土层锚杆

建筑工程用具

土层锚杆简称土锚杆。是在深基础土壁未开挖的土层内钻孔，达到一定深度后，在孔内放入钢筋、钢管、钢丝束、钢绞线等材料，灌入泥浆或化学浆液，使其与土层结合成为抗拉（拔）力强的锚杆。锚杆端部与护壁桩联结，防止土壁坍塌或滑坡。由于坑内不设支撑，所以施工条件较好。

定义

是一种设置于钻孔内、端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体，它一端与工程构筑物相连，另一端锚固在土层中，通常对其施加预应力，以承受由土压力、水压力或风荷载等所产生的拉力，用以维护构筑物的稳定。

锚杆主要分为预应力和非预应力两种锚杆。

简介

土层预应力锚杆在我国深基坑支挡、边坡加固、滑坡整治、水池抗浮、挡墙锚固和结构抗倾覆等工程中的应用日益广泛。

土层锚杆由锚头、拉杆、锚固体等组成。

土锚杆根据滑动面分为锚固段和非锚固段。其承载能力受拉杆强度、拉杆与锚固体之间的握裹力、锚固体和孔壁之间的摩阻力等因素的影响。

土层锚杆是一种承拉杆件它的一端和挡土桩、挡土墙或工程构筑物联结，另一端锚固在土层中，用以维持构筑物及所支护的土层的稳定。土层锚杆能简化基础结构，使结构轻巧、受力合理，并有少占场地、缩短工期、降低造价等优点。可以用作深挖基坑坑壁的临时支护，也可以作为工程构筑物的永久性基础。在房屋基坑的挡土结构上使用，可以有效地阻止周围土层坍塌、位移和沉降。在基坑坑壁无法采用横向支护情况下，土层锚杆技术更为有效。

结构类型

土层锚杆一般由锚头、自由段和锚固段三部分组成，其中锚固段用水泥浆或水泥砂浆将杆体(预应力筋)与土体粘结在一起形成锚杆的锚固体。

根据土体类型、工程特性与使用要求，土层锚杆锚固体结构可设计为圆柱型、端部扩大头型或连续球体型三类。

锚固于砂质土、硬粘土层并要求较高承载力的锚杆，宜采用端部扩大头型锚固体；锚固于淤泥、淤泥质土层并要求较高承载力的锚杆，宜采用连续球体型锚固体。

土层锚杆的布置应遵守以下规定参数设计

一、锚杆上下排间距不宜小于2.0m；锚杆水平方向间距不宜小于1.5m。

二、锚杆锚固体上覆土层厚度不应小于4.0m，锚杆锚固段长度不应小于5.0m。

三、倾斜锚杆的倾角不应小于10°，并不得大于45°，以15°～25°为宜。

锚杆预应力筋的截面面积应按下式确定

式中Nt——锚杆的设计轴向拉力值；

K——安全系数，按规范选取；

fptk——钢丝、钢铰线、钢筋强度。

原材料

预应力杆体材料宜选用钢铰线、高强钢丝或高强螺纹钢筋。当预应力值较小或锚杆长度小于20m时,预应力筋也可采用Ⅱ级或Ⅲ级钢筋。锚具和联接锚杆杆体的受力部件，均应能承受95%的杆体极限抗拉力。

塑料套管

一、具有足够的强度，保证其在加工和安装过程中不致损坏。

二、具有抗水性和化学稳定性。

三、与水泥砂浆和防腐剂接触无不良反应。

隔离架应由钢、塑料或其他对杆体无害的材料组成，不得使用木质隔离架。

防腐材料

一、在锚杆服务年限内，应保持其耐久性。

二、在规定的工作温度内或张拉过程中不得开裂、变脆或成为流体。

三、不得与相邻材料发生不良反应，应保持其化学稳定性和防水性。

四、不得对锚杆自由段的变形产生任何限制。

水泥浆体

一、水泥宜使用普通硅酸盐水泥，必要时可采用抗硫酸盐水泥。

二、不得使用高铝水泥。

三、细骨料应选用粒径小于2mm的细砂。砂的含泥量按重量计不得大于3%，砂中所含云母、有机质、硫化物及硫酸盐等有害物质的含量，按重量计不宜大于1%。

四、混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质，不得使用污水。永久性锚杆不得使用pH值小于4.0的酸性水和硫酸盐含量按SO4计算超过水重1%的水。

五、必要时，水泥浆中可加入控制泌水或延缓凝结等外加剂，但必须符合产品标准。水泥浆中氯化物的总含量不得超过水泥重量的0.1%。除二次劈裂灌浆和自由段的充填灌浆外，一般不宜采用膨胀剂。

施工过程

层锚杆的施工过程包括成孔、安放拉杆、灌浆和张拉锁定等工序。

①成孔土层锚杆的成孔可采用螺旋式钻孔机、旋转冲击式钻孔机和冲击式钻孔机。应用较多的是压水钻进法成孔工艺。它可把成孔过程中的钻进、出渣、清孔等工序一次完成。当土层无地下水时，亦可用螺旋钻干作业法成孔。

②安放拉杆拉杆在使用前要除锈，钢绞线要清除油脂。土层锚杆的全长一般在10m以上，长的达到30m。

③灌浆是土层锚杆施工中的一个关键工序。锚杆灌浆一般用纯水泥浆，水泥常用普通硅酸盐水泥，地下水如有腐蚀性，宜用防酸水泥。水灰比多用0.4左右，其流动度要适合泵送，为防止泌水、干缩和降低水灰比，可掺加0.3%的木质素磺酸钙。常用的灌浆方法为一次灌浆法，即利用压浆泵将水泥浆经胶管压人拉杆内，再由拉杆管端注入锚孔，灌浆压力为0.4MPa。待浆液流出孔口时，用水泥袋纸塞人孔内，用湿粘土堵塞孔口，严密捣实，再以 400～600kPa的压力进行补灌，稳压数分钟即告完成。

④张拉和锁定土层锚杆灌浆后，预应力锚杆还需张拉锁定。张拉锁定作业在锚固体及台座的混凝土强度达15MPa以上时进行。

防腐

锚杆锚固段

（1）一般腐蚀环境中的永久锚杆，其锚固段内杆体可采用水泥浆或砂浆封闭防腐，但杆体周围必须有2.0CM厚的保护层。

（2）严重腐蚀环境中的永久锚杆，其锚固段内杆体宜用纹管外套，管内孔隙用环氧树脂水泥浆或水泥砂浆充填，套管周围保护层厚度不得小于1.0CM。

（3）临时性锚杆锚固段杆体应采用水泥浆封闭防腐，杆体周围保护层厚度不得小于1.0CM。

锚杆自由段

（1）永久性锚杆自由段内杆体表面宜涂润滑油或防腐漆，然后包裹塑料布，在塑料布面再涂润滑油或防腐漆，最后装入塑料套管中，形成双层防腐。

（2）临时性锚杆的自由段杆体可采用涂润滑油或防腐漆，再包裹塑料布等简易防腐措施。

外露锚杆

（1）永久性锚杆采用外露头时，必须涂以沥青等防腐材料，再采用混凝土密封，外露钢板和锚具的保护层厚度不得小于2.5CM。

（2）永久性锚杆采用盒具密封时，必须用润滑油填充盒具的空隙。