锚固--技术1建筑资料.pptx

一、概述锚锚固固（杆杆）技技术术是是安安设设在在岩岩土土层层中中的的受受拉拉杆杆件件。它它的的 一一端端固固定定在在边边坡坡或或地地基基的的岩岩土土层层中中，另另一一端端与与工工程程建建筑筑结结构构相相连连，用用以以承承受受由由于于土土压压力力、水水压压力力、风风力力等等所所施施加加于于建建筑筑结结构构的的推推力，从而利用地层的锚固力以维持建筑结构或岩土层的稳定。力，从而利用地层的锚固力以维持建筑结构或岩土层的稳定。锚杆的应用图锚杆的应用图锚杆的应用图锚杆的应用图锚杆的应用图锚杆的应用图 锚杆的应用图锚杆的应用图锚杆的应用图锚杆的应用图锚杆的应用图锚杆的应用图二、锚杆的构造二、锚杆的构造 锚杆是受拉杆件的总称。它由锚头、拉杆、锚固体三部分组成。锚杆是受拉杆件的总称。它由锚头、拉杆、锚固体三部分组成。uu锚锚头头台台座座（调调整整受受力力方方向向）、承承压压垫垫板板（使使集集中中力力分分散散传传递递）、紧紧固固器器（螺螺母母或或专专用用连连接接器，起联接作用）器，起联接作用）uu拉拉杆杆是是锚锚杆杆的的中中心心受受拉拉部部分分。（有有效效锚锚固固长长度度、非非锚锚固固长长度度）材材质质为为 45siMnV45siMnV高高强强度度钢钢材（材（2525）、以及钢绞线、钢丝束。）、以及钢绞线、钢丝束。uu锚固体锚固体是锚杆尾端的锚固部分。分为：是锚杆尾端的锚固部分。分为：uu摩擦型摩擦型靠锚固体摩擦力获得支承、靠锚固体摩擦力获得支承、uu承压型承压型靠锚固体的被动土压力来获得支承（锚定板）靠锚固体的被动土压力来获得支承（锚定板）uu复合型复合型螺旋型、串玲型。螺旋型、串玲型。锚杆结构示意图锚杆结构示意图承压锚杆示意图承压锚杆示意图三、锚杆的作用原理三、锚杆的作用原理1 1锚杆的悬吊作用原理锚杆的悬吊作用原理 锚锚杆杆支支护护是是通通过过锚锚杆杆将将软软弱弱、松松动动、不不稳稳定定的的岩岩体体悬悬吊吊在在深深层层稳稳定定的的岩岩体体上上，以以防防其其离离层层滑滑脱。起悬吊作用的锚杆主要是提供足够的拉力，以克服滑落岩土体的重力或滑动力来维持其稳定。脱。起悬吊作用的锚杆主要是提供足够的拉力，以克服滑落岩土体的重力或滑动力来维持其稳定。示图示图2 2、组合梁作用原理、组合梁作用原理 3 3、挤压加固原理、挤压加固原理 T.T.A.A.LangLang兰兰格格通通过过光光弹弹试试验验证证实实了了锚锚杆杆的的挤挤压压加加固固作作用用，当当他他在在弹弹性性体体上上安安装装具具有有预预应应力力的的锚锚杆杆时时，发发现现在在弹弹性性体体内内形形成成以以锚锚杆杆两两头头为为顶顶点点的的锥锥形形压压缩缩区区，若若将将锚锚杆杆以以适适当当的的间间距距排排列列，使使相相邻锚杆的锥形体压缩区相重叠，便形成了一定厚度的连续压缩带。邻锚杆的锥形体压缩区相重叠，便形成了一定厚度的连续压缩带。国国外外澳澳大大利利亚亚雪雪山山地地下下工工程程公公司司、国国内内冶冶金金建建筑筑研研究究院院等等单单位位曾曾分分别别用用碎碎石石、混混凝凝土土碎碎块块作作材料模拟破碎地层，然后用锚杆加固，发现加固后的模型的承压能力大幅度提高。材料模拟破碎地层，然后用锚杆加固，发现加固后的模型的承压能力大幅度提高。挤压加固原理图挤压加固原理图灌浆锚杆的工作原理图灌浆锚杆的工作原理图4 4、灌浆锚杆的工作原理、灌浆锚杆的工作原理 除了钢筋本身要有足够的强度承受拉力外，锚杆的抗拨作用还必需同时满足以下三个条除了钢筋本身要有足够的强度承受拉力外，锚杆的抗拨作用还必需同时满足以下三个条件：件：1 1）锚固段的砂浆对拉杆的握固力需能承受极限抗拉力）锚固段的砂浆对拉杆的握固力需能承受极限抗拉力2 2）锚固段的地层对砂浆的磨擦力需能承受极限拉力）锚固段的地层对砂浆的磨擦力需能承受极限拉力3 3）锚固的土体在最不利的条件下需能保持整体稳定性。）