就目前高速铁路富水软弱围岩隧道施工中存在的问题，如何做好对“待挖核心体”的全面加固处理是控制此类隧道整体稳定性的关键，沿隧道掌子面纵向超前打设的玻璃纤维锚杆来提高"待挖核心体"的整体性，控制"待挖核心体"的变形，使得隧道周边的拱效应发挥作用，可以保证隧道能全断面安全、顺利的开挖掘进。

 

　　玻璃纤维注浆锚杆的主要组成为玻璃纤维增强聚合物，材料的性能取决于纤维和聚合物的类型及横断面形状等，所以玻璃纤维材料的性能具有灵活多变的特点，能适合不同工程的特殊要求。

 

　　玻璃纤维注浆锚杆具有以下特点：

 

　　1、可切割。隧道中采用玻璃纤维注浆锚杆超前加固后的地段，开挖机械可直接挖除通过，为隧道的机械化高效施工提供了可靠保证；

 

　　2、结合力强。玻璃纤维锚杆配合分段注浆管注浆，不但为杆体全段提供锚固力，同时加固了杆周岩体；

 

　　3、强度高。抗拉强度优于普通钢锚杆，甚至达到同样规格钢锚杆的2倍以上；

 

　　4、重量轻。重量为同种规格钢质锚杆的1/4，可在隧道狭小空间方便使用，使得施工更方便，从而减轻工人的劳动强度，提高工作效率；

 

　　5、安全性好。表面抗静电，自身阻燃，不产生火花，不导电不导热；满足地下工程安全生产的要求。

 

　　二、玻璃纤维锚杆的力学性能检测

 

　　玻璃纤维注浆锚杆主要由玻璃纤维属性的加强锚固构件和注浆管路构件两部分组成，注浆管内可套入止浆塞进行定向定域注浆。

 

　　1、检测方法

 

　　依据美国ACI440.3R-04有关试验标准，杆体中间段随机取1880mm长的试件，两端各300mm用胶粘剂粘接在与之匹配的螺纹锚具内，使粘接强度大于杆体抗拉强度，利用电液伺服万能试验机进行拉伸，测定杆体抗拉强度并用引伸计测定杆体弹性模量，将杆体截成300mm长的试件，将试件放入双面剪切专用夹具中，在试验机上以15KN/min~30KN/min的速度剪坏，测定杆体抗剪强度；依据英国标准BS7861-1：2007，将杆体中间段随机取500mm长的试件用扭矩扳手测定抗扭强度。

 

　　2、检测结果

 

　　从以上试验结果我们可以得出，玻璃纤维锚杆是一种脆性材料，材料的抗拉强度高（与同面积的钢材抗拉强度相当），抗剪和抗扭强度低。且各项指标均满足ACI440.1R-03《GuidefortheDesignandConstructionofConcreteReinforcedwithFRPBars》和MT/T1061-2008《树脂锚杆玻璃纤维增强塑料杆体及附件》相关力学性能要求。

 

 

　　益田路隧道进口段地质差，岩体松散、破碎，属六级围岩，地下水相当丰富，日涌水量在三百立方以上，又是在深圳区域，雨季时间长，雨量大，又有台风等自然灾害的影响，且洞顶又是第二劳教所基地，地下施工稍微不慎，就可能影响到上面司法机构。根据福田指挥部35号纪要要求，避免掌子面出现滑塌，对掌子面采取玻璃纤维锚杆进行加固。根据围岩情况对玻璃纤维锚杆型号进行实际调整，采用￠32中空自进式玻璃纤维锚杆，中空为￠15，按照1.2×1.2米梅花型进行布置，每循环施工长度为17.5米。

 

　　四、玻璃纤维注浆锚杆施工过程

 

　　为保证掌子面稳定，对掌子面采用锚喷挂网防护，钢筋网采用￠8钢筋，网格间距20cm，Ф22砂浆锚杆长2.5m，间距为1.5m×1.5m，梅花形布置。喷射C25混凝土，厚度15cm。玻璃纤维锚杆施工具体施工步骤如下：

 

　　1、采用锚杆钻机对掌子面封闭混凝土进行破除，连接玻璃纤维锚杆和钻头，利用玻璃纤维锚杆作为钻杆进行打入。每节玻璃纤维锚杆为4米，采用连接套筒进行连接，套筒长度为15厘米，施工时采用管钳连接牢固。

 

　　2、玻璃纤维锚杆间距1.2m×1.2m梅花形布置。钻孔前，要合理布设孔位，钻孔要按放样进行，并设方向架控制钻孔方位，使孔位垂直掌子面，防止孔位不对，造成串孔，影响效果。钻孔完成后，要用高压风、水清洗。

 

　　3、注浆：采用注1：1水泥浆液对锚杆和围岩进行加固，注浆压力1.0~1.5Mpa，并确保将锚杆与孔壁填充密实。注浆完成关闭止浆阀，并塞住止浆塞。注浆前，要认真做好机具设备的检修工作，并用清水进行试运转，发现问题及时排除和修复，使其处于良好工作状态。对注浆管路系统，包括接头、阀门等，都要认真检查，如有破损，应予以更换，不好用的接头、阀门，不得使用，以免注浆时在较高压力。

 

　　4、注意事项

 

　　A、钻孔时需搭设临时台架，台架要按照相关要求连接牢固，并保证刚度和稳定性，以确保作业施工安全。

 

　　B、玻璃纤维锚杆杆体表面有玻璃纤维，施工时戴好防护用具，避免伤手。

 

　　C、钻孔和注浆施工过程，一定严格按照操作规程施工，确保人员和设备安全，未经安全培训合格人员，禁止上岗。

 

　　D、其他安全相关问题和要求未明处，按照安全技术交底要求施工。

 

 

　　隧道采用玻璃纤维注浆锚杆对隧道掌子面正前方进行预注浆加固，则加固后可采用台阶法开挖通过，而非之前的台阶法+临时仰供和中隔壁式开挖，提高工程进度，降低施工风险。沉降得到有效控制，掌子面也不塌滑。

 

 

　　近年来，随着地下工程的大量建设，综合机械化施工程度不断提高，对支护材料及工法的创新要求也不断提高，新技术、新工艺陆续被国内众多工程所采用。玻璃纤维注浆锚杆抗拉强度高，耐腐蚀，易挖除，重量轻，结合力强，安全性好，使其成为国内新引进的隧道施工工法的配套技术，已受到隧道工程界的广泛关注。且国内在以国外先进技术为导向下生产的玻璃纤维锚杆产品性能优良且质量稳定，这就大大降低了玻璃纤维注浆锚杆技术在加固富水软弱围岩时的施工成本，使得玻璃纤维锚杆在施工中逐渐得到推广与应用。