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土层锚杆

(图)土层锚杆土层锚杆

土层锚杆简称土锚杆。是在深基础土壁未开挖的土层内钻孔,达到一定深度后,在孔内放入钢筋钢管钢丝束、钢绞线等材料,灌入泥浆或化学浆液,使其与土层结合成为抗拉(拔)力强的锚杆。锚杆端部与护壁桩联结,防止土壁坍塌或滑坡。由于坑内不设支撑,所以施工条件较好。

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简介

土层锚杆在我国深基坑支挡、边坡加固、滑坡整治、水池抗浮、挡墙锚固和结构抗倾覆等工程中的应用日益广泛。 www.18art.com

土层锚杆由锚头、拉杆、锚固体等组成。

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土锚杆根据滑动面分为锚固段和非锚固段。其承载能力受拉杆强度、拉杆与锚固体之间的握裹力、锚固体和孔壁之间的摩阻力等因素的影响。

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土层锚杆是一种承拉杆件它的一端和挡土桩、挡土墙或工程构筑物联结,另一端锚固在土层中,用以维持构筑物及所支护的土层的稳定。土层锚杆能简化基础结构,使结构轻巧、受力合理,并有少占场地、缩短工期、降低造价等优点。可以用作深挖基坑坑壁的临时支护,也可以作为工程构筑物的永久性基础。在房屋基坑的挡土结构上使用,可以有效地阻止周围土层坍塌、位移和沉降。在基坑坑壁无法采用横向支护情况下,土层锚杆技术更为有效。 www.18art.com

结构类型

土层锚杆一般由锚头、自由段和锚固段三部分组成,其中锚固段用水泥浆水泥砂浆将杆体(预应力筋)与土体粘结在一起形成锚杆的锚固体。 www.18art.com

根据土体类型、工程特性与使用要求,土层锚杆锚固体结构可设计为圆柱型、端部扩大头型或连续球体型三类。 #3$$#%%%%%%%6$

锚固于砂质土、硬粘土层并要求较高承载力的锚杆,宜采用端部扩大头型锚固体;锚固于淤泥、淤泥质土层并要求较高承载力的锚杆,宜采用连续球体型锚固体。    

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(图)圆柱型固体锚杆圆柱型固体锚杆
(图)端部扩大头型锚杆端部扩大头型锚杆
(图)连续球体型锚杆连续球体型锚杆
布置与结构参数设计
土层锚杆的布置应遵守以下规定
一、锚杆上下排间距不宜小于2.5m;锚杆水平方向间距不宜小于2.0m。
二、锚杆锚固体上覆土层厚度不应小于4.0m,锚杆锚固段长度不应小于4.0m。
三、倾斜锚杆的倾角不应小于13°,并不得大于45°,以15°~35°为宜。
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锚杆预应力筋的截面面积应按下式确定
(图)截面面积截面面积
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式中Nt——锚杆的设计轴向拉力值;
K——安全系数,按本规范表2.3.2选取;
fptk——钢丝、钢铰线、钢筋强度

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原材料

预应力杆体材料宜选用钢铰线、高强钢丝或高强螺纹钢筋。当预应力值较小或锚杆长度小于20m时,预应力筋也可采用Ⅱ级或Ⅲ级钢筋。锚具和联接锚杆杆体的受力部件,均应能承受95%的杆体极限抗拉力。

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塑料套管材料应满足以下要求:

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一、具有足够的强度,保证其在加工和安装过程中不致损坏。
二、具有抗水性和化学稳定性。
三、与水泥砂浆和防腐剂接触无不良反应。 www.18art.com

隔离架应由钢、塑料或其他对杆体无害的材料组成,不得使用木质隔离架。

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防腐材料应满足下列要求:
一、在锚杆服务年限内,应保持其耐久性。
二、在规定的工作温度内或张拉过程中不得开裂、变脆或成为流体

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三、不得与相邻材料发生不良反应,应保持其化学稳定性和防水性。
四、不得对锚杆自由段的变形产生任何限制。
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水泥浆体材料应满足下列规定:
一、水泥宜使用普通硅酸盐水泥,必要时可采用抗硫酸盐水泥。
二、不得使用高铝水泥。 #$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$%
三、细骨料应选用粒径小于2mm的细砂。砂的含泥量按重量计不得大于3%,砂中所含云母、有机质、硫化物及硫酸盐等有害物质的含量,按重量计不宜大于1%。
四、混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质,不得使用污水。永久性锚杆不得使用pH值小于4.0的酸性水和硫酸盐含量按SO4计算超过水重1%的水。

