第三章第三章 土层锚杆土层锚杆 一、土层锚杆的构造一、土层锚杆的构造 二、土层锚杆设计计算二、土层锚杆设计计算三、土层锚杆的施工三、土层锚杆的施工四、土层锚杆的试验与观测四、土层锚杆的试验与观测一、土层锚杆的构造一、土层锚杆的构造 （一）锚杆的构造（一）锚杆的构造 （二）锚杆的分类（二）锚杆的分类 （三三）锚锚杆杆(与与其其他他支支挡挡结结构联合使用构联合使用单体锚杆组成单体锚杆组成单体锚索组成单体锚索组成 单体锚索组成单体锚索组成 单体锚索组成单体锚索组成 单体锚索组成单体锚索组成 锚索结构示意图1-台座；2-锚具；3-承压板；4-支挡结构；5-自由隔离层；6-钻孔；7-对中支架；8-隔离架；9-钢绞线；10-架线环；11-注浆体；12-到向槽；Lf-自由段长度；La-锚固段长度 锚杆是一种将拉力传至稳定岩层或土层的结构锚杆是一种将拉力传至稳定岩层或土层的结构体系，主要由体系，主要由锚头锚头、自由段自由段和和锚固段锚固段组成一）锚杆的构造（一）锚杆的构造1-1-台座台座台座台座2-2-锚具锚具锚具锚具3-3-承压板承压板承压板承压板4-4-支挡结构支挡结构支挡结构支挡结构5-5-钻孔钻孔钻孔钻孔6-6-自由隔离层自由隔离层自由隔离层自由隔离层7-7-钢筋钢筋钢筋钢筋8-8-注浆体注浆体注浆体注浆体L Lf f-自由段长度自由段长度自由段长度自由段长度L La a-锚固段长度锚固段长度锚固段长度锚固段长度 (1)(1)锚头：锚杆外端用于锚固或锁定锚杆拉力的锚头：锚杆外端用于锚固或锁定锚杆拉力的部件，由垫墩、垫板、锚具、保护帽和外端锚筋组部件，由垫墩、垫板、锚具、保护帽和外端锚筋组成。
成一）锚杆的构造（一）锚杆的构造1-1-台座台座台座台座2-2-锚具锚具锚具锚具3-3-承压板承压板承压板承压板4-4-支挡结构支挡结构支挡结构支挡结构5-5-钻孔钻孔钻孔钻孔6-6-自由隔离层自由隔离层自由隔离层自由隔离层7-7-钢筋钢筋钢筋钢筋8-8-注浆体注浆体注浆体注浆体L Lf f-自由段长度自由段长度自由段长度自由段长度L La a-锚固段长度锚固段长度锚固段长度锚固段长度 (2)(2)锚固段：锚杆远端将拉力传递给稳定地层的锚固段：锚杆远端将拉力传递给稳定地层的部分，锚固深度和长度应按照实际情况计算获取，部分，锚固深度和长度应按照实际情况计算获取，要求能够承受最大设计拉力要求能够承受最大设计拉力一）锚杆的构造（一）锚杆的构造1-1-台座台座台座台座2-2-锚具锚具锚具锚具3-3-承压板承压板承压板承压板4-4-支挡结构支挡结构支挡结构支挡结构5-5-钻孔钻孔钻孔钻孔6-6-自由隔离层自由隔离层自由隔离层自由隔离层7-7-钢筋钢筋钢筋钢筋8-8-注浆体注浆体注浆体注浆体L Lf f-自由段长度自由段长度自由段长度自由段长度L La a-锚固段长度锚固段长度锚固段长度锚固段长度 (3)(3)自由段：将锚头拉力传至锚固段的中间区段，自由段：将锚头拉力传至锚固段的中间区段，由锚拉筋、防腐构造和注浆体组成。
由锚拉筋、防腐构造和注浆体组成一）锚杆的构造（一）锚杆的构造1-1-台座台座台座台座2-2-锚具锚具锚具锚具3-3-承压板承压板承压板承压板4-4-支挡结构支挡结构支挡结构支挡结构5-5-钻孔钻孔钻孔钻孔6-6-自由隔离层自由隔离层自由隔离层自由隔离层7-7-钢筋钢筋钢筋钢筋8-8-注浆体注浆体注浆体注浆体L Lf f-自由段长度自由段长度自由段长度自由段长度L La a-锚固段长度锚固段长度锚固段长度锚固段长度（一）锚杆的构造（一）锚杆的构造1-台座台座2-锚具锚具3-承压板承压板4-支档结构支档结构5-自由隔离层自由隔离层6-钻孔钻孔7-对中支架对中支架8-隔离架隔离架9-钢绞线钢绞线l0-架线环架线环ll-注浆体注浆体12-导向帽导向帽Lf-自由段自由段La-锚固段锚固段1 1、按是否、按是否预先施加应力预先施加应力分：分：预应力锚杆预应力锚杆和和非预应力锚杆非预应力锚杆 非预应力锚杆非预应力锚杆是指锚杆锚固后不施加外力，锚是指锚杆锚固后不施加外力，锚杆处于被动受载状态；杆处于被动受载状态；预应力锚杆预应力锚杆是指锚杆锚固后施加一定的外力，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。
