1、锚固技术,一、概述,锚固（杆）技术是安设在岩土层中的受拉杆件。它的 一端固定在边坡或地基的岩土层中，另一端与工程建筑结构相连，用以承受由于土压力、水压力、风力等所施加于建筑结构的推力，从而利用地层的锚固力以维持建筑结构或岩土层的稳定。,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,锚杆是受拉杆件的总称。它由锚头、拉杆、锚固体三部分组成。 锚头台座（调整受力方向）、承压垫板（使集中力分散传递）、紧固器（螺母或专用连接器，起联接作用） 拉杆是锚杆的中心受拉部分。（有效锚固长度、非锚固长度）材质为 45siMnV高强度钢材（25）、以及钢绞线、钢
2、丝束。 锚固体是锚杆尾端的锚固部分。分为： 摩擦型靠锚固体摩擦力获得支承、 承压型靠锚固体的被动土压力来获得支承（锚定板） 复合型螺旋型、串玲型。,锚杆结构示意图,承压锚杆示意图,三、锚杆的作用原理,1锚杆的悬吊作用原理锚杆支护是通过锚杆将软弱、松动、不稳定的岩体悬吊在深层稳定的岩体上，以防其离层滑脱。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。,示图,2、组合梁作用原理,3、挤压加固原理,T. A. Lang兰格通过光弹试验证实了锚杆的挤压加固作用，当他在弹性体上安装具有预应力的锚杆时，发现在弹性体内形成以锚杆两头为顶点的锥形压缩区，若将锚杆以适当的间距
3、排列，使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。国外澳大利亚雪山地下工程公司、国内冶金建筑研究院等单位曾分别用碎石、混凝土碎块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。,挤压加固原理图,灌浆锚杆的工作原理图,4、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件： 1）锚固段的砂浆对拉杆的握固力需能承受极限抗拉力 2）锚固段的地层对砂浆的磨擦力需能承受极限拉力 3）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,（一）锚固段的砂浆对钢筋的握固力 1）岩层锚杆的握固力 在完整
4、岩层中的灌浆锚杆，要求水泥砂浆的强度不低于30Mpa，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：T3.14dLu式中 u平均握固力,2）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 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,（二）锚固段孔壁的抗剪强度,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： 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。 2）沿着砂浆与孔壁 的接触面剪切破坏，灌浆质量可能有问题 3）接触面内砂浆的剪切破坏,(三）锚杆孔壁摩擦力：,1岩层锚杆孔壁
5、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. 2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。或： 法向压力主要取决于地层压力.,五锚固工程设计,（一）锚杆的结构类型选择 圆柱型用于粘土层，相对密度较大，含水量小，抗剪强度较高。 端部扩大型适用于松软土层，要求锚固力高。 连续球体型多用于淤泥、淤泥质土层，并要求锚固力高。,（二）锚杆布置,1、上覆地层厚度不小于4m 2、锚杆的水平和垂直间一般不宜大于4m以免单根锚杆承载力过大而应力集中，但也不得小于1.5m以免群锚效应而降低锚固力。 3、锚杆的安设角度1535度。 4、锚固体应固定于较完整和较硬的地层中 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m=T/N,（ 三）锚杆的结构设计,1、锚杆拉杆设计采用钢绞线、高强度钢丝或高强度螺纹钢筋45siMnv 强度标准值： f=540N/mm2横截面积 A=KN/f N设计轴向力、K安全系数 2、锚固体长度设计与锚固力计算a、 圆柱型锚杆b、端部扩大型锚杆,
