锚固复习 问答 重要 - 图文

1. 岩土锚固的力学作用？ 抵抗竖向位移

1) 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

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。

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

刚度

3) 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。

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

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

6) 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？

1) 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----巨型锚固：锚固力大于800t；大型锚固：锚固

力300 ~ 800t；中型锚固：锚固力100 ~ 300t；小型锚固：锚固力100 t。 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。 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。 5) 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？

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。 4. 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、建筑物结构体的稳定。

设计理论：①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。 ②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 。③成熟的实验资料及工程经验。基本的锚杆实验。④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。 5. 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，岩土锚固工程对锚杆杆体有如下要求：①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，预应力损失率越小，效果越好。②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，要求钢材满足一定的拉断伸长率和弯折次数的规定。③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

的关注，尤其是对永久性锚杆。④几何尺寸误差小，便于控制预加应力。⑤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。 6. 预应力锚杆与非预应力锚杆的差异？

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

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 ；施工工艺复杂

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；

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

7. 拉力型锚杆与压力型锚杆的比较：

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

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；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: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）？

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。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2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、淤泥质土；液限大于50%的的土层；相对密度小于0.3的土层。

9. 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；

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1.5～4.0m，

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

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450倾角设计，最好在130～350范围；注意锚杆倾角在-100～100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。

10. 锚杆的施工工序主要有哪些？

机械材料进场---钻机对位---钻孔---杆体插入---一次注浆--二次注浆---养护---张拉--锁定 11. 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

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，二次灌浆可显著提高土层锚杆的承载能力。 12. 工程降水的目的及意义：

1) 保证地下结构的安全施工（干槽作业） 2) 防止工程事故：流砂、管涌、坑底失稳 3) 提高边坡的稳定性 4) 减少板桩和支撑的压力 5) 改善基坑和填土的砂土特性

13.

14.

15.

16. 17. 18.

19.

6) 工程降水不当引起的工程事故的比例很大 工程中常用的降水措施及其适用条件：

1) 明排法：不易产生流砂、流土、管涌和塌陷等现象的粘性土、砂土和碎石土；基

坑地下水位超过基础底板标高不大于2.0m；渗透系数小于0.5m/d，降水深度小于2.0m；单独使用或联合使用。

2) 井点法降水： 轻型井点法，K=0.1～80m/d；单级：小于6m；二级： 6～9m。

喷射井点法，土层渗透系数K=0.1～80m/d；降水深度大于6m，最大可达20m。 电渗井点法，饱和粘土，特别是淤泥、淤泥质粘土；配合轻型井点和喷射井点；渗透系数K小于0.1m/d。

3) 引渗法：当含水层的下层水位低于上层水位，上层含水层的重力水可通过钻孔渗

入到下部含水层，其混合水位满足降水要求时，可采用引渗自降；通过井孔抽水，使上层含水层的重力水通过井孔引导渗入下部含水层，使其混合水位满足降水要求时，可采用引渗抽降；当采用引渗井降水时，应注意防止有害水质污染下部含水层。

4) 管井法：井点不易解决的含水层颗粒较粗的粗砂—卵石层，渗透系数大、水量大，

降深8—20m，潜水或承压水；含水层厚度大于5m；基岩裂隙和溶洞含水层，厚度可小于5m；渗透系数大于1.0m/d。

5) 大口径井降水：第四纪含水层，地下水补给丰富、渗透系数大的砂土和碎石土；

地下水埋藏在15m以内，含水层厚度大于3m，施工条件允许可大于15m。

6) 辐射井降水：粘性土、砂土和碎石土；降水范围大或地面施工困难；降水深度大

于4m—20m

工程降水对邻近建筑物得影响及其预防措施：

影响：若工程降水不当，地下水位过高容易引起潜蚀、流砂、管涌、突涌，对其邻近建筑物的稳定性存在巨大危险隐患。

预防措施：1）降水前认真做好调查 2）合理使用井点（减少细颗粒流失，减缓降水漏斗坡度，合理控制井点） 3）人工降低水力坡度 4）地下连续墙截水，加固土体 5）设置反滤层、回灌系统，隔水帷幄等方法 6）冻结法的应用。

