边坡工程第9章-边坡防护与加固(冶金出版社).pptx
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边坡工程第9章-边坡防护与加固(冶金出版社).pptx
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本章主要介绍边坡工程防护与加固措施,详细介绍防治原则、坡面防护、边坡支挡、边坡锚固、抗滑桩及边坡疏排水等内容。
了解边坡防治原则及防治措施,重点掌握主被动网、挡土墙、边坡锚固等措施的结造类型及作用机理,并熟练掌握挡土墙及边坡锚固的设计计算。
9.1,9.2,9.3,边坡灾害防治原则及措施,防治原则,目录,CONTENTS,防治措施,边坡坡面防护,坡面防护原则,坡面防护类型,落石防护主被动网,柔性防护系统基本概念,主动防护系统,被动防护系统,坡面防护设计,9.4,边坡支挡,岩土压力,挡土墙类型及构造,挡土墙设计计算,9.5,9.7,边坡锚固,锚杆类型,目录,CONTENTS,锚杆结构,边坡疏排水,地表排水,地下排水,边坡疏排水实例,锚杆作用机理,锚杆要素分析,锚固设计计算,9.6,抗滑桩,抗滑桩类型,抗滑桩破坏形式,抗滑桩设计,抗滑桩内力计算,锚拉桩,9.1,边坡灾害防治原则及措施,9.1.1防治原则,9.1.2防治措施,1防治方案确定原则边坡防治的实质是边坡变形破坏的防治,防治原则应以防为主、及时治理,并应根据工程措施的技术可行性和必要性、经济合理性、工程重要性及社会效应等诸多方面制定具体的处治方案。
2处治措施确定原则1)处治措施的选择必须建立在工程地质勘察和边坡破坏机制分析的基础之上。
2)处治措施应针对引起滑坡的主导因素进行制定,原则上应一次根治,不留后患。
3)对工程建设中随时可能产生危害的边坡,应先采用立即生效的工程措施,然后再实施其它工程。
4)对性质复杂、规模巨大、短期内不易查清或工程建设进度不允许完全查清后再处治的滑坡或变形体,应在保证工程建设安全的前提下,作出全面的处治规划,采用分期治理的方法,使后期工程既可获得必须的资料,又能争取到一定的建设时间,保证整个工程的安全和效益。
5)一般情况下,对边坡处治(特别是滑坡和变形体的处治)的时间应以旱季为宜,施工方法和程序应以避免造成坡体产生新的变形破坏为原则。
深入调查研究,降低下滑力提高抗滑力,详细勘察现场,收集整理和分析历史资料;访问有关人员,研究现场的监测结果,以圈定变形区的范围及分析变形的发展进程,识别潜在滑体的破坏模式;进行补充勘察。
保证边坡不受地表水的冲刷或海、湖、水库等波浪产生的冲蚀,如修筑导流堤(顺坝或丁坝)、水下防波堤(破浪堤)等;保证边坡有较高的安全系数,如锚固、抗滑桩等工程。
边坡防治的技术措施主要是从提高抗滑力和降低下滑力从而提高安全系数入手的。
消除不利因素,提供锚固力,提高c、,防排水措施,总结,佣金收取,加固坡趾,降低下滑力提高抗滑力,向潜在滑体提供锚固力,提高抗滑力、降低下滑力。
减小对岩土体的损伤以免、值降低,例如制定合理的爆破方案等,也可设法提高岩土体c、值,例如采用注浆法加固岩土体等。
采取防排水措施使边坡岩土体中的潜水位尽可能降低,既提高坡体的抗滑力又降低下滑力,是稳定边坡最为有效和经济的方法。
坡趾是边坡的重点薄弱环节之一,必要时可用“压脚法”加固,此法适用于小规模的土质边坡。
边坡处治措施的选择不仅要遵循防治原则还要结合变形破坏的方式、类型等工程实际条件。
