土層錨桿參數(shù)設(shè)計(jì)

【學(xué)員問(wèn)題】土層錨桿結(jié)構(gòu)類型？

【解答】土層錨桿簡(jiǎn)稱土錨桿。是在深基礎(chǔ)土壁未開(kāi)挖的土層內(nèi)鉆孔，達(dá)到一定深度后，在孔內(nèi)放入鋼筋、鋼管、鋼絲束、鋼絞線等材料，灌入泥漿或化學(xué)漿液，使其與土層結(jié)合成為抗拉（拔）力強(qiáng)的錨桿。錨桿端部與護(hù)壁樁聯(lián)結(jié)，防止土壁坍塌或滑坡。由于坑內(nèi)不設(shè)支撐，所以施工條件較好。

是一種設(shè)置于鉆孔內(nèi)、端部伸入穩(wěn)定土層中的鋼筋或鋼絞線與孔內(nèi)注漿體組成的受拉桿體，它一端與工程構(gòu)筑物相連，另一端錨固在土層中，通常對(duì)其施加預(yù)應(yīng)力，以承受由土壓力、水壓力或風(fēng)荷載等所產(chǎn)生的拉力，用以維護(hù)構(gòu)筑物的穩(wěn)定。

錨桿主要分為預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力兩種錨桿。

土層預(yù)應(yīng)力錨桿在我國(guó)深基坑支擋、邊坡加固、滑坡整治、水池抗浮、擋墻錨固和結(jié)構(gòu)抗傾覆等工程中的應(yīng)用日益廣泛。

土層錨桿由錨頭、拉桿、錨固體等組成。

土錨桿根據(jù)滑動(dòng)面分為錨固段和非錨固段。其承載能力受拉桿強(qiáng)度、拉桿與錨固體之間的握裹力、錨固體和孔壁之間的摩阻力等因素的影響。

土層錨桿是一種承拉桿件它的一端和擋土樁、擋土墻或工程構(gòu)筑物聯(lián)結(jié)，另一端錨固在土層中，用以維持構(gòu)筑物及所支護(hù)的土層的穩(wěn)定。土層錨桿能簡(jiǎn)化基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)輕巧、受力合理，并有少占場(chǎng)地、縮短工期、降低造價(jià)等優(yōu)點(diǎn)。可以用作深挖基坑坑壁的臨時(shí)支護(hù)，也可以作為工程構(gòu)筑物的永久性基礎(chǔ)。在房屋基坑的擋土結(jié)構(gòu)上使用，可以有效地阻止周圍土層坍塌、位移和沉降。在基坑坑壁無(wú)法采用橫向支護(hù)情況下，土層錨桿技術(shù)更為有效。

土層錨桿一般由錨頭、自由段和錨固段三部分組成，其中錨固段用水泥漿或水泥砂漿將桿體（預(yù)應(yīng)力筋）與土體粘結(jié)在一起形成錨桿的錨固體。

根據(jù)土體類型、工程特性與使用要求，土層錨桿錨固體結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)為圓柱型、端部擴(kuò)大頭型或連續(xù)球體型三類。

錨固于砂質(zhì)土、硬粘土層并要求較高承載力的錨桿，宜采用端部擴(kuò)大頭型錨固體；錨固于淤泥、淤泥質(zhì)土層并要求較高承載力的錨桿，宜采用連續(xù)球體型錨固體。

土層錨桿的布置應(yīng)遵守以下規(guī)定

一、錨桿上下排間距不宜小于2.0m；錨桿水平方向間距不宜小于1.5m.

二、錨桿錨固體上覆土層厚度不應(yīng)小于4.0m，錨桿錨固段長(zhǎng)度不應(yīng)小于5.0m.

三、傾斜錨桿的傾角不應(yīng)小于10°，并不得大于45°，以15°～25°為宜。

錨桿預(yù)應(yīng)力筋的截面面積應(yīng)按下式確定

式中Nt——錨桿的設(shè)計(jì)軸向拉力值；

K——安全系數(shù)，按本規(guī)范表2.3.2選?。?/p>

fptk——鋼絲、鋼鉸線、鋼筋強(qiáng)度

可采用Ⅱ級(jí)或Ⅲ級(jí)鋼筋。錨具和聯(lián)接錨桿桿體的受力部件，均應(yīng)能承受95%的桿體極限抗拉力。

塑料套管

一、具有足夠的強(qiáng)度，保證其在加工和安裝過(guò)程中不致?lián)p壞。

二、具有抗水性和化學(xué)穩(wěn)定性。

三、與水泥砂漿和防腐劑接觸無(wú)不良反應(yīng)。

隔離架應(yīng)由鋼、塑料或其他對(duì)桿體無(wú)害的材料組成，不得使用木質(zhì)隔離架。

防腐材料

一、在錨桿服務(wù)年限內(nèi)，應(yīng)保持其耐久性。

二、在規(guī)定的工作溫度內(nèi)或張拉過(guò)程中不得開(kāi)裂、變脆或成為流體。

三、不得與相鄰材料發(fā)生不良反應(yīng)，應(yīng)保持其化學(xué)穩(wěn)定性和防水性。

四、不得對(duì)錨桿自由段的變形產(chǎn)生任何限制。

水泥漿體

一、水泥宜使用普通硅酸鹽水泥，必要時(shí)可采用抗硫酸鹽水泥。

二、不得使用高鋁水泥。

三、細(xì)骨料應(yīng)選用粒徑小于2mm的細(xì)砂。砂的含泥量按重量計(jì)不得大于3%，砂中所含云母、有機(jī)質(zhì)、硫化物及硫酸鹽等有害物質(zhì)的含量，按重量計(jì)不宜大于1%.

