锚杆失效原因分析

   1、锚杆质量因素

   锚杆质量的好坏直接影响到支护质量的优劣。锚杆支护材料包括很多组成部分，其中锚杆杆体、锚固剂、托板、螺母等是比较重要的几项，它们的规格、性能、强度与整个结构的协调匹配至关重要。

锚杆质量引起锚杆失效的情况主要有以下几种：

   （1）杆体断裂失锚

   锚杆杆体强度不够，不能承受围岩应力而断裂。采用车丝法加工丝扣时，破坏了杆体的结构，导致丝扣段产生应力集中而断裂。

   （2）锚固段粘结失效失锚

   锚固段粘结失效主要包括以下几种情况：现场注浆操作时搅拌不充分或工序不当，造成粘结力下降；钻孔深度、直径与锚固段直径不匹配，杆体凝结面积小，导致粘结力下降；钻孔内岩尘、水等杂质未清理干净导致锚固段粘结性能降低；注浆体质量差，粘结性能低。

   （3）托板（托盘）失效失锚

常见的锚杆托板（托盘）的失效有3种情况：托板（托盘）质地较差，碎裂失效；托板（托盘）尺寸、厚度达不到设计要求，强度降低变形失效；托板（托盘）与杆体脱离失锚。

   （4）螺母失效失锚

   锚杆螺母失效主要表现为：螺母扭力太小、扭矩不够，托板不能紧贴岩面失锚。中国国检可以对锚杆质量进行检测额，并出具相应的检测报告。

   2、施工质量因素的影响

   锚杆支护的施工工艺比较繁琐，人为因素有很多，如钻孔、锚固段、锚杆直径的合理搭配，锚杆孔内粉末的处理程度，锚杆孔的设计角度，锚杆预应力的大小及初锚力的大小等。

每一道工艺过程的实施对锚杆支护质量的影响均较大，其中钻孔质量尤为重要。锚杆钻孔过程中要注意以下问题：

（1）塌孔。造成锚杆杆体不能插入，使注浆液掺入杂物而影响固结体完整性和强度、影响握裹力和粘结强度，使钻孔周围土体塌落、建筑物基础下沉等。

（2）遇障碍物。使锚杆达不到设计长度，如果碰到电力、通信、煤气管线等地下管线会使其损坏并酿成严重后果。

（3）孔壁形成泥皮。在高塑性指数的饱和黏性土层及采用螺旋钻杆成孔时易出现这种情况，使粘结强度和锚杆拉拔力大幅度降低。

（4）涌水涌砂。当采用帷幕截水时，在地下水位以下特别是承压水土层成孔会出现孔内向外涌水冒砂，造成无法成孔、钻孔周围土体坍塌、地面或建筑物基础下沉、注浆液被水稀释不能形成固结体、锚头部位长期漏水等。

   3、锚杆支护参数因素

   锚杆支护参数主要包括：锚杆种类、锚杆设计参数、锚杆密度（锚杆间、排距）、锚杆钻孔角度、钻孔直径、孔深、锚固方式和锚固长度、锚杆锚固力拉拔试验结果。

因支护参数的设计不可能将各种地质变化情况考虑在内，这就存在着很多不确定因素，使支护设计出现局限性和缺陷性。

在施工过程中，在遇到不同的围岩性质等特殊地质情况后，不能及时对变化后不合理的支护参数进行修正，最终可能导致锚杆失效。

   4、地质因素影响

现场地质条件变化，施工中如遇到：松软岩层、无炭柱、冲刷带、顶板淋水增大、应力集中等情况，顶板多数较为破碎，致使锚杆锚固段在岩体内不能形成有效的锚固力。当顶板受压后，锚杆失效造成顶板离层，导致顶板事故。若岩性软及压力大，围岩破坏就会迅速，进而造成锚杆锚空失锚。