岩土工程锚固理论与计算技术的发展与展望徐祯祥１高谦２明世祥２（１．铁道科学研究院铁建所２．北京科技大学土木工程学院）摘要本文简要地介绍岩土工程技术在工程中的应用与发展趋势，并论述了锚固设计理论、计算技术与施工工艺的研究与发展，并展望了岩土锚固理论的研究和发展方向。强调岩土锚固理论与分析方法的正确应用，关键在于正确的工程概念与指导思想。关键词岩土锚固技术计算技术发展与展望１引言岩土工程源远流长，穴居便是人类最早的岩土工程。岩土工程如水库高坝、高层建筑、道路桥梁、港口码头、地铁隧道等与能源、交通、生产及生活密切相关。岩土工程的开发水平与建设速度，标志着一个国家的现代化发展水平。岩土锚固技术是近代岩土工程领域中的一个重要分支，由于它的安全、经济和有效，越来越广泛地应用于各个工程领域；同时，岩土锚固设计理论与计算技术、锚固材料、结构形式、施工工艺、现场测试等方面均已取得了长足的进展。为满足日益复杂、高效的现代化生产和生活的需要，岩土锚固技术在我国的岩土工程建设中将发挥更大的作用，必将迎来更快的发展机遇和更广阔的应用前景。１．１西部大开发将加快交通基础设施建设。从而将修建大量铁路、公路隧道我国西部地区由于自然条件比较差，经济落后，加上基础薄弱和起步比较晚等原因，交通基础设施落后的状况十分突出：一是路网密度低，公路路网密度仅为７．８ｋｍ／ｌＯＯｋｍ２，只是全国的一半；二是公路等级低，二级以上公路比重仅占６．９％；三是公路通达深度低。铁路网也较东部地区有较大差距。根据开发西部的战略部署，要求用３０年左右时间，在西部地区建成现代化公路网络，特别是在５～１０年内完成连接西部地区的拉萨到丹东、银川到青岛等８条国道主干线的建设，打通滇藏、川藏成都到樟木等８条省际间主要公路通道。众所周知，西部地区多为山地，高等级公路必将会出现一些长隧道和隧道群，因此，这将为锚固技术在复杂地质条件中的应用提供更多、更良好的机遇和表演舞台。１．２我国城市人口激增，城市地域扩大。开发利用城市地下空间势在必行随着我国经济的高速发展，我国城市化水平正在快速提高。据预测，到２０１０年，我国城市总数将由１９９６年的６４０个增加到１０００个，其结果将占用大量的耕地。耕地的减少，会带来严重的后果。土地是不可再生的资源，是我国持续发展和赖以生存的基础，为了提高城市土地的使用率，向地下要生存空间将成为２ｌ世纪发展的趋势。１．３长、大海底隧道可望兴建在２０世纪末，许多学者提出修建横穿海峡连接与的海底隧道和横穿琼州海峡连接与海南的海底隧道，并于１９９８年在厦门召开了“海峡隧道学术论证研讨会”。３此外，国内有关单位组织研究横穿渤海海峡连接辽东半岛与山东半岛的海峡通道（南桥北隧）和连接上海、崇明岛、南通的长江越江通道以及横跨胶州湾连接青岛和黄岛的青黄通道工程等。１．４南水北调工程上马。将会出现很多输水隧道调水工程在中国已有若干工程实例，如引滦入津、引大入秦、引黄入晋等工程。调水工程翻山越岭，必须修建隧道，如引滦入津工程修建若干座穿山输水隧道，引大入秦修建的盘道岭隧道长１５．８ｋｍ，引黄入晋工程也修建了２１ｋｉｎ的隧道。由于我国北方地区连续多年干旱少雨，北方所有城市缺水严重，将影响人们生活和制约着经济的发展。已经上马的南水北调东中线工程，尤其即将上马的西线方案，必将面临复杂地质条件的桥隧工程、过江隧道，这必将涉及岩土锚固技术的应用。１．５深部高应力环境下资源的开采必将面临巷道支护和稳定性控制问题我国已探明的煤炭资源量占世界总量的１１．