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锚杆作为一种支护形式用作基坑围护工程已近五十年,它一端与围护墙连接,另一端锚固在稳定地层中,使作用在围护结构上的水土压力,通过自由段传递到锚固段,再由锚固段将锚杆拉力传递到稳定土层中去。与其他设置内支撑的支护形式相比,采用锚杆支护形式,节省了大量内支撑和竖向支承钢立柱的设置和拆除,因此经济性相对于内支撑支护形式具有较大的优势,而且由于锚杆设置在围护墙的背后,为基坑工程的土方开挖、地下结构施工创造了开阔的空间,有利于提高施工效率和地下工程的质量。但锚杆支护受到地层条件和环境条件的限制,主要指传力地层的地质条件使锚杆力能否有效地传递,以及锚杆有可能超越用地红线对红线以外的已建建(构)筑物形成不利影响或者形成将来地下空间开发的障碍。
锚杆结构一般由锚头、自由段以及锚固段三部分组成,其中锚固段用水泥浆或水泥砂浆将杆体(普通钢筋或者预应力筋)与土体粘结在一起形成锚杆的锚固体。锚杆按其使用年限分为临时性锚杆(使用时间<2 年)和永久性锚杆(使用时间>2 年)。临时性锚杆和永久性锚杆的设计安全度、防腐处理以及锚头构造都有不同的要求。作为基坑工程使用的锚杆,有效作用时间通常都在一年左右,因此对用于基坑支护的锚杆可按临时性锚杆考虑。
锚杆支护技术在基坑工程领域经过多年的应用和发展,已经形成多种成熟的、可供选择的锚杆形式。锚杆的具体选型需根据工程水文土层地质条件、周边环境情况以及基坑工程的面积及开挖深度等特点确定。
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自钻式中空注浆锚杆是一种新型锚杆,其将钻孔、锚杆安装、注浆、锚固合而为一,具有施工速度快、锚固力大、防腐性能好、工艺简单等特点。其注浆工艺是在钻孔后立即从锚杆的中孔向内注浆,浆液达到孔底后,即沿着孔壁与锚杆壁间自底向孔口进行充填,因而不仅保证了及时支护地层,同时也保证了钻孔中注浆的饱满,并能充填钻孔周壁的地层缝隙,增大了锚固力。另外,由于孔外锚端的螺母拧紧力作用,可作为预应力锚杆进行设计。
自钻式中空注浆锚杆适合在破碎而极易坍孔的地层中应用,甚至在砂卵石或淤泥质地层中也能采用,从根本上扭转了在松软、破碎等不良地层中无法安放锚杆或锚杆长度不能满足设计要求的状况。
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可拆卸回收式锚杆
当基坑邻近建筑物红线而不允许采用永久式锚杆时,或者基坑周边地下空间有开发的规划,不允许设置永久性锚杆时,应采用可拆卸回收式锚杆,待基坑工程施工结束,锚杆结束其服务期后,便可将其中的钢绞线从孔中抽出回收,达到回收锚杆杆体的目的,从而避免对后续地下空间的开发形成障碍。
根据杆体回收的不同机理,目前工程中一般有机械式可回收锚杆、化学式可回收锚杆以及力学式可回收锚杆等三种可拆卸回收式锚杆。
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左旋自进锚杆
钻杆置于锚杆体内,边钻孔边安装锚杆。钻安一次完成,有利于保障锚固可靠性,施工速度快。
适用条件:任何地层,特别适用于松软破碎岩土体。自旋注浆锚杆
预先钻孔,将自旋锚杆旋入钻孔内,安装到位后利用杆体中空注浆,一部分浆液沿旋丝充满旋丝空间,一部分浆液渗入岩体加固岩层,使得岩体旋体锚固同时岩体得到加固注浆。
适用条件:任何地层,特别适用于松软破碎岩土体自旋喷浆锚杆。
在复杂土体层采用锚杆边旋进边注浆,这样旋喷钻进安装结束注浆就完成。
自旋树脂锚杆
在自旋锚杆前端放入树脂锚固剂,在自旋锚杆安装过程中树脂被加压并搅拌挤压使得树脂锚固剂充满旋丝,锚固剂和旋丝共同起到锚固作用 。
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