新土层锚杆课件.ppt

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1、第四章      土层锚杆第四章      土层锚杆土层锚杆（也称土锚）是一种新型的受拉杆件，其一端与支护结构联结，另一端锚固在土体中，将支护结构和其它结构所承受的荷载通过拉杆传递到处于稳定土层中的锚固体上，再由锚固体将传来的荷载分散到周围稳定的土层中去。土层锚杆不仅用于临时支护结构，而且在永久性建筑工程中也得到广泛的应用。土层锚杆土层锚杆是从岩石锚杆的基础上发展起来的。由于土层锚杆具一系列优点，在世界各国广泛应用，数量迅速增加，施工工艺日趋完善，并已形成成套的施工专用机具，各国从70年代开始先后制定了土层锚杆的设计和施工规程，

2、进一步促进了土层锚杆技术的发展。土层锚杆施工顺序当深基坑邻近已有建筑物和构筑物、交通管线或地下管线时，深基坑难以放坡开挖，或基坑宽度过大、过深，对支护结构采用内支撑的方法不经济或不可能。在这种情况下，采用土层锚杆支承支护结构（钢板桩、地下连续墙、灌注桩等），维护基坑稳定，对简化支撑，改善施工条件和加快施工进度能起很大作用。土层锚杆应用水坝、电视塔、悬索桥、水池、栈桥、房屋建筑、高架电缆铁塔、烟囱、飞机库大跨度结构、隧道孔壁、公路一侧等。3.2.2土层锚杆的构造1.土层锚杆的组成土层锚杆是由锚头﹑钢拉杆（钢索）、塑料套管、定位分割

3、器和水泥砂浆组成。2.锚杆的锚头、钢材及附件锚杆的钢材分粗钢筋、钢管及钢绞线，通称钢索，一般要求材料强度高。沿钢索全长分自由段和锚固段。自由段的钢索塑料套管保证张拉时自由伸长；锚固段内要求灌浆或压力灌浆密实，与钢索有足够的握裹力。混凝土墙承载板垫圈螺母钢筋钢筋锚杆头装置3.2.1土层锚杆的类型锚固体土层锚杆的锚固体可有圆柱型、扩大圆柱型或圆锥形扩大类三种基本类型。圆柱体类型锚杆由圆柱形注浆体和钢筋或钢索构成。扩大圆柱型锚杆经注入压力浆液而形成，适用于粘性土或无粘性土。圆锥形扩大型是采用特殊的扩孔装置在孔长度方向扩1个或数个括孔圆

4、柱体。粘性土和砂土均适用。lAlf锚具台座承压板支护结构拉杆圆柱型lflA锚具承压板台座支护结构端部扩大体锚固体扩大圆柱型第一节土层锚杆的构造土层锚杆根据主动滑动面，分为自由段lf和锚固段lA。自由段处于不稳定土层中，与土层尽量分离，其作用是将锚头所承受的荷载传递到锚固段去。锚固段处于稳定土层中，是承载力的主要来源。锚杆锚头的位移主要取决于自由段。主动滑动面l第一节土层锚杆的构造土层锚杆的承载能力取决于拉杆强度拉杆与锚固体之间的握裹力锚固体与土壁之间的摩阻力等因素。但主要取决于后者。第一节土层锚杆的构造要增大单根土层锚杆的承载能

5、力，不能依靠增大锚固体的直径，主要依靠增加锚固体的长度，或采取技术措施把锚固段作成扩体、及采用二次灌浆。3.3土层锚杆设计土层锚杆涉及钢材、水泥和土体，其承载能力与施工因素有关按弹塑性理论设计计算较复杂，一般多根据经验数据进行设计，再通过现场进行试验。设计要考虑的问题是：锚杆布置锚杆承载能力锚杆的整体稳定性锚杆尺寸的确定土层锚杆设计一锚杆布置包括确定锚杆埋置深度、锚杆层数﹑锚杆的垂直间距和水平间距、锚杆的倾角以及锚杆的长度等。锚杆埋置深度：最上层锚杆要有足够的覆土厚度，即锚杆的垂直分力应小于上面的覆土重量。最上层锚杆上面需不小于

6、4m的覆土厚度锚杆层数取决于支护结构的截面和其所承受的荷载。上下层间距为2～5m，水平间距多为1～4.5m，或控制在锚固体直径的10倍。锚杆的倾角≥12.5°（规程规定锚杆的倾角在15°～25°间，并≤45°）锚杆的长度一般要求锚固体置于滑动土体之外的好土层中，通常长度为15～25m，锚固体长度5～7m。（规程规定：锚杆自由段长≥5m，超潜在滑裂面（或者主动滑动面）1.5m。锚杆设计应注意的问题：①锚杆的锚固体尽量设置在良好的土层中。②允许情况下尽量采用群锚。③各部分锚杆不得密接或不得交叉设置。④锚杆要避开邻近构筑物和管道。⑤锚

7、杆的自由段不与土体粘结。⑥有腐蚀介质的土层内，锚杆需防腐。土层锚杆设计《技术规程》规定：锚杆自由段长度≥5m，应超过潜在滑裂面1.5m；土层锚杆锚固段长度≥4m；锚杆杆件下料长度应为锚杆自由段、锚固段及外露长度之和。土层锚杆设计《技术规程》规定：锚杆布置应符合：锚杆上下垂直距离≥2.0m，水平距离≥1.5m；锚固体上覆土层厚度≥4.0m；锚杆倾角宜为15°～25°，且不大于45°。土层锚杆设计二锚杆的承载能力因拉杆与锚固体间的极限握裹力远大于锚固体与土体间的极限侧阻力，故在拉杆选择适当的前提下，锚杆的承载能力主要取决于锚固体与土

8、体间的极限侧阻力。锚杆承载能力的计算理论本书就列出7种之多。3.3.2锚杆的承载能力二锚杆的承载能力即极限抗拔力，锚杆的承载能力通常取决于拉杆的极限抗拉强度、拉杆与锚固体直径的极限握裹力、锚固体与土体间的极限侧阻力。因拉杆与锚固体间的极限握裹力远大于锚固体与土