在坡顶进行挖方以降低坡高称为减载,挖缓坡面减小坡角称为削坡。
风化剥蚀,坡面防护:
砌石、喷射混凝土、植被防护等,边坡处治措施的选择不仅要遵循防治原则还要结合变形破坏的方式、类型等工程实际条件。
防治措施,水流侵蚀,冲刷防护:
植物、抛石、浆砌片石、石笼等,落石崩塌,支撑、防护网、锚固等,坡体变形,锚固、抗滑桩、排水等,滑坡,锚固、挡墙、抗滑桩、排水、减载压重等,9.2,边坡坡面防护,9.2.1坡面防护原则,9.2.2坡面防护类型,9.2.3坡面防护设计,因地制宜,就地取材,经济适用,兼顾景观,边坡坡面防护的种类和方法多种多样,但不论采用哪种方法,防护工程都应遵循以下原则:
因地制宜,结合边坡的地形地貌、水文地质条件,根据实际情况确定适宜的防护措施;就地取材,在选用防护材料时,尽量利用当地材料,就地采集;经济适用,在力求节省工程费用和其它开支的同时要达到经济耐久以及养护工作量最小的要求;兼顾景观,坡面防护的意义不仅局限于保护边坡,还应当与环境相衬,合理美观。
1植被防护植被防护的手段通常为植树、种草或二者结合。
在边坡上种植植被能有效地减缓边坡上的水流速度,避免日晒。
植物的根系可固着边坡表层土壤以减轻冲刷,从而达到保护边坡坡面的目的。
2工程防护对不适宜植物生长的边坡采用工程防护,包括灌浆及勾缝、抹面、喷浆及喷射混凝土、喷锚网、干砌片石、浆砌片石、挡土墙以及土工合成材料防护等。
1适用条件用于适宜草类生长的土质路堑和路堤的边坡,且边坡的高度不高,坡度不大(坡度不宜陡于1:
1)。
当边坡土层不宜种草时,可在坡面上先铺一层厚为510cm的种植土,使其与坡面结合牢固。
若边坡坡度陡于1:
2,在铺种植土前将边坡挖成台阶形。
2草种选择草种的选用要结合边坡的土壤环境和当地的气候条件,选择容易生长、根部发达、茎干低矮、枝叶茂盛、生长能力强的多年生草种,常采用的草种包括:
白茅草,根深而粗壮;毛鸭嘴及鱼肩草,根深,固结边坡能力强;两耳草、果园草及雀稗,茎叶茂密,富于覆盖;鼠尾草,繁殖快;无芒雀麦,根系固土范围直径可达半米,-30C下能安全越冬。
3施工工艺草籽播种可根据情况进行撒播或沟(行)播。
撒播是最简单易行的方法,此法常用于比较松软的土质边坡;沟(行)播一般在比较坚硬的土质边坡上采用。
播种时间的选择很重要,南方温暖潮湿地区常年适于草籽的发芽、生长,播种时期选择范围较大;北方寒冷干燥地区,播种时间应选择在春、秋两季,避开低温和高温的不利季节,不可在干燥的风季和暴雨季节播种。
加强管理,经常检查成活率,必要时应进行补充播种。
1适用条件植树适宜于各种土质边坡和风化极严重的岩质边坡,坡度一般应缓于1:
1.5。
2树种选择树种应选择根系发达,枝叶茂盛,能迅速生长、分蘖的低矮树种,如紫穗、怪柳、枸杞、沙棘等。
冲刷防护宜用杨柳或不怕水淹的灌木类,高速公路的土质边坡和路肩不得种植乔木。
3施工工艺植树时树坑深一般为25cm,直径20cm,株距3060cm,行距80150cm,应视树种不同而定。
1适用条件主要适用于易风化的软岩及裂隙和节理发育、坡面不平整、破碎较严重的岩质挖方边坡,既可防止坡面进一步风化,又可促使裂隙间破碎岩石得到砂浆充填而加固。
对于坚硬易风化但风化不严重的边坡,喷浆防护可在坡面形成保护层以防止进一步风化。
但此法不宜用于成岩作用差的黏土岩边坡,也不可直接用于涌水地段,在泄水后保证坡面无水回流方可使用。
2材料及配比水泥:
