锚杆、锚索、土钉的区别.doc

一、几个概念：锚杆：将拉力传至稳定岩土层的构件。当采用钢绞线或高强钢丝束作杆体材料时，也可称为锚索。建筑边坡工程技术规范GB50330-2002土层锚杆：锚固于土层中的锚杆。建筑边坡工程技术规范GB50330-2002 由设置于钻孔内、端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体。建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99岩石锚杆：锚固于岩层内的锚杆。建筑边坡工程技术规范GB50330-2002系统锚杆：为保证边坡整体稳定，在坡体上按一定格式设置的锚杆群。建筑边坡工程技术规范GB50330-2002 为使围岩整体稳定，在隧洞周边上按一定格式布置的锚杆群。锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001锚固：利用锚定在洞室围岩或岩体边坡中的锚杆来加固岩体的工程措施。岩土工程基本术语标准GB/T 50279-98锚杆挡墙：用水泥砂浆把钢杆或多股钢丝索等锚固在岩土中作为抗拉构件以保持墙身稳定，支挡土体的挡墙。岩土工程基本术语标准GB/T 50279-98土钉墙：采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面组成的支护结构。建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99土钉：是一种基于新奥隧道法原理，在天然边坡或开挖形成的边坡、基坑原位岩土体中近于水平设置加筋杆件并沿坡面设置混凝土面层，使整体土工系统的力学性能得以改善从而提高边坡、基坑稳定性的原位加筋技术。岩土工程治理手册林宗元注编，2005年10月第1版 土钉可被视为小尺寸的被动式锚杆（部份类似于全长粘结型锚杆），分为钻孔注浆钉与击入钉两种，土钉材料为角钢、圆钢、钢筋或钢管。岩土锚固技术手册闫莫明、徐祯祥、苏自约主编。其后二个参与了锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001的编写。二、区别：土钉与锚杆不同之处有：一、受力机理1）土钉是被动受力，即土体发生一定变形后，土钉才受力，从而阻止土体的继续变形；2）锚杆是主动受力，即通过对锚杆时间预应力，在基坑未开挖前就限制土体发生过大变形；二、受力范围1）土钉是全长受力，不过受力方向分为两部分，潜在滑裂面把土钉分为两部分，前半部分受力方向指向潜在滑裂面方向，后半部分受力方向背向潜在滑裂面方向； 2）锚杆则是前半部分为自由端，后半部分为受力段，所以有时候在锚杆的前半部分不充填砂浆。以上说法说的是非预应力锚杆与预应力锚杆（索）的区别。这个问题论坛里面已经讨论过好多次了，早已经有了明确的结论。二者的本质区别在于工作机理的不同：土钉是一种土体加筋技术，以密集排列的加筋体作为土体补强手段，提高被加固土体的强度与自稳能力； 锚杆是一种锚固技术，通过拉力杆将表层不稳定岩土体的荷载传递至岩土体深部稳定位置，从而实现被加固岩土体的稳定。欢迎大家一起讨论！当土体发生一定变形后，土钉随着这个变形而提供抗力，这时受力特性和锚杆一样。只是它是全长受力。滑烈面所分成的两断受力方向是一样的，均为指向坡内。而锚杆在预应力的作用下，主动受力，始终是对坡体提供指向坡内的抗力，随着预应力的损失和坡体变形的停止，退化为土钉。因为有些地方的理解不同，土钉墙的土钉如果命名为“土钉”，按预算定额单价是很低很低的，所以我和一些同行趋向于把它命名为非预应力土层锚杆。这也是一个不得不注意的问题。仔细看看各类规范是怎么说的： v,N*vqWS 1锚杆：是一种设置于钻孔内,端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体,它一端与工程构筑物相连,另一端锚入土层中,通常对其施加预应力,以承受由土压力、水压力、或风荷载等所产生的拉力,用以维护构筑物的稳定.