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土层锚杆构造及空间布置要求
RSS 打印 复制链接 发布时间:2019-07-18 15:19:23

 土层锚杆构造及空间布置要求

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(1)锚杆头部

锚杆头部是构筑物与拉杆的连接部分。为了能够将来自挡土构筑物的力可靠传递,一方面必须保证构件本身的材料有足够的强度,构件能紧密固定;另一方面又必须将集中力分散开,为此锚杆头部需下列几部分组成:

a.台座

一般情况下,拉杆设置是水平向下具有一定的倾斜角度,与作用在挡土构筑物上的侧向土压力不在同一个方向上,因此需要台座作为符合拉杆受力方向的调整基座,并固定拉杆位置防止滑动。同时锚杆通过台座与围护结构间的接触面,分布其集中力,避免围护结构承受过大的局部应力而损坏。台座用钢板或混凝土制成。

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锚杆头部构造

b.承压垫板

通过垫板(与拉杆正交)传递拉杆的拉力于台座并使紧固器与台座的接触面保持平顺。根据受力的大小,承压垫板的厚度一般为20~40mm(钢板)。

c.紧固器

拉杆通过紧固器将台座、垫板及围护结构牢固联结。当拉杆为钢筋时,紧固器可为螺母、专用连接器或电焊螺丝端杆。当拉杆采用钢丝绳或钢绞丝时,锚杆端部紧固器则为专用锚具(夹具)。

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左旋锚杆

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螺母锚头

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(2)拉杆

拉杆是锚杆的主要部分。拉杆的全长从锚头到锚固体末端,其长度取决于锚固段的长度和自由段的长度。拉杆可以用粗钢筋、高强钢丝或钢绞丝制成。

(3)锚固体

土层锚杆的锚固段全长即为锚固体。锚固体由水泥砂浆或水泥浆将拉杆与土体粘结在一起形成。从力的传递方式看,锚固体可分为摩擦型(圆柱状锚固体)、承压型(端部扩大型锚杆)及摩擦承压复合型(串铃状锚杆、螺旋锚杆等)。

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2.锚杆的空间布置

锚杆在空间上的排列布置一般情况下应满足下列要求:

(1)锚杆的锚固体应设置在底层的稳定区域内,且上覆土层厚度不宜小于4m。

原因:

a.锚固段只有置于稳定区内,才能使锚杆具有恒定锚固力;

b.锚固段上覆土层厚度足够,可保证土体与锚固体间有足够的抗剪阻力;并且在锚杆正常受力时,锚固体的抗拔力不足以使上覆土层隆起而导致锚固体失稳;此外,足够厚度的上覆土层,还能防止锚杆压力注浆时出现地表漏浆现象,确保锚杆的安装质量。

(2)锚杆的垂直间距不宜小于2.0m,水平间距不宜小于1.5m;当锚杆的间距小于1.5m时,应对锚杆抗拔承载力进行折减或改变相邻锚杆的倾角。

目的:防止产生“群锚效应”,锚杆间距太小,会引起锚杆周围的高应力区叠加,从而影响锚杆的抗拔力和增加锚杆位移。

《规程》建议,土层锚杆间距为1.0m时,考虑群锚效应的锚杆抗拔力折减系数可取0.8,锚杆间距在1.0m~1.5m之间时,锚杆抗拔力折减系数可按此内插。

(3)锚杆的倾角以15°~ 25°为宜,且不应大于45°,不应小于10°。

从结构受力分析,锚杆轴力可分解为水平分力和垂直分力,只有水平分力对支护结构是有益的,倾角越小,水平分力越大,对支护越有利。

锚杆倾角过大,其不利影响有:

倾角过大,为了得到所需的水平分力,只有通过增加锚固段长度来实现,提高了工程造价。

倾角越大,垂直分力越大,一方面会加大对支护桩(墙)的压力,在软弱地层中,会使它产生下沉等不良影响;另一方面还会使锚杆台座或支承腰梁产生向下滑移,引起预应力松弛。对锚杆倾角下限要求,主要是出于钻孔及注浆等施工工艺的考虑。

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