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1、1.岩土锚固的力学作用？岩土锚固的力学作用？ 抵抗竖向位移抵抗竖向位移 1)抵抗竖向位移抵抗竖向位移: 坑、洼、箱式结构：水库、地下车库、船坞等地当下水位较高时坑、洼、箱式结构：水库、地下车库、船坞等地当下水位较高时 存在结构抗浮问题。传统抗浮措施：配重、加大结构、抗浮桩。锚杆抗浮：减小存在结构抗浮问题。传统抗浮措施：配重、加大结构、抗浮桩。锚杆抗浮：减小 结构体积、主动控制位移、造价低。结构体积、主动控制位移、造价低。 2)抵抗倾倒：结构物的倾倒主要是受外载作用产生正弯距。传统方法：增加自重或抵抗倾倒：结构物的倾倒主要是受外载作用产生正弯距。传统方法：增加自重或 刚度刚度 3)控制地下洞室围
2、岩变形和防止塌落：传统方法：木、钢支撑或混凝土衬砌。锚固控制地下洞室围岩变形和防止塌落：传统方法：木、钢支撑或混凝土衬砌。锚固 技术：主动加固、提高围岩强度、保证三轴应力状态。技术：主动加固、提高围岩强度、保证三轴应力状态。 4)阻止地层的剪切破坏：传统方法：大量削坡，直至达到稳定的边坡角；或设置桩阻止地层的剪切破坏：传统方法：大量削坡，直至达到稳定的边坡角；或设置桩 墙支挡结构。锚固技术：采用预应力锚杆加固边坡，提高潜在滑移面的抗剪强度。墙支挡结构。锚固技术：采用预应力锚杆加固边坡，提高潜在滑移面的抗剪强度。5)抵抗结构物基底的水平位移抵抗结构物基底的水平位移 6)预加固地基：消除可压缩地基
3、的差异变形。预加固地基：消除可压缩地基的差异变形。 2.锚固技术的分类？锚固技术的分类？ 1)按应用对象分类：岩石锚固、岩土锚固、海洋锚固。按应用对象分类：岩石锚固、岩土锚固、海洋锚固。 2)按施加预应力分类：预应力锚固按施加预应力分类：预应力锚固-巨型锚固：锚固力大于巨型锚固：锚固力大于 800t；大型锚固：锚固；大型锚固：锚固 力力 300 800t；中型锚固：锚固力；中型锚固：锚固力 100 300t；小型锚固：锚固力；小型锚固：锚固力 100 t。 非预应力锚固非预应力锚固 3)按锚固机理分类：粘结型锚固、摩擦型锚固、端头锚固、型混合型。按锚固机理分类：粘结型锚固、摩擦型锚固、端头锚固
4、、型混合型。 4)按锚固体传力形式：压力型锚固、拉力型锚固、压力分散型锚固。按锚固体传力形式：压力型锚固、拉力型锚固、压力分散型锚固。 5)按锚固体形态：圆柱型、端头扩大型、连续球体型。按锚固体形态：圆柱型、端头扩大型、连续球体型。 3.什么是群锚效应？设计与施工中如何控制群锚效应的发生？什么是群锚效应？设计与施工中如何控制群锚效应的发生？ 锚杆群中各锚杆的荷载分布是不均匀的，锚杆群得承载效率总是低于单根锚杆的承载锚杆群中各锚杆的荷载分布是不均匀的，锚杆群得承载效率总是低于单根锚杆的承载 效率。多根锚杆在地层中发挥锚固作用，锚杆群总的抗拔力小于单个锚杆抗拔力和的效率。多根锚杆在地层中发挥锚固作
5、用，锚杆群总的抗拔力小于单个锚杆抗拔力和的 现象。现象。 在施工中为了避免群锚效应，必须限制锚杆的最小间距，使用不同长度和倾角的锚杆。在施工中为了避免群锚效应，必须限制锚杆的最小间距，使用不同长度和倾角的锚杆。4.锚杆支护的作用机理、设计理论：锚杆支护的作用机理、设计理论： 作用机理：通过可以确定力的方向大小的锚固受拉杆件，将被加固的岩土体或建筑结作用机理：通过可以确定力的方向大小的锚固受拉杆件，将被加固的岩土体或建筑结 构体与相对稳定的岩土体锚在一起，以达到限制被加固岩土体有害变形的目的。保护构体与相对稳定的岩土体锚在一起，以达到限制被加固岩土体有害变形的目的。保护 围岩、边坡、建筑物结构体
6、的稳定。围岩、边坡、建筑物结构体的稳定。 设计理论：设计理论：设计锚杆时，根据调查结果，充分考虑与其使用目的相适应的安全、经设计锚杆时，根据调查结果，充分考虑与其使用目的相适应的安全、经 济与可操作性。济与可操作性。 确保被锚固的结构物或构建物受载荷作用时有一定安全度，不产生确保被锚固的结构物或构建物受载荷作用时有一定安全度，不产生 有害变形有害变形 。成熟的实验资料及工程经验。基本的锚杆实验。成熟的实验资料及工程经验。基本的锚杆实验。特殊情况下，特殊使特殊情况下，特殊使 用目的（水中锚杆）必须充分调查研究并获得实验结果，再设计。用目的（水中锚杆）必须充分调查研究并获得实验结果，再设计。 5.