一般由锚头段和锚固段三部分组成，其中锚固段用水泥浆或水泥砂浆将杆体与土体粘结在一起形成锚杆的锚固体根据土体类型、工程特性与使用要求，土层锚杆锚固体结构可设计为圆形、端部扩大头型或连续球体型3类。 aVI/x5p 2土钉：用来加固或同时锚固现场原位土体的细长杆件。通常采取土中钻孔、置入变形钢筋即带肋钢筋并沿孔全长注浆的方法做成。土钉依靠与土体之间的界面粘结力或摩擦力，在土体发生变形条件下被动受力，并主要承受拉力作用。土钉也可用钢管、角钢等作为钉体，采用直接击入的方法置入土中。土钉墙支护适用于下列土体：可塑、硬塑或坚硬的黏性土，胶结或弱胶结（包括毛细水黏结）的粉土、砂土或角砾，填土、风化岩层等。 Yyq:5V! 1、锚杆支护式是主动支护，土钉、锚喷支护是被动支护； uFDJRQJ 2、土钉一般不施加预应力、锚杆施加预应力； b !FXd1k 3、土钉应力沿全长都变化，锚杆应力在自由段上相同. 1$Rua 锚杆：将拉力传至稳定岩土层的构件。当采用钢绞线或高强钢丝束作杆体材料时，也可称为锚索。建筑边坡工程技术规范gb50330-2002 $;1#gq% ?WTYS 土层锚杆：锚固于土层中的锚杆。建筑边坡工程技术规范gb50330-2002 .CI g2 由设置于钻孔内、端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体。建筑基坑支护技术规程jgj 120-99 ;Wa4dK 岩石锚杆：锚固于岩层内的锚杆。建筑边坡工程技术规范gb50330-2002 TfaL5evio 系统锚杆：为保证边坡整体稳定，在坡体上按一定格式设置的锚杆群。建筑边坡工程技术规范gb50330-2002 gs)wQgJ 为使围岩整体稳定，在隧洞周边上按一定格式布置的锚杆群。锚杆喷射混凝土支护技术规范gb50086-2001 aJdm!6 SA) 锚固：利用锚定在洞室围岩或岩体边坡中的锚杆来加固岩体的工程措施。岩土工程基本术语标准gb/t 50279-98 +H2|vP 锚杆挡墙：用水泥砂浆把钢杆或多股钢丝索等锚固在岩土中作为抗拉构件以保持墙身稳定，支挡土体的挡墙。岩土工程基本术语标准gb/t 50279-98 *I)o Dq3 土钉墙：采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面组成的支护结构。建筑基坑支护技术规程jgj 120-99 03$*BCq3 土钉：是一种基于新奥隧道法原理，在天然边坡或开挖形成的边坡、基坑原位岩土体中近于水平设置加筋杆件并沿坡面设置混凝土面层，使整体土工系统的力学性能得以改善从而提高边坡、基坑稳定性的原位加筋技术。岩土工程治理手册林宗元注编，2005年10月第1版 2P9gSUb 土钉可被视为小尺寸的被动式锚杆部份类似于全长粘结型锚杆，分为钻孔注浆钉与击入钉两种，土钉材料为角钢、圆钢、钢筋或钢管。岩土锚固技术手册闫莫明、徐祯祥、苏自约主编。其后二个参与了锚杆喷射混凝土支护技术规范gb50086-2001的编写。文字越多，搞得越复杂。 m_Rgv.gE 能用一个判据来区分这两个名词么？哪怕是几个判据组成的判定体系也行啊。 9:Y:Vx pP r锚杆；no-土钉。 x)?gJH （单凭这个判断语句似乎不行。“规范”也仅仅是说，锚杆“一般”“通常”加，土钉“一般”“通常”不加。） g|zK%tR_P （B）是否有专门的锚固机构？yes-锚杆；no-土钉。 7 dzEm （单凭这个判断语句似乎也不行。土钉锚固段的注浆算不算锚固机构呢？） MCCZhuo （C）是否通长注浆？yes-土钉；no-锚杆。 H|Nw) *. （单凭这个判断语句似乎还不行。