文档介绍：土层锚杆
概述：
土层锚杆是在岩石锚杆基础上发展起来的，在50年代前岩石锚杆就在隧道衬砌结构中应用。1958年德国一个公司首先在深基坑开挖中用于挡土墙支护，锚杆进入非粘性土层。
，使锚杆的向上垂直分力小于上覆土体的重量，一般不宜小于4m。此外，在可能产生流砂的地区施工锚杆，在布置锚杆时，要使锚头标高与砂层有一定距离，以防渗透路径过短造成流砂从钻孔涌出。
2 锚杆布置
包括确定锚杆层数，锚杆的间距和锚杆的倾角。
（2）锚杆的间距
，水平间距越大，每根锚杆所承受的拉力越大。另外，锚杆的水平间距过小，还会互相影响，降低单根锚杆的承载能力，即所谓的群锚效应。，。
2 锚杆布置
包括确定锚杆层数，锚杆的间距和锚杆的倾角。
（3）锚杆的倾角
倾角不同，锚杆在水平和竖直方向的分力大小不同，而且倾角的大小影响锚杆锚固段与非锚固段的划分。在锚杆的分力中，水平分力是有效分力，垂直分力不但无效，而且还增加支护结构底部的压力，当支护结构底部土质不好时很不利。因此从这点出发倾角是越小越好。但是在确定锚杆倾角时要从多个方面进行考虑，首先要考虑到土层情况，锚杆的锚固体最好位于土质较好的土层以提供锚杆的承载能力；其次锚杆还要避开邻近的构筑物和管线等，而且锚杆最好不与原有的或设计中的锚杆相交叉；此外，锚杆的倾角还影响到钻孔和灌浆过程是否方便。因此根据经验，一般不宜小于13°，但不得大于45°。
3 锚杆抗拔安全验算
锚杆承载力计算应符合下式规定：
锚杆轴向受拉承载力设计值的确定
（1）安全等级为一级及缺乏地区经验的二级基坑侧壁，应进行锚杆的基本试验，。
（2）基坑侧壁安全等级为二级且有邻近工程经验时，按式3-22计算并进行锚杆验收试验。基坑侧壁安全等级为三级时，可按式3-22确定锚杆轴向拉力承载力设计值。
公式（3-22）
（3）对于塑性指数大于17的粘性土层中的锚杆应进行蠕变试验。
（4）锚杆预加力值（锁定值）应根据地层条件及支护结构变形要求确定，~。
4 锚固段长度计算
注意：锚固段长度不宜小于4m
圆柱型水泥压浆锚杆的锚固段长度可按下式确定：
5 自由段长度计算
注意：不宜小于5m，对于倾斜锚杆，.
6 锚杆整体稳定性计算
（1）整体破坏模式
锚杆抗拔力虽已有安全系数，但是挡土桩，墙，锚杆，土体组成的结构，有可能出现整体破坏。一种是从桩脚向外推移，整个体系沿着一条假定的滑缝下滑；另一种是桩，墙，锚杆的共同作用超过土的安全范围，因而从桩脚处剪力面开始向墙拉结的方向形成一条深层滑缝，造成倾覆。
（2）稳定性验算
方法：德国学者克兰茨方法。
（1）普通钢筋截面面积按式3-20计算
7 锚杆杆体的截面面积计算
（2）预应力钢筋截面面积按式3-21计算
8 腰梁的设计
腰梁是传力结构，将锚头的轴拉力传到桩上，分成水平力和垂直力。腰梁设计要充分考虑支护结构特点、材料、锚杆倾角、锚杆的垂直分力以及结构形式。当垂直分力较小时用直梁式腰梁，倾角较大垂直分力大时可以用斜梁式腰梁。
钻孔—— 插放钢筋或钢绞线—— 锚杆施工灌浆——养护——安装锚头、预应力张拉 —— 挖土
施工工艺
上海某地基坑挖土深度 m（自然地面算起），地质情况如图 3 -26，采用 650@ 800钻孔灌注桩加双层锚杆支护。支护桩压顶梁顶在自然地面下 1 m，第一排锚杆设在地面下 2 m处，水平中距 1 600 mm，第二排锚杆设在地面下 5 m 处，水平中距 1 600 mm，与第一排锚杆上下错开。地面超载为条形荷载 20 kN /m2，宽 4 m，距支护桩外侧 2 m。
［例题 3 3］排桩加双层锚杆支护计算实例
解：挖土和锚杆施工程序为：→第一排锚杆施工→第二阶段挖土深6m→第三阶段挖土至坑底→做垫层。计算分三步进行。第一步，挖土深6m时，计算第一排锚杆拉力和支护桩最大弯矩；第二步，挖土至坑底深度时，计算第二排锚杆拉力和支护桩最大弯矩及桩长；第三步，计算每排锚杆长度。
图3 -26
，第一排锚杆拉力和支护桩最大弯矩计算，土压力计算见表3-4，土压力分布见图3 -