采用不低于32.5级的普通硅酸盐水泥。
石灰:
采用新出窑烧透的块灰,欠火或过火者不宜采用,其质量指标应符合有关规范的规定。
砂子:
重力喷浆应使用纯净的细砂,粒径为0.10.25mm。
机械喷浆或喷混凝土应使用纯净的中粗砂,粒径为0.250.5mm,含水率以46为宜。
混凝土粗骨料:
应使用纯净的卵石或碎石,最大粒径不大于25mm。
大于15mm的颗粒控制在20以下,针、片状颗粒不超过15。
速凝剂:
可直接掺入水泥砂浆和混凝土中,配制成聚合物砂浆和聚合物混凝土,能极大地增加接触面的黏聚力和抗拉、抗折强度,提高抗渗性,并兼有界面处理和促凝等作用。
3施工工艺施工前对坡面的裂缝、凹坑应先勾缝、填补,以使坡面平顺整齐,岩体坡面浮土杂质、碎块等要用水冲洗干净,并保持湿润。
选择适宜的喷射机械和相应的配套设备,作业前应进行试喷,以确定合适的水灰比。
喷射作业应自下而上进行,喷嘴应垂直于坡面,并与坡面保持1.0m左右的距离。
当喷射混凝土厚度大于6cm时,应分两次喷射,保证厚度均匀,并按有关规定预留试件。
喷层周边与未防护坡面的衔接处做好封闭处理,防止雨水侵入。
输料管长以2030m为宜,喷射工作压力一般为150170kPa。
喷嘴供水压力要比工作压力大50100kPa,保持水与干拌和料均匀混合。
喷射体初凝后,应立即洒水养护,并持续710d。
可在喷射层中加设1层钢筋网或高强聚合物土工格栅,以减小干缩裂缝对强度的影响,使坡面防护强度高于单纯喷浆或混凝土。
1适用条件适用于坡度缓于1:
1的各种岩质和土质边坡,坡面因风化剥落、地表水冲刷、易发生流泥冲沟及表层溜坍等灾害时可采用浆砌片石护坡,石材丰富地区最为合适。
2材料选择浆砌片石护坡所用的水泥砂浆强度一般为M5,受流水冲刷或位于寒冷地区应提高为M7.5或M10。
石料应采用不易风化的坚硬岩石或大块卵石,厚为0.250.5m。
护坡地面设0.10.15m的碎石或砂砾组成的垫层,在一定条件下,也可采用与垫层等效的土工织物代替。
3施工工艺浆砌片石护坡视岩土情况设置砌石基础,其埋深至少为护坡厚度的1.5倍,在冰冻地区应设置在冰冻线以下,砌石护坡应每隔1015m设置宽2cm的伸缩缝(或沉降缝),用沥青麻筋或竹筋填塞。
1适用条件当坡面岩体已严重风化或岩体受切割破碎严重,喷浆或喷射混凝土防护强度不足时,为加强防护效果,应采用喷锚网联合防护。
喷射混凝土与钢筋网封闭坡面,锚杆既可加固坡面一定深度内岩体,也可承受少量松散体产生的侧压力。
2材料选择可用1:
3水泥砂浆固定锚杆,当要求锚杆立即起防护作用时,可采用早强锚固卷,施工简单,快速可靠。
预制铁丝网直径一般采用2mm,绑扎铁丝直径0.5mm,铁丝网框条一般采用直径6.5mm的圆筋,锚杆可用1620mm的螺纹钢筋。
3施工工艺铁丝网框条采用直径6.5mm的钢筋时,应先拉直再加工焊接成框。
喷浆及喷射混凝土厚度要均匀,勿使锚网外露。
9.3,落石防护-主被动网,9.3.1柔性防护系统基本概念,9.3.2主动防护系统,9.3.3被动防护系统,地质灾害柔性防护系统是以阻止或延缓灾害性地质作用的发生,或者避免或减轻其带来的危害为根本防护理念的防护系统。
该系统以柔性网为主要特征承力构件,通过加固(如主动系统)、拦挡(如被动系统)和引导(如维护系统)等基本形式来防治落石、浅表层滑动或泥石流等坡面地质灾害。
柔性防护系统的主要术语,主动防护系统,采用系统化排列布置的锚杆或其与支撑绳相配合的固定方式,将柔性网覆盖在具有潜在地质灾害的边坡上,从而实现边坡上潜在不稳定体加固的一种柔性防护系统。