１％，在今后相当长的历史时期内，仍需保证煤炭的高产稳产。我国煤炭资源埋深在１０００ｍ以下的为２．９５万亿ｔ，占煤炭资源总量的５３％。目前，煤矿开采深度以每年８～１２ｍ的速度增加，东部矿井正以每年１０～２５ｍ的速度发展，预计在未来的２０年，很多煤矿将进入到１０００。１５００ｍ的开采深度。此外，目前，我国有一批有色金属矿山也已进入采深超过１０００ｍ的深部开采阶段。深部矿床资源的开采，必然给地下工程的建设带来一系列问题，如地下工程的稳定性、冲击地压、岩爆以及高温、高压和高孔隙压力所带来的一系列问题，因此，岩土锚固技术也必有用武之地。２岩土锚固理论、技术与应用现状及发展２．１岩土锚固技术的应用现状与发展（１）岩土锚固技术的应用现状综述自从１９１１年美国首先将锚杆应用于矿山巷道支护以来，锚固技术已经经历了近一个世纪的发展。从最初人们的怀疑、疑虑，发展到今天，锚固技术已经几乎不受地广泛应用于岩土工程的各个领域。由于锚杆支护显著的技术经济优越性，现已发展成为世界各国矿井巷道以及其他地下工程支护的一种主要形成。早在２０世纪的４０年代，美国和前苏联就已在井下巷道使用了锚杆支护，以后在煤矿、金属矿山、水利隧道以及其他地下工程中也迅速得到了发展。几十年来，世界锚杆支护经历了如下发展历程：１９４５～１９５０年，机械锚杆研究与应用：１９５０～１９６０年，采矿业广泛采用机械式锚杆，并开始对锚杆支护系统进行研究：１９６０。１９７０年，树脂锚杆推出并在矿山得到应用；１９７０—１９８０年，发明了管缝式锚杆、胀管式锚杆并应用，长锚索产生；１９８０—１９９０年，混合锚头锚杆、组合锚杆、桁架锚杆、特种锚杆等得到应用，树脂锚固材料得到改进。美国、澳大利亚等国由于煤层埋藏条件好，加之锚杆支护技术不断发展和日益成熟，因而锚杆支护使用很普遍，在煤矿巷道的支护比例几乎达到了１００％。西欧、中欧一些主要产煤国家，过去巷道中主要采用金属支架支护，随着巷道维护日益困难和支护成本的增加，各国均在积极发展锚杆支护。锚杆支护发展最快的是英国。在１９８７年以前，英国煤矿巷道支护９０％以上采用金属支架，１９８７年英国从澳大利亚引进了成套的锚杆支护技术，从而扭转了过去的被动局面，煤巷锚杆支护得到迅猛发展，１９９４年在巷道支护中所占比例已达到８０％以上。我国矿山巷道的锚杆支护的发展也比较迅速。据煤矿和金属矿山巷道中采用锚杆支护或４锚杆与喷射混凝土支护的初步统计，从１９６０～１９９５年末的３５年间，累计使用量已超过３５０００ｋｍ，年使用量已超过１６００ｋｉｎ。工程实践表明，采用锚杆与喷射混凝土支护取代传统的混凝土支护，可以加快施工速度２—４倍，节省劳动力５０％以上，节约全部木材和４０％以上的混凝土，降低支护成本３５％一４５％。特别是进入２０世纪８０年代，把锚杆、喷射混凝土支护与现场监控量测、信息反馈技术巧妙地结合，采用及时支护、分期施工、刚柔适度、全环封闭等一整套充分发挥围岩自承能力的设计原则，已成功应用于一批复杂地质条件的隧洞工程，如高地应力（水平应力达到３０ＭＰａ）、软岩大变形巷道（水平收敛量达２５—３０ｃｍ）地层控制（如金川镍矿）、开拓于半胶结的泥页岩中并受采矿动压影响的煤矿巷道工程、覆岩层厚度仅１０余米的Ｑ３黄土质泥土的隧洞工程（如军都山隧洞）。这些有代表性的地下锚固工程的建成，标志着我国软弱地层中的地下工程的锚固技术的应用已经有了突破性进展。（２）预应力锚索在水电大坝边坡和坝基工程中的应用云南漫湾电站于１９８９年１月在坝、厂范围的左岸边坡产生约１０．