“规范”也仅仅是说，锚杆“一般”“通常”不通长注，土钉“一般”“通常”通长注。） 35$1?-6 （D）是否用在土体中？yes-土钉；no-锚杆。 saT9%?4- （似乎仍然不行。规范、手册中可都没有这么说过，不就有有土层锚杆一说么？） Z)_E 6. ! lFx 你认可哪个判据呢？ A1qE(O 或者说还有什么其他判据或者判法呢？欢迎补充。（A）是否加预应力？ yes-锚杆；no-土钉。 7 d vnupLh 目前土钉往往施加部分预应力，军工标准上就提倡施加。所以，施加预应力不一定是锚杆，但锚杆还没有不施加预应力的。 tL/$q （B）是否有专门的锚固机构？yes-锚杆；no-土钉。 2?x4vI np; 没有锚固机构当然无法施加预应力。 2snz1!j （C）是否通长注浆？yes-土钉；no-锚杆。 _g. MTQ 现在不管是锚杆还是土钉，一般都是“全长”注浆，但全长注浆与是否有自由段没有关系。 xfQ1T)F3g （D）是否用在土体中？yes-土钉；no-锚杆。 yjALU7T 土体中用叫“土钉”，岩体中用叫“岩钉”，但一般不这样叫，因“岩”和“土”本来就没有本质的差别。锚杆当然有“土层锚杆”和“岩石锚杆”。 g gdgfvn 边坡支护一般用钢绞线代替钢筋，应该叫预应力锚索。土钉实际上是一种挡墙的形式，加密土体后提高了土体自身的强度。锚杆则相当于是外部施加的荷载。土钉和锚杆在做法上有很大不同的: Zxa/jLOn 土钉一般间距为1.01.6m。长度则为边坡或基坑高度的1.1-1.3倍。 Q&;9 x?e 锚杆一般间距为2.53m。且设有立柱，压顶梁等，长度则为锚固段大于等于3m。目前确实有很多人将二者混淆，方案评审中比比皆是，包括一些院校的老师都这样！但这些规范上都有规定的，不能胡乱来，自造术语是不行的，什么“土钉锚杆”、“非预应力土钉”等都是自己杜撰的。而“锚管”、“复合土钉墙”、“自钻式锚杆”等这些术语却是规范的。我倒觉得有人把土钉叫做“非预应力土层锚杆”并无什么不妥，没有与任何规范中任何一条相抵触。 &w=ulR98 （1）土钉也必须穿过潜在滑裂面，锚到稳定土体中，有锚固作用。虽无专门的锚固机构，但注浆就起着锚固作用，正如建筑基坑支护规程中土钉的抗拉承载力计算所体现的。不能说埋了药包就叫锚杆，没埋药包就叫土钉。 4EC50. （2）土钉有“加固”、“补强”作用，或者说“加筋”效应。但是，这个观点目前还停留在概念化层面，表现仅有土钉间距的经验性条文。“加固”的什么？哪本规范用加固的c、进行土钉计算了？人们看到的，倒是都算了锚固力。锚杆和土钉受力不同，一般情况下，运用土钉的边坡变形都比用锚杆的大，锚杆可以限制变形，运用锚杆构造上也有限制，比如1.5倍基坑深度，间距一般为2。5m。在武汉可以设计为1.5m，感觉土钉相当于加筋，增强土钉长度范围内土体的整体性。锚杆不一定是主动受力吧？预应力才是主动受力吧，非预应力应该是被动受力。如果没有加预应力的话就应该是被动的，个人理解。土锚在基坑用的多，锚杆和锚索在边坡的防护中用的多。施加预应力的是锚索，有几股钢绞线组成； #hJQbv=B 岩质边坡中很多锚杆是不加预应力的，我觉得跟土钉没什么区别，很多计算软件中也没用区分开。以规范说的为标准土钉可被视为小尺寸的被动锚杆（全长粘结型） 所以可以说土钉属于锚杆的一种 都是通过杆件的拉力加强土体的整体稳定性。两者的区别： GS(Pss （1）土钉是采用密集的短锚杆，计算体系类似重力式挡墙； /MErS 6 （2）锚杆是和土体分开的，只计算锚固力； /Qr （3）土钉做内部检算时要选择合理的设置间距时也要计算土钉的抗拔，这时计算破裂面为控制；锚杆的计算画面以滑动面为控制。土钉与锚杆的机理是不同的，土钉是通过增加土体自身稳定性进行支护的，在土体不发生变形的情况下土钉是不受力的。锚杆是通过锚杆的拉力是来保持土体的稳定，是主动受力，也看可以提前施加预应力，土钉是不可以的。