7、锚杆杆体材料的基本要求：锚杆杆体材料的基本要求： 锚杆杆体可以使用各种钢筋、高强钢丝、钢绞线、中空螺纹钢管等钢材来制作，岩土锚杆杆体可以使用各种钢筋、高强钢丝、钢绞线、中空螺纹钢管等钢材来制作，岩土 锚固工程对锚杆杆体有如下要求：锚固工程对锚杆杆体有如下要求：强度高：在锚杆张拉和使用过程中，由于地层的强度高：在锚杆张拉和使用过程中，由于地层的 徐变、预应力筋松弛等原因可引起多项预应力损失，锚杆锁定后在预应力筋中所建立徐变、预应力筋松弛等原因可引起多项预应力损失，锚杆锁定后在预应力筋中所建立 的预应力会产生较大的损失，起不到预应力作用。实践证明，钢材强度越高，预应力的预应力会产生较大的损失，起不
8、到预应力作用。实践证明，钢材强度越高，预应力 损失率越小，效果越好。损失率越小，效果越好。较好的塑性和良好的加工性能：由于锚杆要在相当长的时较好的塑性和良好的加工性能：由于锚杆要在相当长的时 间内保持预应力，最理想的是在保持高强度的同时也具有较少量的松弛损失，即具有间内保持预应力，最理想的是在保持高强度的同时也具有较少量的松弛损失，即具有 良好的能量吸收能力，以适应岩土体的变形，要求预应力筋具有足够的塑性性能；在良好的能量吸收能力，以适应岩土体的变形，要求预应力筋具有足够的塑性性能；在 施工过程中，预应力筋不可避免地会产生弯曲，在锚具中会受到较高的局部应力，要施工过程中，预应力筋不可避免地会产
9、生弯曲，在锚具中会受到较高的局部应力，要求钢材满足一定的拉断伸长率和弯折次数的规定。求钢材满足一定的拉断伸长率和弯折次数的规定。对腐蚀不敏感，特别是对应力腐对腐蚀不敏感，特别是对应力腐 蚀。锚杆杆体埋入岩土体中，有时工作环境非常恶劣，对腐蚀引起的危害应引起极大蚀。锚杆杆体埋入岩土体中，有时工作环境非常恶劣，对腐蚀引起的危害应引起极大 的关注，尤其是对永久性锚杆。的关注，尤其是对永久性锚杆。几何尺寸误差小，便于控制预加应力。几何尺寸误差小，便于控制预加应力。钢绞线要钢绞线要 求伸直性好，便于穿索，有利施工，在不绑扎的情况下切断应不易松散。求伸直性好，便于穿索，有利施工，在不绑扎的情况下切断应不易
10、松散。 6.预应力锚杆与非预应力锚杆的差异？预应力锚杆与非预应力锚杆的差异？预应力锚杆预应力锚杆:及时提供支护抗力，使岩土体处于三轴应力状态；控制地层与结构物变形及时提供支护抗力，使岩土体处于三轴应力状态；控制地层与结构物变形 的能力强；形成压缩区，有利于地层稳定；提高滑移面或弱结构面的抗剪强度；的能力强；形成压缩区，有利于地层稳定；提高滑移面或弱结构面的抗剪强度； 张拉工序可以检验锚杆承载力，施工质量易保证张拉工序可以检验锚杆承载力，施工质量易保证 ；施工工艺复杂；施工工艺复杂非预应力锚杆非预应力锚杆:安装后岩土体位移后才被动发挥作用；控制地层与结构物变形的能力差；安装后岩土体位移后才被动发
11、挥作用；控制地层与结构物变形的能力差； 难于形成压缩区；仅靠杆体自身强度发挥其抗拉抗剪强度；缺乏检验锚杆施工质难于形成压缩区；仅靠杆体自身强度发挥其抗拉抗剪强度；缺乏检验锚杆施工质 量与承载力的有效方法；施工工艺简单量与承载力的有效方法；施工工艺简单 7.拉力型锚杆与压力型锚杆的比较：拉力型锚杆与压力型锚杆的比较：拉力型锚杆拉力型锚杆:杆体处于拉力状态；锚固段灌浆体受拉状态；荷载依赖杆体与灌浆体接触杆体处于拉力状态；锚固段灌浆体受拉状态；荷载依赖杆体与灌浆体接触 界面上剪应力由顶端向底端传递；锚固段灌浆体易出现张拉裂缝；防腐性能差；界面上剪应力由顶端向底端传递；锚固段灌浆体易出现张拉裂缝；防腐