使锚杆处于主动受载状态2 2、按锚固形态分：、按锚固形态分：圆柱形锚杆圆柱形锚杆 端部扩大型锚杆端部扩大型锚杆 连续球型锚杆连续球型锚杆（二）锚杆的分类（二）锚杆的分类圆柱形锚杆圆柱形锚杆 锚杆的承载力主要锚杆的承载力主要依靠锚固体与周围岩土依靠锚固体与周围岩土介质间的粘结摩阻强度介质间的粘结摩阻强度提供二）锚杆的分类（二）锚杆的分类 该类锚杆适用于该类锚杆适用于各类岩石和较坚硬的土层各类岩石和较坚硬的土层，一般，一般不在软弱粘土层中应用，因软粘土层中的粘结摩阻不在软弱粘土层中应用，因软粘土层中的粘结摩阻强度较低，很难满足设计抗拔力的要求强度较低，很难满足设计抗拔力的要求圆柱形锚杆圆柱形锚杆（二）锚杆的分类（二）锚杆的分类1-1-台座台座台座台座2-2-锚具锚具锚具锚具3-3-承压板承压板承压板承压板4-4-支挡结构支挡结构支挡结构支挡结构5-5-钻孔钻孔钻孔钻孔6-6-自由隔离层自由隔离层自由隔离层自由隔离层7-7-钢筋钢筋钢筋钢筋8-8-注浆体注浆体注浆体注浆体L Lf f-自由段长度自由段长度自由段长度自由段长度L La a-锚固段长度锚固段长度锚固段长度锚固段长度 端部扩大型锚杆端部扩大型锚杆 锚杆的承载力主锚杆的承载力主要依靠锚要依靠锚固体与周围固体与周围岩土介质间的粘结摩岩土介质间的粘结摩阻强度阻强度和和扩大头处的扩大头处的端承强度端承强度共同提供。
共同提供二）锚杆的分类（二）锚杆的分类 该类锚杆适用于粘土该类锚杆适用于粘土等软弱土层、因比邻等软弱土层、因比邻地界限制土锚长度不宜过长的土层地界限制土锚长度不宜过长的土层端部扩大型锚杆端部扩大型锚杆（二）锚杆的分类（二）锚杆的分类1-1-台座台座台座台座2-2-锚具锚具锚具锚具3-3-承压板承压板承压板承压板4-4-支挡结构支挡结构支挡结构支挡结构5-5-钻孔钻孔钻孔钻孔6-6-自由隔离层自由隔离层自由隔离层自由隔离层7-7-钢筋钢筋钢筋钢筋8-8-注浆体注浆体注浆体注浆体9-9-端部扩大体端部扩大体端部扩大体端部扩大体L Lf f-自由段长度自由段长度自由段长度自由段长度L La a-锚固段长度锚固段长度锚固段长度锚固段长度 连续球型锚杆连续球型锚杆 锚杆的承载力主锚杆的承载力主要依靠锚要依靠锚固体与周围固体与周围岩土介质间的粘结摩岩土介质间的粘结摩阻强度阻强度提供二）锚杆的分类（二）锚杆的分类 该类锚杆适用于该类锚杆适用于淤泥、淤泥质粘土等极软土层、淤泥、淤泥质粘土等极软土层、或对锚固力有较高要求的土层或对锚固力有较高要求的土层端部扩大型锚杆端部扩大型锚杆1-1-台座台座台座台座2-2-锚具锚具锚具锚具3-3-承压板承压板承压板承压板4-4-支挡结构支挡结构支挡结构支挡结构5-5-钻孔钻孔钻孔钻孔6-6-自由隔离层自由隔离层自由隔离层自由隔离层7-7-止浆密封设备止浆密封设备止浆密封设备止浆密封设备8-8-钢筋钢筋钢筋钢筋9-9-注浆体注浆体注浆体注浆体10-10-锚固体锚固体锚固体锚固体L Lf f-自由段长度自由段长度自由段长度自由段长度L La a-锚固段长度锚固段长度锚固段长度锚固段长度（二）锚杆的分类（二）锚杆的分类1 1、锚杆与钢筋混凝土桩联合使用、锚杆与钢筋混凝土桩联合使用 构成钢筋混凝土排桩式锚杆挡墙，排桩可构成钢筋混凝土排桩式锚杆挡墙，排桩可以是钻孔桩、挖孔桩或混凝土桩，锚杆可以是以是钻孔桩、挖孔桩或混凝土桩，锚杆可以是预应力或非预应力锚杆。