简称主动系统,亦称主动加固系统。
被动防护系统,由柔性网、钢柱、连接构件构成的用于拦挡落石的栅栏式承载结构。
简称被动系统,亦称拦石网。
维护系统,采用上沿或边沿锚杆和支撑绳固定方式,将柔性网悬挂在具有潜在落石的边坡上,从而实现限制落石运动范围的一种柔性防护系统。
落石防护系统,以改变落石运动路径和速度,或在落石运动路径上的特定位置对落石进行拦截为目的的各类柔性防护系统的统称。
柔性网,柔性防护系统的面状承力构件和主要特征构件,通常首先承受来自岩土体等防护对象的荷载。
一般用钢丝、钢绞线或钢丝绳编织而成,按其承载能力和使用方式,分为承载柔性网和非承载柔性网两类。
柔性防护系统的主要术语,柔性锚杆,包括钢丝绳锚杆和复合柔性锚杆,其外露段均由钢丝绳弯折而成,弯折环套内通常嵌有衬套结构(比如索具套环)。
在拦挡系统中与拉锚绳、支撑绳等相连时,也称为拉锚锚杆。
消能件,拦挡系统中与钢丝绳类连接构件相连,用以在特定荷载条件下通过变形吸能主体的位移释放和能量的吸收与消散来控制荷载的变化。
减压环,变形吸能主体为环形钢管的一类消能件。
环管两端叠置区由压制箍环固定,工作时钢丝绳穿过环管,通过钢丝绳所受拉力驱使环管环径减小来向外释放位移并发生横截面塑性变形,从而实现其过载保护功能。
U形消能件,变形主体为U形钢带或钢筋的一类消能件。
通过钢丝绳所受拉力驱使U形件的自由段经销轴发生塑性弯曲变形、移动和重新展直来向外释放位移,从而实现其过载保护功能。
防护能级,标准试验条件下拦石网或拦挡系统能成功拦挡或消散的落石最大动能标准值。
现有标准化定型拦石网的标称防护能级主要有1008000kJ,一般通过认证试验或定型试验确定。
1形式与类型主动防护系统可实现坡面孤危石及浅表层岩土体的加固,避免落石或局部崩塌的发生,抑制浅表层岩土体的变形移动或运动,阻止或缓解各种自然营力对坡面的侵蚀作用。
根据锚杆和柔性网网片的布置方式,可分为矩阵式锚固的网片单元式布置系统和梅花形锚固的网片连续布置系统。
2构成特征从理论上讲,主动系统的各构成部分可根据具体工程需求进行设计和生产,但在目前技术水平下,还无法完全用理论计算的方法实现,且根据计算结果进行的产品设计,其质量与成本难以控制,尤其是柔性网。
1概念严格意义上,将“被动防护系统”称为“拦石网”更为准确,按构成形式和防护能级划分,常用拦石网型号有数十种,但从基本结构和功能特征上看,除下部基础外,其上部结构都是由钢柱、连接构件和柔性网构成的栅栏式落石拦挡结构,,2基本构成钢柱:
钢柱是被动系统的支撑结构,其主要作用是保证系统及其柔性网的直立,并展开和支承支撑绳、拉锚绳等连接构件。
连接构件:
连接构件包括拉锚绳、拉锚锚杆和支撑绳这三类具有特定结构性能的构件,及其它起连接作用的构件,如缓冲绳、缓冲卡环等专用连接件和绳夹、卸扣、螺栓等辅助连接件。
柔性网:
柔性网是被动防护系统的核心构成部分,是整个系统中唯一的面状拦挡结构,其主要功能是实现对落石的直接拦截。
消能件:
消能件的功能是其受到落石冲击的荷载较高时,通过自身变形或位移的方式来吸收或消散能量,同时限制整个系统中的荷载峰值,9.4,边坡支挡,9.4.1岩土压力,9.4.2挡土墙类型及构造,9.4.3挡土墙设计计算,各类挡土墙在支挡土体的同时必然会受到岩土体侧向压力的作用,即岩土压力问题。