四、混合水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害物質(zhì)，不得使用污水。永久性錨桿不得使用pH值小于4.0的酸性水和硫酸鹽含量按SO4計(jì)算超過(guò)水重1%的水。

五、必要時(shí)，水泥漿中可加入控制泌水或延緩凝結(jié)等外加劑，但必須符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。水泥漿中氯化物的總含量不得超過(guò)水泥重量的0.1%.除二次劈裂灌漿和自由段的充填灌漿外，一般不宜采用膨脹劑。

施工過(guò)程

層錨桿的施工過(guò)程包括成孔、安放拉桿、灌漿和張拉鎖定等工序。

①成孔土層錨桿的成孔可采用螺旋式鉆孔機(jī)、旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆孔機(jī)和沖擊式鉆孔機(jī)。應(yīng)用較多的是壓水鉆進(jìn)法成孔工藝。它可把成孔過(guò)程中的鉆進(jìn)、出渣、清孔等工序一次完成。當(dāng)土層無(wú)地下水時(shí)，亦可用螺旋鉆干作業(yè)法成孔。

②安放拉桿 拉桿在使用前要除銹，鋼絞線要清除油脂。土層錨桿的全長(zhǎng)一般在10m以上，長(zhǎng)的達(dá)到30m.

③灌漿 是土層錨桿施工中的一個(gè)關(guān)鍵工序。錨桿灌漿一般用純水泥漿，水泥常用普通硅酸鹽水泥，地下水如有腐蝕性，宜用防酸水泥。水灰比多用0.4左右，其流動(dòng)度要適合泵送，為防止泌水、干縮和降低水灰比，可摻加0.3%的木質(zhì)素磺酸鈣。常用的灌漿方法為一次灌漿法，即利用壓漿泵將水泥漿經(jīng)膠管壓人拉桿內(nèi)，再由拉桿管端注入錨孔，灌漿壓力為0.4MPa.待漿液流出孔口時(shí)，用水泥袋紙塞人孔內(nèi)，用濕粘土堵塞孔口，嚴(yán)密搗實(shí)，再以 400～600kPa的壓力進(jìn)行補(bǔ)灌，穩(wěn)壓數(shù)分鐘即告完成。

④張拉和鎖定 土層錨桿灌漿后，預(yù)應(yīng)力錨桿還需張拉鎖定。張拉鎖定作業(yè)在錨固體及臺(tái)座的混凝土強(qiáng)度達(dá)15MPa以上時(shí)進(jìn)行。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題整理而成，供參考，如有問(wèn)題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。

【學(xué)員問(wèn)題】預(yù)應(yīng)力土層錨桿的設(shè)計(jì)規(guī)定？

【解答】1.土層錨桿錨固段不宜設(shè)置在未經(jīng)處理的軟弱土層，不穩(wěn)定土層和不良地質(zhì)地段。

2.錨桿錨固體上排和下排間距不宜小于2.5m，水平方向間距不宜小于1.5m.錨桿錨固段上覆土層厚度不宜小于4.0m.錨桿的傾角宜為15°-35°。

3.錨桿桿體材料宜選用鋼絞線或熱軋帶肋鋼筋，當(dāng)錨桿抗拔極限承載力小于500kN時(shí)，可采用Ⅱ級(jí)或Ⅲ級(jí)鋼筋。

4.錨桿預(yù)應(yīng)力筋的截面面積按下式確定：

式中

`N_t`——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下，單根錨桿所承受的拉力值；

`γ_p`——張拉應(yīng)力控制系數(shù)，對(duì)熱處理鋼筋宜取0.65，對(duì)鋼絞線宜取0.75；

`f_（Pt）`——鋼筋、鋼絞線強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

5.錨桿錨固段在最危險(xiǎn)滑動(dòng)面以外的有效計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)滿足穩(wěn)定計(jì)算要求，且自由段長(zhǎng)度不得少于5m.

6.錨桿軸向拉力特征值應(yīng)按本規(guī)范附錄X土層錨桿試驗(yàn)確定。

7.錨桿應(yīng)在錨固體和外錨頭強(qiáng)度達(dá)到15.0MPa以上后逐根進(jìn)行張拉鎖定，張拉荷載宜為設(shè)計(jì)軸向拉力的1.05-1.1倍，并應(yīng)在穩(wěn)定5-10min后，退至鎖定荷載鎖定。錨桿鎖定拉力可取錨桿最大軸向拉力值的0.7-0.85倍。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題整理而成，供參考，如有問(wèn)題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。