试述锚固土层锚杆锚固技术

论文导读：
【摘要】土层锚杆是指在深基础土壁未开挖的土层内钻孔，达到一定深度后，在孔内放入钢筋、钢管、钢丝束、钢绞线等材料，灌入泥浆或化学浆液，使其与土层结合成为抗拉（拔）力强的锚杆。锚杆端部与护壁桩联结，防止土壁坍塌或滑坡。由于坑内不设支撑，所以施工条件较好。土层锚杆的锚固技术是一种有效的支护技术，本文主要对土层锚杆的锚固特点及类别等作了简要分析。
【关键词】土层锚杆； 端部扩大头型锚杆； 锚固

一、土层描杆的特点

在土体内部的钻孔中，将土体与钢筋（或钢铰线）用水泥砂浆粘联在一起，作为一个整体的挡土结构，称之为锚杆。它是由锚固体和受拉杆体两部分组成，通过设埋在土体中的锚杆，将上体和结构物紧密地粘联在一起，依靠锚杆和土体的抗剪强度传递结构物的拉力，使结构物和土体保持稳定性。相对传统的结构物保持稳定性的方法来说，岩土锚杆技术具有许多鲜明的优点：
（l）把锚杆和钢筋焊接在一起，形成了分布式铰接连续板结构形式，该结构具有足够的柔性维持土体在允许的范围内变形，各节点能够自行调节力的大小，从而改善土体的应力状态，有利于结构体的稳定性；
（2）土层锚杆支护技术的特点为基坑边开挖边支护，立即提供支护抗力，边开挖边支护保证了工作的持续性，及时支护阻止土体的进一步扰动和微剪切滑移的发生，不会改变土体原位结构，将结构物和土体形成一个共同工作的体系；
（3）锚杆的作用部位、结构参数、方向、密度和施工时机可根据需要方便地设定和调整，具有很大的灵活性和可调性，根据地质情况的变化及监测结果，可随时调整支护参数，能以最优的方案，达到最佳支护效果；
（4）锚杆支护随基坑开挖分层施工，不需要单独占用施工场地和作业时间，施工效率高，特别是对于处于建筑群中的基坑支护，其优越性就更加明显；
（5）由于锚杆结构用材少，能明显地节约工程材料，使土地利用率大大提高，经济效益非常显著；
（6）锚杆施土技术具有噪声低，费用低，污染小，工期短等特点，对预防、整治滑坡、边坡加固、道路抢修等地质灾害具有良好的功效，有利于保障人民生命财产的安全。

二、土层描杆的类别

目前，国内外土层锚杆的类型主要有三种：圆柱型锚杆、连续球体型锚杆、端部扩大头型锚杆，以下主要是对源于：大学生毕业论文范文www.7ctime.com
这三种锚杆技术做了简要介绍。
（l）圆柱型锚杆：圆柱型锚杆是国内外最早利用的一种锚杆形式，施加外荷载时，预应力从自由端传递到锚固段，再沿着锚固段的长度逐渐向下传递，再依靠锚固段与岩土体的侧摩阻力来传递结构物的拉力，这种锚杆的施工工艺比较简单，提供的抗拔力比较小，比较适用于土硬土层和各类岩层。
（2）连续球体型锚杆：连续球体型锚杆利用设置于自由段与锚固段交界处的密封袋和带许多环圈的套管，对锚固段进行高压灌浆处理，在锚固段形成一连串球状体，大大提高了锚杆与周围土体的锚固强度，这种锚杆适用于淤泥、淤泥质粘土或锚固力要求比较高的土层。
（3）端部扩大头型锚杆：端部扩大头型锚杆扩孔分为机械扩孔和非机械扩孔两种施工方法。机械扩孔是扩孔钻头在弹簧力和离心力的作用下，扩孔叶片展开切削岩土，达到扩孔目的。国内外己研制出多种扩孔机具，如陈浩华等人设计的船锚式注浆张开型土锚；非机械扩孔如水射流法，其切削工具为高压水射流，冲削土体而成孔并可同时扩孔，从而形成端头扩大型土锚，在施工过程中，通过钻头射水孔射出高压水流冲削土体，并使水与被冲削掉的土体混合成泥浆从套管与钻杆之间空隙排出孔外。端部扩大头型锚杆靠锚固体与土体间的侧摩擦阻力及扩大头端部的正压力来传递结构的拉力，在相同锚固长度条件下，其承载力远远大于圆柱型锚杆，该种锚杆适用于软弱土层以及土锚长度不长且受限制的土层。

三、土层锚杆的锚固技术

一般在施加预应力之前，对锚杆施加2-3次的预张拉，以使预应力筋调直和螺母、垫板、槽钢、楔座、支护桩之间接触紧密。深基坑开挖后，基坑外地面超载、土体的土压力、水压力作用于支护桩（墙），使其产生变形，同时，通过与其相连的围囹、垫板、锚具，向杆体传递，相当于向锚杆施加了一个拉力。锚杆承受拉力，首先是锚杆杆体自由段的弹性变形，通过自由段杆体，将锚头受到的拉力传递到锚固体，因锚固杆体中浆体与钢筋之间刚度相近，二者近乎共同作用，拉力就通过锚固体传到周围土层中，因锚固体与土体之间摩阻抗力，使得锚固体受的轴力沿锚固段逐渐减少。与此同时，锚固体产生抗伸变形，锚固体与周围土体产生剪切变形。随着拉力的增加，锚杆的变形增大，锚杆的拉力通过钢筋、锚固体逐渐向深部的土体传递，锚固体与周围土体之间摩阻力逐渐增大；当拉力大于预应力值时，拉力会通过上述传递过程，继续向深部土体传递，依靠锚固体与土体之间的粘结摩阻力来抵抗这种拉力，这时，锚固体与土体之间的剪切变形逐渐增加，粘结摩阻力也逐渐增大，当粘结摩阻力发挥到足以抵抗维持坑外侧土体所需的拉力时，就已到达一种新的平衡状态。当维持平衡需要提供的拉力很大，锚固体与土体之间的粘结摩阻力不能足以抵抗这种拉力，这时，锚固体与土体之间的剪切变形迅速增大，且不收敛，表现锚杆被整体拉出破坏。
土层锚杆的承载力及其影响因素分析锚杆的承载力主要取决于：锚固段锚固体内浆体与钢筋（或钢绞线）界面之间的握固力；锚固段锚固体与周围土体界面之间的粘结摩阻力；锚固土体在最不利的条件下保持整体稳定性。对于土层锚杆，锚杆的承载力主要取决于锚固体与周围土体之间的界面特性。在土层锚杆的设计与施工的时候，都得充分了解土层锚固技术的工作原理和受力分析，确保锚杆的锚固体能与周围的土体形成很好的连接，达到锚固的效果。
四、结束语
土层锚杆技术是在深基坑中较常采用的施工技术，只有充分了解和认识土层锚杆技术，才能在工程实际中能更好的运用。本文主要是对土层锚杆的特点，分类，锚固技术的受力分析等做了简要介绍，为此对整个土层锚杆加固技术有了重新的认识，能更好的为以后的工程服务。
参考文献
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