岩土压力的计算是挡土墙设计计算的主要依据,而形成岩土压力的主要荷载一般包括岩土体自身重量引起的侧向压力、水压力以及影响区范围内的构筑物荷载、施工荷载、交通荷载等。
静止土压力,若刚性的挡土墙保持原来的位置静止不动,则作用在挡土墙上的土压力称为静止土压力,按下式计算:
土压力示意图,主动土压力,被动土压力,静止土压力系数宜由试验确定,当无试验条件时,可按下式估算:
正常固结土:
超固结土:
若挡土墙在墙后填土压力作用下,背离填土方向移动,此时作用在墙上的土压力将由静止土压力逐渐减小,当墙后土体达到极限平衡状态,并出现连续滑动面而使土体下滑时,土压力减到最小值,称为主动土压力,按下式计算:
若挡土墙在外力作用下,向填土方向移动,这时作用在墙上的土压力将由静止土压力逐渐增大,直到土体达极限平衡状态并出现连续滑动面,墙后土体将向上挤出隆起,此时土压力增至最大值,称为被动土压力,按下式计算:
朗肯土压力理论:
主动土压力系数:
库伦土压力理论:
主动土压力系数:
朗肯土压力理论:
被动土压力系数:
库伦土压力理论:
被动土压力系数:
1静止岩体压力计算公式:
压力系数:
2主动岩体压力计算公式:
压力系数:
结构面外倾:
结构面缓倾:
3侧向岩体压力和破裂角计算应符合下列规定:
1)当岩质边坡无外倾结构面时,以岩体等效内摩擦角按侧向土压力方法计算侧向岩体压力,破裂角按式(45+/2)确定,I类岩质边坡取75左右。
2)当有外倾硬性结构面时,将计算岩体压力和以岩体等效内摩擦角按侧向土压力方法计算的结果对比,取较大值;除I类边坡岩体外,破裂角取外倾结构面倾角和两者中的较小值。
3)当边坡沿外倾软弱结构面破坏时,破裂角取该外倾结构面的视倾角和(45+/2)两者中的较小值。
挡土墙类型的划分方法较多,通常以挡土墙的结构形式分类为主,主要有:
重力式挡土墙(包括衡重式挡土墙)、薄壁式挡土墙(包括悬臂式和扶壁式挡土墙)、加筋式挡土墙、锚杆式和锚定板式挡土墙、竖向预应力锚杆式挡土墙、土钉式及桩板式挡土墙等。
重力式挡土墙按结构形式可分为仰斜式、垂直式、俯斜式、凸形折线式和衡重式。
挡土墙高度在6m以下时一般选用悬臂式挡土墙,大于6m时选用扶壁式挡土墙。
悬臂式挡土墙由立壁(墙面板)和墙底板(包括墙趾板和墙踵板)组成,呈倒“T”字型,具有三个悬臂,即立壁、墙趾板和墙踵板。
扶壁式挡土墙由墙面板(立壁)、墙趾板、墙踵板及扶肋(扶壁)组成,实际上它是在悬臂式挡土墙的基础上,沿墙方向每隔一定距离加设扶肋而成。
加筋土挡土墙分为有面板加筋土挡土墙和无面板加筋土挡土墙。
有面板加筋土挡土墙在工程中应用较为广泛,即在土中加入拉筋,利用拉筋与土之间的摩擦作用,改善土体的变形条件,提高土体的工程特性,从而达到稳定土体的目的。
无面板加筋土挡土墙通过反包式土工格栅的加筋锚固作用,约束土体的侧向变形,保证土体的稳定。
1抗滑移稳定性验算:
3地基承载力及墙身强度验算:
必要时应参照基础工程设计和混凝土设计原理进行地基承载力验算及墙身强度验算。
进行地基承载力验算时,应先求出作用在基底的总竖向力,并通过力矩平衡求出合力作用点,进而求得基底合力偏心距,再根据不同偏心情况下的基底应力计算公式分别求得最大值和平均值,验算二者分别满足地基承载力验算公式即可。
验算墙身强度时,则应取12个控制截面,分别进行其在自重及岩土压力同时作用下的正截面偏心压缩承载力验算、弯曲承载力验算及斜截面抗剪承载力验算,具体计算方法可参照相关规范。