既然要从是否施加预应力来区分，能不能这样理解呢？土钉就是单纯抵抗滑动面上的剪切力，而锚杆通过增加接触面压力增大对剪切的抵抗作用，就像简单的接触面有摩擦力时小木块的滑动，一个是自重，一个是自重加垂直于接触面的外压力。两者的主要区别就在于主动与被动方面的。实际上两者基本是一回事，在土层内称土钉，在岩体内称锚杆。喷锚支护指的是用锚杆与喷射混凝土面层共同支挡岩土使其保持稳定的一种支护体系。喷锚支护的面层结构，一般是由钢丝网外加喷射混凝土组成的具有一定强度的柔性保护层。在基坑支护中锚杆的一端锚拉于稳定的土体上，另一端锚固于喷射混凝土面层结构上。一般分为预应力锚杆(索)与非预应力锚杆两类。 bX U 土钉墙是指以短而密的土钉置入坑壁土体中，将土体加固成为一种自稳定挡土结构的支护体系。土钉墙往往也外加钢丝网并喷射混凝土保护层。土钉一般可分为打入式和钻孔注浆式两类。 1%H.pF 土钉墙与喷锚支护有很多相似之处，特别是以喷射混凝土面层做保护层的钻孔注浆式土钉墙，施工工艺上与喷锚支护也相似。如均有喷射混凝土面层，均为钻孔注浆式，均属于柔性支护，都是边开挖边支护等。从表面上看土钉与非预应力锚杆好象只有长短与疏密之分，但其构造与作用机理是完全不同的。因此，两种支护型式的设计方法也不相同。按李广信教授的话，土钉是树上的鸟巢，锚杆是树上一根线挂着一个鸟巢。其实很大程度是人的主观认识角度不同，现在也有土锚杆，采用全长粘结，和土钉无论是施工方法还是结构构造几乎相同。说锚杆也可以，说土钉也可以。 TSZm tj0Ir一定要说出不同的话，从土钉角度，认为杆件的抗拉性能在土体里面改善了土体力学特性，与土结合在一起形成一种新的材料，从而对土体进行了加固；而锚杆角度认为，锚杆了抗拉性能支撑了土体的下滑，从而使土体稳定。 so8-e XdS51可以说土钉更符合结构和岩土体共同作用的先进理念。但在工程中，往往还是按照荷载-抗力的思路进行设计。现在习惯将简单问题复杂化，其实从字面上理解，土钉就是钉在土里的一根钉子，最早应该是将钢筋直接打入土层内，后来吸取锚杆做法，进行注浆，因此也可叫土层锚杆；锚杆重点在锚固，因为土的锚固力很小，所以，一般在岩体内。上面的讨论看来没有抓住问题的实质，锚杆的抗力主要通过锚固获得，土钉则通过摩阻获得；锚杆主要受拉，土钉则是抗剪。至于两者的间距、长度、钢筋种类等等没有本质区别。1、土钉摩阻的作用是什么？滑动去内，通过摩阻使钉土相互作用，使其保持一定的整体性。但稳定区内，正是通过摩阻获得锚固力，这一点与锚杆的锚固并无本质区别。 qNrwMc+ 土钉被动受力 土体要破坏了土钉才受力是喷锚还是土钉，说实话，这样的术语本身的讨论没有太大的实用价值，就像给孩子起名，叫什么不是叫啊。 5kX#qT= 我的理解，只是矿业引入了“喷锚”一词，建筑行业引入了“土钉”一词带来的打架。矿业的喷锚起初只用在巷道工程中，也就是新奥法；但前面也有人提到了新奥法就是土钉的老爸，可见喷锚、土钉并没有本质区别。 ! 11x&Db 讨论到第14页还能看到25楼的4个判据各有市场： BB# （A）是否加预应力？ 5%6cx （B）是否有专门的锚固机构？ SDU_xG （C）是否通长注浆？ amPC C （D）是否用在土体中？ （E）没有区别 ChnDIne 但这丝毫并不影响它们在工程中的继续应用，只是在评审会上多了一番口舌而已。大家都希望这种术语多造成的争论早点终结。 ,bv?c 82值得注意的是：一些设计者片面地强调土钉的所谓“整体性”，而不把土钉与锚杆共有的锚固性质放在心上，设计长度很短（不知道他门是怎么计算的），造成施工中遇到水等不利影响时，土钉大面积整体拔出，基坑壁或边坡坍塌。 Jlo9 / aev+ 当前土钉设计中，“整体性”不难做到，按规范构造要求小间距加钉面层即可。但是，土钉整体性的稳定是建立在锚固的基础上的，也就是说土钉必须穿过潜在滑裂面，锚到稳定