６万ｍ３的塌滑体，采用２２００根１０００～３０００ｋＮ级预应力锚索与锚固洞、坑滑桩相结合的综合治理措施，成功地控制了左岸边坡潜在的滑移和破坏。长江三峡链子崖危岩体在地震、暴雨、久雨等因素综合作用下，潜在崩塌将造成碍航，甚至堵江的严重隐患，其中“五万方”危岩体潜在的变形破坏最为明显。对此，在不同部位分别采用了３０００ｋＮ、２０００ｋＮ和１０００ｋＮ的预应力锚索１８５根，总锚固力达到３１１０００ｋＮ。长江三峡水利枢纽工程高１７０ｍ的船闸边坡，其中６７ｍ高垂直边坡，共采用３０００ｋＮ及１０００ｋＮ级的预应力２０００余根，以保持边坡的稳定，并控制了边坡的变形。在坝基工程中，无论是新坝建造还是旧坝加固，预应力锚固技术已经成为经济有效的处理方法。早在１９６４年就曾用长３０～４７ｍ的预应力锚索加固在使用中出现偏斜和裂缝的安徽梅山水库右岸坝基，单根预应力锚索的最大张拉荷载达３２４０ｋＮ。近年来，在漫湾、双牌、洪山水利枢纽工程中，均成功地采用预应力锚索加固技术，单根锚索的最大承载力达３２００ｋＮ。天生桥水电站在下山包滑坡整治中也采用了和预应力锚索加固技术，共施工了长锚索２４６根，深度２２。３２ｍ，锚索累计长度达７０４１ｍ，锚索的设计锚固力为１２００ｋＮ。长江三峡链子崖危岩体，即“五万方”采用１０００ｋＮ、２０００ｋＮ和３０００ｋＮ三种预应力锚索，钻孔平均深度为３５ｍ，最大深度为５１ｍ，均通过Ｔ１１裂缝或下部Ｒ２０３软弱层而进入稳定基岩层一定深度。锚索共用１７５根，总锚固力达３２１０００ｋＮ。其上部即所谓“七千方”危岩体，采用１０００ｋＮ锚索３５根，平均钻孔深１６．５ｍ，总锚固力达３５０００ｋＮ。（３）岩土锚固技术在深基坑支护中的应用近十几年来，在深基坑支挡工程中，土层锚固技术占有重要地位。采用预应力锚杆背拉各种类型的护壁桩与地下连续墙作基坑支护，不仅有利于减小侧向位移，也可以显著地降低桩的弯曲应力和减小桩的截面面积和长度。因此，深基坑锚固技术的应用与传统的桩、板、墙、管、撑和改良的桩锚、板锚、墙锚、撑锚支挡方法相比，具有造价低、节省工期、占地空间少、支护及时陕速和安全稳定性好等优点，其综合经济技术效益显著。预应力锚杆（索）已在北京、上海、广州、武汉、深圳、厦门、沈阳等全国各地的基坑支护中得到了广泛的应用，工程实例不计其数，并取得了良好的技术经济效果。北京京城大厦是中国较深的基坑支护工程，地面以下２３．５ｍ，采用４８８ｍｍ×３００ｒａｍ的Ｈ型钢桩和３排预应力锚索作为支挡结构，有效地维护了基坑的稳定。北京中国工商银行营业办公楼基坑深１５．５ｍ，采用一排预应力锚杆（单根锚杆承载力为６００ｋＮ）背拉钢筋混凝土护壁桩，５桩深入坑底３．５ｍ，基坑最大水平位移仅７ｎｍａ。高度为１１０．５ｍ的上海太平洋饭店基坑深１１．６５ｍ，所处地层为饱和淤泥泥质粘土，采用厚４０ｃｍ钢筋混凝土板桩与４排预应力锚索作支挡结构，预应力锚索长３０—３５ｍ，采用二次高压灌浆工艺，锚索预应力达５００～６００ｋＮ，在使用后保持基坑的稳定。天津百货大楼基坑深１３．５ｍ，处于软弱粉质泥土地层中，地下水埋深１．０一１．５ｍ，采用四排预应力锚杆背拉７０ｅｒａ厚地下连续墙。锚固技术在北京东方广场深基坑工程中的应用是一典型的实例。该工程为一个大型深基坑工程，工程量大，地质条件复杂，需要拆除的地下建筑物、障碍物和地面建筑物多，因此施工难度很大。