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五、必要时,水泥浆中可加入控制泌水或延缓凝结等外加剂,但必须符合产品标准。水泥浆中氯化物的总含量不得超过水泥重量的0.1%。除二次劈裂灌浆和自由段的充填灌浆外,一般不宜采用膨胀剂。

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施工过程

层锚杆的施工过程包括成孔、安放拉杆、灌浆和张拉锁定等工序。 #$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$%

①成孔 土层锚杆的成孔可采用螺旋式钻孔机、旋转冲击式钻孔机和冲击式钻孔机。应用较多的是压水钻进法成孔工艺。它可把成孔过程中的钻进、出渣、清孔等工序一次完成。当土层无地下水时,亦可用螺旋钻干作业法成孔。 #3$$#%%%%%%%6$

②安放拉杆 拉杆在使用前要除锈,钢绞线要清除油脂。土层锚杆的全长一般在10m以上,长的达到30m。 www.18art.com

③灌浆 是土层锚杆施工中的一个关键工序。锚杆灌浆一般用纯水泥浆,水泥常用普通硅酸盐水泥,地下水如有腐蚀性,宜用防酸水泥。水灰比多用0.4左右,其流动度要适合泵送,为防止泌水、干缩和降低水灰比,可掺加0.3%的木质素磺酸钙。常用的灌浆方法为一次灌浆法,即利用压浆泵将水泥浆经胶管压人拉杆内,再由拉杆管端注入锚孔,灌浆压力为0.4MPa。待浆液流出孔口时,用水泥袋纸塞人孔内,用湿粘土堵塞孔口,严密捣实,再以 400~600kPa的压力进行补灌,稳压数分钟即告完成。 #$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$%

④张拉和锁定 土层锚杆灌浆后,预应力锚杆还需张拉锁定。张拉锁定作业在锚固体及台座的混凝土强度达15MPa以上时进行。 #$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$%

防腐

一、锚杆锚固段的防腐处理 #3$$#%%%%%%%6$

(1)一般腐蚀环境中的永久锚杆,其锚固段内杆体可采用水泥浆或砂浆封闭防腐,但杆体周围必须有2.0CM厚的保护层。

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(2)严重腐蚀环境中的永久锚杆,其锚固段内杆体宜用纹管外套,管内孔隙用环氧树脂水泥浆或水泥砂浆充填,套管周围保护层厚度不得小于1.0CM. #$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$%

(3)临时性锚杆锚固段杆体应采用水泥浆封闭防腐,杆体周围保护层厚度不得小于1.0CM.

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二、锚杆自由段的防腐处理

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(1)永久性锚杆自由段内杆体表面宜涂润滑油或防腐漆,然后包裹塑料布,在塑料布面再涂润滑油或防腐漆,最后装入塑料套管中,形成双层防腐。

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(2)临时性锚杆的自由段杆体可采用涂润滑油或防腐漆,再包裹塑料布等简易防腐措施。

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三、外露锚杆部分的防腐处理 #3$$#%%%%%%%6$

(1)永久性锚杆采用外露头时,必须涂以沥青等防腐材料,再采用混凝土密封,外露钢板和锚具的保护层厚度不得小于2.5CM.

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(2)永久性锚杆采用盒具密封时,必须用润滑油填充盒具的空隙。

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(3)临时性锚杆的锚头宜采用沥青防腐。

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参考资料

[1] 中国知网 http://www1.chkd.cnki.net/kns50/XSearch.aspx?KeyWord=%E5%9C%9F%E5%B1%82%E9%94%9A%E6%9D%86%E6%96%BD%E5%B7%A5

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[2] 筑龙网 http://bbs3.zhulong.com/forum/detail4785523_1.html#
[3] 中国交通技术网 http://www.tranbbs.com/lawcollect/vocation/recommendation/lawcollect_20071217164329_3.shtml
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[4] 建设工程教育网 http://www.jianshe99.com/html/2008%2F9%2Fxu8182133511980023792.html  #3$$#%%%%%%%6$

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