预应力或非预应力锚杆三）锚杆与其他支挡结构联合使用（三）锚杆与其他支挡结构联合使用2 2、锚杆与钢筋混凝土格架联合使用、锚杆与钢筋混凝土格架联合使用 形成钢筋混凝土格架式锚杆挡墙，锚杆锚形成钢筋混凝土格架式锚杆挡墙，锚杆锚点设在格架结点上，锚杆可以是预应力锚杆或点设在格架结点上，锚杆可以是预应力锚杆或非预应力锚杆非预应力锚杆三）锚杆与其他支挡结构联合使用（三）锚杆与其他支挡结构联合使用3 3、锚杆与钢筋混凝土板肋联合使用、锚杆与钢筋混凝土板肋联合使用 形成钢筋混凝土板肋式锚杆挡墙，这种结构形成钢筋混凝土板肋式锚杆挡墙，这种结构主要用于直立开挖的岩石边坡或土质边坡支护主要用于直立开挖的岩石边坡或土质边坡支护三）锚杆与其他支挡结构联合使用（三）锚杆与其他支挡结构联合使用4 4、锚杆与钢筋混凝土板肋、锚定板联合使用、锚杆与钢筋混凝土板肋、锚定板联合使用 形成锚定板挡墙这种结构主要用于填方形形成锚定板挡墙这种结构主要用于填方形成的直立土质边坡成的直立土质边坡三）锚杆与其他支挡结构联合使用（三）锚杆与其他支挡结构联合使用二、土层锚杆设计计算二、土层锚杆设计计算 （一）设计锚固力的确定（一）设计锚固力的确定 （二）锚杆钢筋截面面积计算（二）锚杆钢筋截面面积计算 （三）锚固长度的确定（三）锚固长度的确定 （四）锚杆的布置（四）锚杆的布置 （五）锚筋的选用（五）锚筋的选用 锚杆锚固设计荷载的确定应根据边坡的推力锚杆锚固设计荷载的确定应根据边坡的推力大小和支护结构的类型综合考虑进行确定。
大小和支护结构的类型综合考虑进行确定首先应当计算边坡的推力或侧压力，然后根首先应当计算边坡的推力或侧压力，然后根据支挡结构的形式计算该边坡要达到稳定需要锚据支挡结构的形式计算该边坡要达到稳定需要锚固提供的固提供的支撑力支撑力根据这个根据这个支撑力支撑力和和锚杆数量锚杆数量、布置布置便可确定出锚杆锚固荷载的大小，该荷载的便可确定出锚杆锚固荷载的大小，该荷载的大小作为大小作为锚筋截面计算锚筋截面计算和和锚固体设计锚固体设计的重要依据的重要依据一一）设计锚固力的确定）设计锚固力的确定 锚索的锚索的极限锚固力极限锚固力通常由破坏性拉拔试通常由破坏性拉拔试验确定极限拉拔力指锚索沿握裹砂浆或砂验确定极限拉拔力指锚索沿握裹砂浆或砂浆固结体沿孔壁滑移破坏的临界拉拔力；浆固结体沿孔壁滑移破坏的临界拉拔力；容许锚固力容许锚固力指极限锚固力除以适当的安指极限锚固力除以适当的安全系数全系数(通常为通常为2.02.5)2.02.5)，它将为设计锚固力，它将为设计锚固力提供依据，提供依据，通常容许锚固力为通常容许锚固力为设计锚固力设计锚固力1.21.51.21.5倍；倍；设计锚固力设计锚固力根据滑坡体推力和安全系数确定。
根据滑坡体推力和安全系数确定一一）设计锚固力的确定）设计锚固力的确定 预应力锚索将根据滑坡体结构和变形预应力锚索将根据滑坡体结构和变形状况确定状况确定锁定值锁定值，即：，即：(1)(1)当滑坡体结构完整性较好时，当滑坡体结构完整性较好时，锁定锚固力可达设计锚固力的锁定锚固力可达设计锚固力的100%100%(2)(2)当滑坡体蠕滑明显，预应力锚当滑坡体蠕滑明显，预应力锚索与抗滑桩相结合时，锁定锚固力应为设索与抗滑桩相结合时，锁定锚固力应为设计锚固力的计锚固力的50%50%80%80%（一一）设计锚固力的确定）设计锚固力的确定1 1、岩质滑坡锚固力计算、岩质滑坡锚固力计算 （一一）设计锚固力的确定）设计锚固力的确定1 1、岩质滑坡锚固力计算、岩质滑坡锚固力计算 （一一）设计锚固力的确定）设计锚固力的确定后缘裂缝静水压力后缘裂缝静水压力V V：沿滑面扬压力沿滑面扬压力U U：AA地震加速度地震加速度(重力加速度重力加速度g)g)1 1、岩质滑坡锚固力计算、岩质滑坡锚固力计算 （一一）设计锚固力的确定）设计锚固力的确定2 2、堆积层、堆积层(包括土质包括土质)滑坡锚固力计算滑坡锚固力计算 （一一）设计锚固力的确定）设计锚固力的确定 根据传递系数法进行计算，考虑锚索沿滑面施根据传递系数法进行计算，考虑锚索沿滑面施加的抗滑力，可不考虑垂直滑面产生的法向阻滑力，加的抗滑力，。