性标准。我国在20世纪50年代开始采用岩石锚杆，60年代开始大量使用锚固技术，特别是在边坡支护、危岩锚固、滑坡整治、洞室加固及高层建筑基础锚杆等工程中广泛应用。例如，我国的世纪工程——三峡工程，其大坝施工中使用了大量锚杆（索）维护开挖的边坡、岩壁。在地下工程中，多采用普通黏结型锚杆和喷射混凝土支护，公路边坡、大型滑坡治理中更多采用预应力锚索加固技术。