基坑采用桩锚支护系统，围护结构采用庐８００ｍｍ和声１０００ｍｍ、间距１．５ｍ的钻孔灌注桩，局部采用Ｈ形钢桩；锚杆支护采用１—３道预应力锚索，并加土钉支护形成复合支撑；在地面下１．５—２．５ｍ处１砌筑挡土墙，墙和桩顶设帽梁。经过一年对基坑施工过程的现场监测表明，尽管预应力锚索的锁定瞬间应力损失平均达到１８．８％，但是支护体系总体稳定性较好，基坑顶最大水平位移值为４０ｒａｍ，一般为１０～３０ｍｍ，地面沉降仅为３。５ｍｍ，达到了设计要求。（４）岩土锚固技术在其他工程中的应用随着锚固技术的发展以及在岩土工程中的成功应用，它不仅应用于风化软弱岩层，而且已经扩展到土体工程的加固。如防止高塔倾倒、高架桥倾倒以及挡土墙倾覆的加固；防止桥墩滑动、悬索桥锚固、吊桥桥墩锚固以及大跨度拱形结构物的稳固。２．２岩土锚固工程技术的研究与发展锚固技术在岩土工程中的广泛应用，大大地促进了岩土锚固技术的研究与发展。总结各国锚固工程的生产实践经验，主要有以下几个特点：（１）结合本国岩土工程的地质及生产条件，发展适宜的锚杆类型美国使用了树脂锚固钢筋锚杆、机械式锚杆、摩擦式锚杆（管缝式、水力膨胀管式）、混合式锚杆等；此外，桁架锚杆在煤矿中也有较大发展。澳大利亚、英国等则以全长树脂锚固金属锚杆为主要发展方向，也使用一些缝管锚杆、树脂可切割锚杆。德国除了发展树脂锚固金属锚杆外，还大力发展可伸长锚杆。他们认为，安装锚杆的目的是为了控制围岩的变形，但在围岩剧烈变形的条件下，又要能适应围岩变形，使锚杆本身不受到损坏，因此，发展既有足够的支护阻力，又有一定延伸性的可伸长锚杆是必要的，现已研制出了若干种类型，延伸率最大可达５０％的锚杆。俄罗斯煤巷锚杆支护也是多种类型同时使用。（２）国外锚杆日益向高强度、超高强度发展，其技术途径主要有二：一是研制强度高和具有较好延伸率的材料；二是加大锚杆直径。关于锚杆材质，大致可以分为三类：一类是普通锚杆，材料的屈服强度盯。＜３４０ＭＰａ；二是高强度锚杆，材料的屈服强度３４０ＭＰａ＜ｏｒ。＜６００ＭＰａ；三是超高强度锚杆，材料的屈服强度ａｒＢ＞６００ＭＰａ。不论哪种材料，其延伸率均应大于１５％一１７％。国外三种类型的锚杆材质均在使用，而以高强、超高强的居多。例如，澳大利亚锚杆材料的口。一般均在４００—６００ＭＰａ之间，有的甚至大于６００ＭＰａ，近年又在研制仃。达８００ＭＰａ的更高强度钢材；英国使用的锚杆钢材的ｔＹ。达６１０ＭＰａ；美国的达５２０ＭＰａ。关于锚杆直径，多数采用≯２０～乒２２ｍｍ，也有使用９５２４ｍｍ的。由于钻孔直径一般均为声２８ｍｍ，因而锚杆直径的提高受到一定的。从锚杆直径和材质综合考虑，锚杆破断荷载一般均在２００ｋＮ以上，后来又发展到３００ｋＮ以上。近年来，英、澳均在研究４００ｋＮ以上的大锚杆。（３）完善锚杆施工配套机具也有各国促进锚固技术发展的重要原因。掘锚联合机组的发展，为矿山巷道掘进和锚杆施工创造了极为有利的条件，奥钢联和乔伊公司的掘锚联合机组应用较多。单体锚杆钻机也有很大发展，主要是风动锚杆钻机，并配有使用方便、耐磨性好的钻６杆和钻头，以及快速安装系统等。２．３岩土锚固理论与设计方法的研究与发展岩土锚固技术在工程中已经得到广泛的应用，尽管人们一直在不断的探索和研究，然而，由于岩土锚固工程的复杂性，使得锚固机理的研究和设计理论远远落后于工程实践。因此，工程经验和现场监测在锚固设计以及稳定性评价中仍占有重要地位。正确地设计和应用锚固技术，必须对锚杆的加固作用机理有正确的认识，并以此研究锚固工程结构的破坏模式，在此基础上进行稳定性分析和支护参数设计和优化。