12、性能差； 荷载作用下应变大；临时性工程；施工工艺简单；造价相对较低荷载作用下应变大；临时性工程；施工工艺简单；造价相对较低压力型锚杆压力型锚杆:杆体处于拉力状态；锚固段灌浆体受压状态；杆体与灌浆体隔离，荷载直杆体处于拉力状态；锚固段灌浆体受压状态；杆体与灌浆体隔离，荷载直 接传到底端，由底端向顶端传递；锚固段灌浆体不易开裂，防腐性能好；荷载作接传到底端，由底端向顶端传递；锚固段灌浆体不易开裂，防腐性能好；荷载作 用下应变小；永久性工程；施工工艺复杂；造价略高用下应变小；永久性工程；施工工艺复杂；造价略高 8.锚杆设计的一般原则（要求）？锚杆设计的一般原则（要求）？ 在调查、试验及研究的基础上，
13、充分考虑与其使用目的相适应的安全性、经济性在调查、试验及研究的基础上，充分考虑与其使用目的相适应的安全性、经济性 和施工的可行性。确保被锚固结构物和邻近结构物的安全，位移可控制在适当范围。和施工的可行性。确保被锚固结构物和邻近结构物的安全，位移可控制在适当范围。 永久性锚杆的使用年限应与所服务的建筑物使用年限相同，防腐等级也应达到相应要永久性锚杆的使用年限应与所服务的建筑物使用年限相同，防腐等级也应达到相应要 求。一般均应进行基本试验。使用期求。一般均应进行基本试验。使用期 2 年以上按永久性锚杆进行设计。永久性锚杆的年以上按永久性锚杆进行设计。永久性锚杆的 锚固段不应设置在下列地层：有机质、
14、淤泥质土；液限大于锚固段不应设置在下列地层：有机质、淤泥质土；液限大于 50%的的土层；相对密度的的土层；相对密度 小于小于 0.3 的土层。的土层。 9.锚杆的配置包括哪些内容？锚杆的配置包括哪些内容？ 1)锚杆层数与标高：支护结构刚度与锚杆承受的荷载；结构物受力的最佳支撑点；锚杆层数与标高：支护结构刚度与锚杆承受的荷载；结构物受力的最佳支撑点； 地层条件（锚固体所处位置）地层条件（锚固体所处位置） ；方便施工；地下障碍物；首层锚杆位置宜在地下；方便施工；地下障碍物；首层锚杆位置宜在地下 4-5m。 2)锚杆水平间距：支护结构刚度、承受的荷载与锚杆极限承载力；一般在锚杆水平间距：支护结构刚度
15、、承受的荷载与锚杆极限承载力；一般在 1.54.0m，并与支护桩间距协调；考虑群锚效应。，并与支护桩间距协调；考虑群锚效应。 3)锚杆倾角：锚杆作用力方向与锚杆轴线方向一致最有利；考虑邻近状况；锚固体锚杆倾角：锚杆作用力方向与锚杆轴线方向一致最有利；考虑邻近状况；锚固体 地层位置；施工方法；对基坑工程而言，倾角过大会产生较大垂直分力，水平力地层位置；施工方法；对基坑工程而言，倾角过大会产生较大垂直分力，水平力 减小；一般锚杆按小于减小；一般锚杆按小于 450 倾角设计，最好在倾角设计，最好在 130350 范围；注意锚杆倾角在范围；注意锚杆倾角在- 100100 范围，灌浆材料硬化时产生的残余
16、浆渣及灌浆料的泛浆会影响锚杆承载范围，灌浆材料硬化时产生的残余浆渣及灌浆料的泛浆会影响锚杆承载 力。力。 10. 锚杆的施工工序主要有哪些？锚杆的施工工序主要有哪些？机械材料进场机械材料进场-钻机对位钻机对位-钻孔钻孔-杆体插入杆体插入-一次注浆一次注浆-二次注浆二次注浆-养护养护-张拉张拉-锁定锁定 11. 二次注浆的作用？二次注浆的作用？ 二次注浆，浆液冲破第一次注浆体，向锚固体与土体的接触面之二次注浆，浆液冲破第一次注浆体，向锚固体与土体的接触面之 间扩散，使锚固体直径扩大，增加径向压力。由于挤压作用，使锚固体周围的土受到间扩散，使锚固体直径扩大，增加径向压力。由于挤压作用，使锚固体周围的土受到 压缩，空隙比减小，含水量减小，也提高了土的内摩擦角。因此，二次灌浆可显著提压缩，空隙比减小，含水量减小，也提高了土的内摩擦角。因此，二次灌浆可显著提 高土层锚杆的承载能力。高土层锚杆的承载能力。 12. 工程降水的目的及意义：工程降水的目的及意义： 1)保证地下结构的安全施工（干槽