(抗滑安全系数一般不小于1.3,地震工况时不小于1.1),2抗倾覆稳定性验算:
(抗倾覆安全系数一般不小于1.4,地震工况时不小于1.3),1抗滑移稳定性验算:
3设计原则:
计算挡土墙整体稳定性和立板内力时,可不考虑挡土墙墙前底板以上土体的影响;在计算墙趾板内力时,应计算底板以上填土的自重。
计算挡土墙实际墙背和墙踵板的土压力时,可不计填料与板间的摩擦力。
悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙的侧向主动土压力宜按第二破裂面法进行计算。
当不能形成第二破裂面时,可用墙踵下缘与墙顶内缘的连线或通过墙踵的竖向面作为假想墙背计算,取其中较不利状态的侧向压力作为设计控制值。
悬臂式挡墙的立板、墙趾板和墙踵板等结构构件可取单位宽度按悬挑构件进行计算。
对扶壁式挡土墙,根据其受力特点可按下列简化模型进行内力计算:
立板和墙踵板可根据边界约束条件按三边固定、一边自由的板或以扶壁为支点的连续板进行计算;墙趾底板可简化为固定在立板上的悬臂板进行计算;扶壁可简化为T形悬臂梁进行计算,其中立板为梁的翼缘,扶壁为梁的腹板。
(抗滑安全系数一般不小于1.3,地震工况时不小于1.1),2抗倾覆稳定性验算:
(抗倾覆安全系数一般不小于1.4,地震工况时不小于1.3),1抗滑移稳定性验算:
加筋土挡土墙的滑动一般有两种可能,一种是水平推力克服了加筋体“基底”与地基之间的摩擦力而沿底面滑动,另一种是修筑在边坡上的加筋土挡土墙可能自身与滑体一起产生滑动。
2抗倾覆稳定性验算:
(抗倾覆安全系数一般不小于1.4,地震工况时不小于1.3),水平滑动:
圆弧滑动:
可采用圆弧滑动面法验算,具体有两种圆弧滑动面法,均为考虑破裂圆弧产生在加筋土结构内部而穿过拉筋的情况。
浸水,非浸水,(抗滑安全系数一般不小于1.3,地震工况时不小于1.1),9.5,边坡锚固,9.5.1概述,9.5.2锚杆类型,9.5.3锚杆结构,9.5.4锚杆作用机理,9.5.6锚固设计计算,9.5.5锚固要素分析,岩土工程的研究对象是复杂地质体,在漫长的地质年代里,由于地质构造运动、自然风化和人类活动等作用,形成了大量诸如断层、层理、节理、软弱夹层、溶沟、溶槽等地质缺陷。
在一定的时间和条件下,岩土体可能处于相对稳定的平衡状态;若条件改变,原有的平衡状态就可能遭到破坏,如在岩土工程开挖与施工过程中,其原有应力场重新分布,从而导致岩土体发生变形,进而产生坍落、塌陷、岩崩、滑坡及地面沉降等地质灾害。
为预防和治理此类灾害,工程上常将一种受拉杆件埋入岩土体,用以调动和提高岩土体的自身强度和自稳能力,这种受拉杆件称为锚杆或锚索(以下统称为锚杆),其所起的作用即为锚固。
运用数学、力学和工程材料等科学知识解决岩土工程中的锚固设计、计算、施工和监测等方面问题的技术和工艺称为锚固工程。
边坡工程中使用的锚杆是一种安设在岩土层深处的受拉杆件,其一端与工程构筑物相连,另一端锚固在岩土层中,必要时需对其施加预应力,以承受岩土压力、水压力或风荷载等所产生的拉力,再将拉力传递到深部稳定岩土层中,达到有效承受结构荷载及防止边坡变形失稳的目的。
预应力是人为对锚杆施加的张应力,从而对边坡施加主动压力。
因此,预应力锚杆不同于非预应力锚杆,后者只有当岩土体产生变形时才承受张力,且张力随位移增大而增大,故这种张力主要只对变形体起悬吊作用。
所以,预应力锚杆属于主动加固措施,而非预应力锚杆属于被动加固措施。