随着科学技术的发展，人们不仅限于对锚固工程的实践总结，而且还可以借助于计算机进行锚固作用机理的研究，由此能够深入探究锚杆与围岩的相互作用机理、影响因素以及可能发生的失稳模式。总结岩土锚固理论的研究与发展，大致归结为以下几种观点：（１）已经得到普遍接受的锚固支护理论在锚固技术的长期应用中，人们根据现场失败的教训和成功的经验，并结合室内的模型试验研究，先后提出了目前已经普遍接受的几种理论：悬吊理论、组合梁理论和组合拱（压缩拱）理论。（２）目前正在研究发展的锚固支护作用理论随着锚固技术的应用与发展，人们已经意识到现有的锚杆支护理论和作用原理还不能对锚固作用机理给予合理的解释和定量评价，在前人研究的基础上，目前又提出了几种新的理论，较有代表性的有以下几个：①最大水平应力理论。最大水平应力理论由澳大利亚学者盖尔（Ｗ．Ｊ．Ｇａｌｅ）提出。该理论认为，矿井岩层的水平应力通常大于垂直压力，水平应力具有明显的方向性，最大水平应力一般为最小水平应力的１．５～２。５倍。巷道顶底板的稳定性主要受水平应力的影响，且有三个特点：其一是与最大水平应力平行的巷道受水平应力影响最小，顶底板稳定性最好；其二是与最大水平应力呈锐角相交的巷道，其顶底板变形破坏偏向巷道的某一侧壁；其三是与最大水平应力垂直的巷道，顶底板稳定性最差。由于目前的一些锚杆支护理论是限于一定的地质条件和工程类型提出的，因此，尽管得到多数工程的认可，但在某些情况下，它仍不能较好解释和揭示实际作用机理。实际上，对于复杂的岩土工程，其锚杆的支护作用机理并非是单一的，在很多情况下，是多种作用机理同时存在，只不过是以一种或两种作用机理为主而已。②锚杆支护围岩强度强化理论。中国矿业大学矿山压力研究所，在分析已有研究成果的基础上，研究并提出了锚杆支护围岩强度强化理论。该理论揭示了锚杆的作用原理和加固围岩的实质，并为合理确定锚杆支护参数提供了理论依据。该理论所提出的观点实际上在锚固设计和理论分析中均有所意识，但均把此作用作为附带的，是作为参数的储备加以考虑。围岩强度强化理论的提出，首次强调了锚杆的锚固作用在于提高了锚固岩体的强度。但如何定量评价锚杆参数与提高围岩强度的关系有待于进一步研究。③围岩松动圈理论。围岩松动圈理论是中国矿业大学针对煤矿巷道的锚喷支护首次提出的。该理论认为，由于巷道的掘进，破坏了原岩应力的平衡，改变了原岩应力状态，当围岩应力升高范围的岩体强度低于其应力时，发生屈服破坏。这种破坏将由巷道周边向深部发展，由此在巷道周围形成了不利于围岩稳定的松动岩体（松动圈），因此，松动圈的范围就决定了巷道的稳定性，也是锚杆支护设计的依据。本理论还提出了基于松动圈范围的支护参数。松动圈理７论将围岩内不能自稳的岩体作为支护的对象，并提出可以用声波测试来确定松动圈范围。松动圈理论的重要突破在于：明确巷道支护对象是巷道周围的松散软破岩体，既不是弹塑性支护理论中的塑性区岩体，也不是冒落拱内的岩石重量，并强调松动圈形成的时间性、发展的渐进性以及围岩应力与性质相互作用和动态变化。但该理论仍存在以下两点不足：首先是松动圈理论明确提出的松动圈范围的确定问题。对于软破岩体，节理极为发育，尤其软破岩不同程度地含有粘土质膨胀矿物，很难通过声波测试明确地确定出松动圈范围。实际上，围岩松动圈边界是十分模糊的，并且随着时间和采矿活动影响发生变化。其次是该理论没有体现支护与围岩的相互作用。