土层锚杆技术

1、3.6 土层锚杆技术土层锚杆技术 河北工程大学土木学院孙克2 ?土层锚杆是在土中斜向成孔，埋入锚杆后 灌注水泥浆(或水泥砂浆)，依靠锚固体与土 体之间的摩擦力，拉杆与锚固体的握裹力， 以及拉杆强度共同作用来承受作用于支护 结构上的荷载。 河北工程大学土木学院孙克3 在支护结构中使用锚杆有以下优点： ?1进行锚杆施工的作业空间不大，适用于各种地形 和场地； ?2由锚杆代替内支撑，可降低造价，改善施工条件； ?3锚杆的设计拉力可通过抗拔试验确定，因此可保 证足够的安全度; ?4可对锚杆施加预应力控制支护结构的侧向位移 ; 河北工程大学土木学院孙克4 3.6.1 土层锚杆的构造土层锚杆的构造 河北工

2、程大学土木学院孙克5 3.6.2 土层锚杆的承载力土层锚杆的承载力 ?(1)锚杆的工作原理 当锚杆的锚固段受力时，首先通过钢筋(钢 绞线)与周边的细石混凝土，再通过混凝土 与孔壁土的摩擦力传到锚固地层中。抗拔 试验表明，当拔力不大时，锚杆位移量极 小；拔力增大，锚杆位移量增大，拔力增 大到一定数值时，变形不能稳定，此时， 细石混凝土与土层之间的摩擦力超过了极 限。 河北工程大学土木学院孙克6 ?(2)锚杆的抗拔力 ?锚杆的容许拉力宜通过现场抗拔试验来确 定。实验锚杆数应不少于实际使用锚杆总 数的1/100，每一类土的试验不少于1根。当 无条件做抗拔试验时，可按有关公式进行 计算。 河北工程大学

3、土木学院孙克7 ?一 Habib公式 河北工程大学土木学院孙克8 ?二 土体的抗剪强度 ?普通锚杆 ?压力灌浆 河北工程大学土木学院孙克9 3.6.3 锚杆设计锚杆设计 ?(1)锚杆的布置 ?锚杆的布置包括确定锚杆层数、水平间距和锚杆的倾角等。 ?锚杆的层数取决于支护结构的高度和上部所承受的荷载。 ?锚杆的水平间距取决于支护结构的荷载和每根锚杆所能承 受的拉力，为防止“群桩效应”,一般锚杆水平间距不得小 于2m。 ?锚杆倾角的确定是锚杆设计的重要内容，从受力角度考虑 锚杆倾角越小越好；另一方面锚杆要求锚固在稳定土层上, 以提高其承载力，而一般稳定土层较深，这就要求倾角大 些好。 河北工程大学土

4、木学院孙克10 ?(2)拉杆选材 ?拉杆材料宜选用高强钢材，一般选用粗钢 筋、钢绞线和钢丝。 河北工程大学土木学院孙克11 ?(3)锚杆结构参数的计算 ?一 锚杆自由段与锚固段长度 锚杆自由段长度不宜小于5m，对于倾斜锚 杆，自由段长度应超过破裂面1m以上 河北工程大学土木学院孙克12 河北工程大学土木学院孙克13 ?a 锚固段长度 河北工程大学土木学院孙克14 ?b 自由段长度 河北工程大学土木学院孙克15 ?二 拉杆截面设计 ?钢筋 ?钢绞线 河北工程大学土木学院孙克16 ?(4)锚杆的稳定 ?两种不同的假定两种不同的假定 河北工程大学土木学院孙克17 ?一种是指锚杆支护体系连同体系内的土体 共同沿着土体的某一深层滑裂面向下滑动， 造成整体失稳，如左图所示；对于这一种 失稳破坏，可采取土坡整体稳定的验算方 法计算，按验算结果要求锚杆长度必须超 过最危险滑动面，安全系数不小于1.50； 河北工程大学土木学院孙克18 ?另一种是指由于锚杆支护体系的共同作用另一种是指由于锚杆支护体系的共同作用 超出了土的承载能力，从而在围护结构底超出了土的承载能力，从而在围护结构底 部向其拉结方向形成一条深层滑裂面，造 成倾覆破坏，如右图所示。经常使用的验成倾覆破坏，如右图所示。经常使用的验 算方法是德国学者算方法是德国学者E.Kranz提出的提出的“代替墙代替墙 法”。 河北工程大