在边坡锚固工程中,前者比后者应用更为广泛。
工程上常按以下方法分类:
(1)按应用对象划分,包括岩石锚杆、土层锚杆;
(2)按是否预先施加应力划分,包括预应力锚杆、非预应力锚杆;(3)按锚固机理划分,包括黏结式锚杆(水泥砂浆锚杆、树脂锚杆)、摩擦式锚杆(缝管式、水胀式及楔缝式锚杆)、端头锚固式(机械式)锚杆和混合式锚杆;(4)按锚固体传力方式及荷载分布条件划分,包括压力型锚杆、拉力型锚杆、压力分散型锚杆和拉力分散型锚杆;(5)按锚固部分大小划分,包括全长锚固式锚杆和端部锚固式锚杆;(6)按锚固体形态划分,包括圆柱型锚杆、端部扩大型锚杆和连续球型锚杆。
圆柱型锚杆结构简单、制造安装方便,黏结材料通常为水泥砂浆,适用于黏性土、砂土、粉砂土等相对密度较大且含水量较小、抗剪强度相对较高的土层或设计承载力较低的岩层。
端部扩大型锚杆在锚杆底部把孔径扩大,形如一倒埋的销钉,其不仅可提供黏结力,端头肩部还能增加岩土体对锚杆抗拔的阻力,从而提高锚杆的锚固力和极限抗拔力。
该类锚杆主要适用于松软土层,并要求其具有较高承载力。
连续球型锚杆通过分段扩张法或分段高压注浆法使锚杆锚固段形成一连串球状体,使之与周围土体有更高的嵌固强度。
该类锚杆适用于淤泥、淤泥质土层,并要求较高锚固力的情况。
对于风化岩及土质边坡,拉力分散型和压力分散型锚杆(统称为荷载分散型锚杆)应用较为广泛。
拉力型锚杆指受力时锚固段注浆体处于受拉状态的锚杆,其主要特点是锚杆受力时锚固段浆体受拉并通过浆体将拉力传递至周围地层,结构简单,目前使用范围最广。
压力型锚杆指受力时锚固段注浆体处于受压状态的锚杆,其主要特点是利用承载体使锚杆受力时锚固段浆体受压,并通过浆体将拉力传递至周围地层,防腐性能较好,但由于注浆体承压面积受到钻孔直径的限制,故不能得到高承载力的锚杆。
荷载分散型锚杆也称单孔复合锚杆,指在一个钻孔中,由若干拉力型或压力型单元锚杆组合而成的复合锚固体系,其能将锚固力分散作用于锚杆总锚固段的不同部位(即各单元锚杆的锚固段)上。
主要包括拉力分散型锚杆和压力分散型锚杆两种,其工作时能充分利用地层固有强度,其承载力随锚固段长度增加成比例提高。
拉力分散型锚杆适用于锚杆承载力要求较高的软岩或土体工程,压力分散型锚杆适用于锚杆承载力要求较高或防腐等级要求较高的软岩或土体工程。
拉力分散型锚杆,压力分散型锚杆,工程上所指的锚杆,通常是对受拉杆件所处的锚固系统的总称。
锚杆一般由锚头、杆体(拉杆)及锚固体(段)三个基本部分组成。
锚头锚头是构筑物与拉杆的连接部分,其作用是将来自构筑物的作用力有效地传递给拉杆。
锚头一般由台座、承压板和锚具等部件组成。
杆体锚杆杆体要求位于锚固结构的中心线上,其作用是将来自锚头的拉力传递给锚固体。
杆体通常要承受一定的荷载,故一般采用抗拉强度较高的钢材制成。
锚固体锚固体(段)位于锚杆尾部,与岩土层紧密相连,其作用是将来自拉杆的力通过锚固体与周围岩土层间的摩擦阻力(或支承抵抗力)传递给稳固的地层。
锚索是高承载力的锚杆,其强度、锚固深度、单锚锚固力均较大。
锚杆主要处于张拉状态,剪切次之,一般不能承受弯曲作用,而锚索只存在张拉状态。
类似地,锚索结构也可分为三个主要部分,即锚头、锚索体和锚固体。
其中,锚头由垫板、锚环、锚塞和混凝土墩组成,锚索体由高强度钢丝、钢丝束或钢绞线制成,锚
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