（３）岩土锚固机理与设计理论和方法的研究与发展趋势由于锚固技术在众多岩体加固和工程治理中的成功应用，因此，锚固机理与设计理论及设计方法已经受到岩土工程界的关注和深入研究。尤其近１０年来，随着计算机和数值分析方法的研究与发展，借助于数值分析方法，锚固机理和优化设计的应用研究已经取得较大进展。可以说，工程经验、理论与数值分析、现场测试与反馈已经成为锚固设计缺一不可的手段。现代锚固理论首先要认识到岩土锚固设计所使用的信息的“三性”（信息的不完备性、不确定性和模糊性）和动态特征（设计人员在认识其特性随工程进展而深入和工程特性随变形而变化），因此，在锚固设计中，工程经验、理论计算和现场监测三者可互为参照、对比分析，并且采用信息化施工和动态反馈，使三者的信息逐步趋于一致。这种设计理念与传统设计方法相比，可以说是岩土锚固工程在设计理论上的一大进展，具体表现在以下方面：①岩土工程锚固设计概念的突破。不同于其他工程，岩土工程稳定状态与破坏模式，不仅取决于岩土工程特性（工程规模、支护类型与参数及地质条件），而且还依赖于工程施工工艺（施工顺序、爆破方法和施工时间）。因此，岩土工程锚固设计不仅限于锚固参数的设计，而且还必须包含施工方法与工艺参数的确定。所以，现代锚固设计理论已经将传统结构工程设计的概念，延伸为包括“锚固参数”和“施工工艺”两个方面设计的广义“设计概念”。②所采用的设计理论和方法上的突破。现代设计理论认识到岩土工程所固有的特性（知识的不完备性、模糊性和不确定性），认为依赖于任何一种计算理论或技术都不可能准确地解决复杂的岩土锚固工程问题。但是，各种不同的设计理论、工程经验、监测信息又从不同角度、不同方面，局部地揭示和表征了其工程特性，是锚固工程设计和稳定性评价的重要信息和资料。所以，现代锚固设计理论的指导思想对各种理论与方法采取“取其之长、避其之短，求同、存异的原则，应用于工程设计。③对岩土锚固工程特性认识上的突破。现代锚固设计理论认识到岩土锚固工程具有其他工程所具有的两种动态特性：工程特性本身的动态变化和人们在认识工程特性随工程进展而深入。由于围岩和锚固结构相互作用，因此，工程的稳定状态是随着它们的相互作用的变化而变化；另一方面，岩土工程的开挖、支护不是一次完成的，因此，人们在分阶段（步）开挖和分次支护中，对岩土工程所表现出的工程特性（变形趋势和稳定状态），是逐步深入认识和了解的。正是岩土锚固工程所特有的双重动态特征，现代锚固设计理论所采取的系统、动态、反馈思想和设计理念，以动态地而不是静态地实施锚固工程的设计、施工和优化。④在设计思想上的突破。正是现代锚固设计理论对岩土锚固工程特性认识上的改变，使其在设计思想上采取动态设计而不是静态设计；采用综合信息而不是局部信息。现代锚固设计理论是随着锚喷支护技术的应用和发展而发展的，尤其是新奥法的成功应用和发展，使人们才深刻地认识到岩土锚固设计的真正含义和作用。实际上，自“新奥法”诞生８之日起，不仅引起隧道与地下工程界的关注，而且也引起整个岩土锚固界的密切注意，从而在岩土锚固设计中都不同程度地体现隧道“新奥法”施工的思想。目前，随着这种思想逐步被人们所接受，现代岩土锚固设计正在逐渐向程序化和规范化方向发展，成为今后岩土锚固技术应用研究的发展趋势。３结束语岩土锚固工程已经获得较大发展，在快速发展的２１世纪，它必将获得更大发展。然而，岩土工程所具有的复杂性，使得岩土锚固设计落后于工程实践。但是，随着岩土锚固理论的深入研究和进展，其设计理论和计算方法在锚固设计中必将起到越来越重要的作用。