锚固的土体在最不利的条件下需能保持整体稳定性。四、灌浆锚杆的抗拨力四、灌浆锚杆的抗拨力（一）锚固段的砂浆对钢筋的握固力（一）锚固段的砂浆对钢筋的握固力1 1）岩层锚杆的握固力）岩层锚杆的握固力在完整岩层中的灌浆锚杆，要求水泥砂浆的强度不低于在完整岩层中的灌浆锚杆，要求水泥砂浆的强度不低于30Mpa30Mpa，通常锚固体与岩石的摩擦力大，通常锚固体与岩石的摩擦力大于握固力。因此，岩层锚杆的极限抗拨力和最小锚固段长度取决于砂浆的握固力：于握固力。因此，岩层锚杆的极限抗拨力和最小锚固段长度取决于砂浆的握固力：T T3.14dLu3.14dLu 式中式中 uu平均握固力平均握固力2 2）土层锚杆的握固力）土层锚杆的握固力 由于土层对锚固段的单位长度的摩擦力小于砂浆对钢筋由于土层对锚固段的单位长度的摩擦力小于砂浆对钢筋 的握固力，因此土层锚杆的最小锚的握固力，因此土层锚杆的最小锚固长度主要是由土层的抗剪强度控制固长度主要是由土层的抗剪强度控制（二）锚固段孔壁的抗剪强度（二）锚固段孔壁的抗剪强度 锚杆孔壁锚杆孔壁 与砂浆接触面的抗剪强度，有三种不同的破坏形式：与砂浆接触面的抗剪强度，有三种不同的破坏形式：1 1）砂浆接触面外围的岩层剪切破坏，岩层的强度低于砂浆与接触面强度。）砂浆接触面外围的岩层剪切破坏，岩层的强度低于砂浆与接触面强度。2 2）沿着砂浆与孔壁）沿着砂浆与孔壁 的接触面剪切破坏，灌浆质量可能有问题的接触面剪切破坏，灌浆质量可能有问题3 3）接触面内砂浆的剪切破坏）接触面内砂浆的剪切破坏(三）锚杆孔壁摩擦力：三）锚杆孔壁摩擦力：1 1岩层锚杆孔壁的摩擦力岩层锚杆孔壁的摩擦力岩层锚杆孔壁的摩擦力一般均大于砂浆对钢筋的握固力岩层锚杆孔壁的摩擦力一般均大于砂浆对钢筋的握固力.2 2土层锚杆孔壁的摩擦力土层锚杆孔壁的摩擦力土层锚杆对孔壁的摩擦力取决于沿接触面外围的土层抗剪强度。土层锚杆对孔壁的摩擦力取决于沿接触面外围的土层抗剪强度。或：或：法向压力主要取决于地层压力法向压力主要取决于地层压力.五锚固工程设计五锚固工程设计（一）锚杆的结构类型选择（一）锚杆的结构类型选择圆柱型圆柱型用于粘土层，相对密度较大，含水量小，抗剪强度较高。用于粘土层，相对密度较大，含水量小，抗剪强度较高。端部扩大型端部扩大型适用于松软土层，要求锚固力高。适用于松软土层，要求锚固力高。连续球体型连续球体型多用于淤泥、淤泥质土层，并要求锚固力高。多用于淤泥、淤泥质土层，并要求锚固力高。（二）锚杆布置（二）锚杆布置1 1、上覆地层厚度不小于、上覆地层厚度不小于4m4m2 2、锚锚杆杆的的水水平平和和垂垂直直间间一一般般不不宜宜大大于于4m4m以以免免单单根根锚锚杆杆承承载载力力过过大大而而应应力力集集中中，但但也也不不得得小小于于1.5m1.5m以免群锚效应而降低锚固力。以免群锚效应而降低锚固力。3 3、锚杆的安设角度、锚杆的安设角度15351535度。度。4 4、锚固体应固定于较完整和较硬的地层中、锚固体应固定于较完整和较硬的地层中5 5、锚杆数量应根椐锚固工程所需要的加固力和单根锚杆的锚固力确定、锚杆数量应根椐锚固工程所需要的加固力和单根锚杆的锚固力确定m=T/Nm=T/N（三）锚杆的结构设计三）锚杆的结构设计1 1、锚杆拉杆设计、锚杆拉杆设计 采用钢绞线、高强度钢丝或高强度螺纹钢筋采用钢绞线、高强度钢丝或高强度螺纹钢筋 45siMnv 45siMnv 强度标准值：强度标准值：f=540N/mm2f=540N/mm2 横截面积横截面积 A=KA=K N/f N/f N N设计轴向力、设计轴向力、KK安全系数安全系数2 2、锚固体长度设计与锚固力计算、锚固体长度设计与锚固力计算 a a、圆柱型锚杆圆柱型锚杆 b b、端部扩大型锚杆、端部扩大型锚杆