文档介绍：岩土锚杆抗拔试验 2015 年1月29日一、锚杆的概念及应用?岩土锚固技术—埋设于岩土体中的受拉杆件, 用以将结构物的拉应力传递给深部的稳定地层或加固不稳定的岩土体,形成拉杆与岩土相互作用,共同工作的体系。?岩土锚固技术在矿山、交通、建筑、水利水电、军事人防等工程中的应用越来越广泛。?按锚固的对象不同,岩土锚固技术有边坡锚固、隧道锚固、大坝锚固、抗浮锚固等。二、锚杆的破坏模式及作用机理?1、锚杆的结构?锚杆是通过施加张拉力以加固岩土体使其达到稳定状态或改善内部应力状况的支挡结构。它是一种主要承受拉力的杆状构造,通过钻孔及注浆体将钢绞线固定于深部稳定地层中,在被加固体表面对钢绞线张拉产生预应力,达到使被加固体稳定和限制其变形的目的,其特点是能够充分利用岩土体自身强度和自承能力,减轻结构自重,节省工程材料,是高效和经济的加固技术。?工程上使用的锚杆通常由锚固段、自由端和锚头三部分组成,结构如图 1所示。?(1) 锚头:是岩土体与锚杆的连接部分。它的功用是将来自岩体的力有效地传给杆体,是将锚杆固定于外锚结构物上的锁定部分。锚头由锚具、承压板、台坐及支挡结构组成。?(2) 锚固段:为锚杆伸入滑动面(潜在滑动面或破裂面)以下稳定岩土体内的段落,是锚杆结构的固定处,通过锚固体(即杆体与周围的灌浆体)与孔周地层的抗剪强度承受锚杆所传递的拉力。锚固段通过灌浆形成同心状结构,杆体居中,四周为砂浆裹护。通过灌浆体,锚杆与孔壁结成整体,而使孔周稳固岩土体成为承受预应力的载体。锚固段有时又称内锚固段。??(3) 自由段:是传力部分,为锚杆穿过被加固岩土体的段落,其下端为锚固段,上端为锚头。自由段中的钢筋周围不注浆或被塑料套管套护后注浆,将锚头施加的拉拔力传递到锚固段,并将锚固段的反力传递回锚头。图1 锚杆结构示意图?2、锚杆的分类?(1)按是否预先施加应力分为预应力锚杆和非预应力锚杆。非预应力锚杆是指锚杆锚固后不施加外力,锚杆处于被动受载状态;预应力锚杆是指锚杆锚固后施加一定的外力,使锚杆处于主动受载状态。?(2)按锚固形态分为圆柱形锚杆、端部扩大型锚杆和连续球型锚杆。?(3)按锚固机理可分为有粘结锚杆、摩擦型锚杆、端头锚固型锚杆和混合型锚杆。?( 4)按使用部位分为基坑支护锚杆、边坡支护锚杆、抗浮锚杆、抗倾覆锚杆等。支护锚杆设计角度正常为 15-30 ° ,抗浮锚杆、抗倾覆锚杆设计角度为 90°。?(5)根据锚杆设计使用年限分为临时性锚杆和永久性锚杆。使用年限超过 2年的边坡为永久性边坡,否则为临时性边坡。?(6)根据锚杆周围岩土层性质分为土层锚杆和岩层锚杆。?(7)根据材质不同分为注浆型和机械预应力锚杆。?(8)按受力方式分为压力型锚杆和拉力型锚杆。? 3、锚杆的破坏模式?在锚杆的工程应用中,将锚杆牢固可靠地固定于相对稳定的岩土层最为关键。常用的固定方法是通过胶结材料(水泥浆、水泥砂浆或者合成树脂)把锚杆杆体同地层粘结起来,即是所谓的胶结式锚固方式。理论和实践证明其破坏模式主要有以下几种: ?(1) 锚杆杆体的拉断破坏(如图 2所示)。当拉拔荷载大于锚杆体抗拉强度时,锚杆体产生断裂,使锚固失效。锚杆体的断裂一般发生在锚固端头周围和以外的部位,尤其是防腐处理薄弱的环节。另外,不合理的外锚结构,不平衡的张拉方法也容易引起杆体断裂。图2 锚杆杆体的拉断式破坏