尤其近十几年来，岩土锚固数值方法的理论与程序的发展，为岩土锚固设计提供一个重要的分析手段，为深入了解锚固体的工程特性、作用机理和参数决策提供了一个不可缺少的工具。但岩土锚固工程设计理论目前还不成熟，完全依赖于工程经验类比也不可能解决日趋复杂的工程设计需要，因此，现场监测在设计的反馈和修改设计中起到重要作用。显然，工程经验、现场监测和计算在岩土锚固设计中都将起到重要作用。如何在设计中充分结合和利用，不仅体现了设计者的水平，更重要的是决定了锚固工程的安全、经济和可靠。工程判断在锚固设计中起着决定性作用已无须怀疑。但是正确的工程判断不是天生的、杜撰的，而是对来自于工程经验的积累、资料的总结、信息的使用和知识的外延。它既依赖于设计者的工程设计阅历，也与其理论知识以及使用理论解决问题的能力有关。理论和数值分析对于工程设计也是需要的，它不仅可以提供设计判断所需的信息，更重要的还是锚固工程优化必不可少的手段。应该强调的是，无论何种数值方法和计算理论，它仅仅是一种“工具”而已，既然是工具，当然不同水平的使用者对于同一问题可能会获得相差甚远的计算结果。这如同一把小提琴，有人用它发出的是噪音，而小提琴大师却奏出的是令人陶醉的美妙乐曲。这正是对于同一工程问题的数值计算，不同的计算者却给出相差甚远的计算结果的原因所在。但是，这并不能否定它在锚固工程设计中的作用和地位。正如一篇评论性文章所强调的：“设计师的职责并不在于精确计算，而在于正确判断。”而计算、监测和经验正是为设计师提供正确判断的所采用的手段。随着岩土锚固技术的研究与发展，计算技术、现场监测和工程经验这三种手段的综合集成、动态实施和信息反馈的设计理念和方案，不仅为岩土工程界所理解和接受，并且必将逐步向“程序化”和“规范化”方向发展。这也是岩土锚固设计向“科学化”方向发展的必由之路，也是岩土锚固工程优化设计和稳定性评价的关键所在。参考文献ｌ闫莫明，徐祯祥，苏自约主编．岩土锚固工程手册．北京：人民交通出版社，２００４２００２２徐祯祥．岩土锚固工程技术发展的回顾．岩土锚固技术与西部开发．北京：人民交通出版社，３钱七虎．地下空间开发利用的第四次浪潮及中国的现状、前景和发展战略．新世纪岩石力学与工程的开拓和发展，北京：中国科学技术出版社，２０００４王梦恕．２１世纪是隧道及地下空间大发展的年代．西部探矿工程，２０００（１）５孙钧．隧道力学问题的若干进展．西部探矿工程，１９９３（４）９６７８傅冰骏．国际岩石力学与工程新进展．西部探矿工程，１９９ｒ７（２）戚筱俊．世界四大海底隧道工程简介．西部探矿工程，１９９９（３）程良奎．中国岩土锚固技术的应用与发展．岩土锚固技术的应用与发展，北京：万国出版社，１９９６９Ｔ．Ｈ．汉纳著．锚固技术在岩土工程中的应用．北京：中国建筑工业出版社，１９８７姚宝魁，孙广忠主编．地面岩体处理及加固研究新进展．北京：中国科学技术出版社，１９９３梁炯筠主编．锚固与注浆技术手册．北京Ｉ中国电力出版社，１９９９王思敬．我国西部活动构造地区工程建设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作者：作者单位：
徐祯祥， 高谦， 明世祥
徐祯祥(铁道科学研究院铁建所)， 高谦,明世祥(北京科技大学土木工程学院)
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