降水工程设计：井身结构设计；Ⅰ、井点要求；井孔直径：不小于300mm。孔深：比滤管低0.5～1.0m。填砾：中粗砂，地面下1.0m用粘土封孔。连接：真空度大于55kPa。Ⅱ、管井要求；井管直径：内径不小于200mm，大于水泵外径50mm。沉砂管长度：大于3.0m。填砾：级配良好。

井点降水成孔方法：射水法、钻孔法、冲击法。洗井：压水、压气。 管井降水成孔方法：正反循环、冲击法。洗井：抽水法、气举法。 井点法降水的原理、计算方法与设计内容？

原理：通过集水管用真空泵抽至集水箱，然后用离心泵排出。 单支撑（锚杆）挡土桩的计算和设计？

计算步骤：1）假定锚固处无位移，依据锚固点力矩平衡原则，求桩插入深度。2）假定基坑开挖面以下深度内桩无位移，依据基底点力矩平衡原则，求锚固力。3）计算剪力为零点处的弯矩，求得最大弯矩。

等值梁法的基本原理 ：单支撑挡墙下端可能是弹性嵌固（铰结）或固定两种情况，即可将支挡桩按：一端弹性嵌固、一端简支梁来研究。挡墙两侧分别作用主动和被动土压力。在弯矩图中，若能确定弯矩为零点的位置，则可以在弯矩为零处将梁断开，以简支的方式计算。可以发现所得的该梁段的弯矩图和整梁计算时的弯矩图相似，则此段梁即为该整梁在该段的等值梁。

20. 二分之一分担法计算多点支撑内力的原理：二分之一分担法是多层锚杆（支撑）支护

结构设计计算方法之一，其主要原理是以Terzaghi和Peck修正土压力分布为前提，将上下各层锚杆（支撑）间按等距离分割，设定每层锚杆（支撑）承担与其相邻的两个半跨的土压力荷载值，该方法计算结果与实际工程出入较大，一般用于初步估算。 21. M值法：对于多道支撑或多道锚杆支护结构，采用基床系数法“m”法进行计算。采用

结构力学中的位移法求解支撑及锚杆内力。坑底以上的挡墙部分，采用一般结构力学方法计算内力。对于坑底以下的如土部分计算，在求得支撑力后，同样采用“m” 法进行计算。

22. 土钉与土层锚杆的主要区别？

1) 长度：土钉长度比较短，多在3—12m；土层锚杆比较长，多在15—45m。 2) 直径：土钉直径小，70—120mm；土层锚杆直径小，多为110—160m。

3) 设置密度：土钉密度大，某一土钉破坏对整个土钉墙影响不大；土层锚杆密度小，

每根锚杆均是重要受力杆件。

4) 预加应力：土钉一般必须要加预应力；土层锚杆通常施加预应力。 5) 支护系统：土钉面层为柔性结构；土层锚杆为刚性桩体。

6) 适用地层：土钉在软弱和松散土层中施工困难；土层锚杆适用几乎所有地层。 23. 土钉墙(b)、桩-锚结构挡墙(c)和加筋土墙(a)面板上土压力分布特征？

24. 复合土钉支护的主要形式？

1) 防渗帷幕+土钉支护：对于地下水位较高、土层软弱地层中应用土钉支护所遇到的

问题可用增加防渗帷幕方法加以解决。

2) 微型桩+土钉支护：当地层松软但地下水位很低或地层透水性很小时，可不设防渗

帷幕，但可用微型桩（用钢管、树根桩、木桩等）组成超前支护。微型桩的作用可防止开挖过程中局部坍塌，也有利阻止基坑底部隆起。

3) 超前支护+预应力锚杆+土钉支护：土钉支护一般水平位移偏大，当周边环境对位

移有较高要求时，可根据需求将一、二排土钉按预应力土层锚杆要求施工，并施加预应力，以减少水平位移量。

4) 桩-锚结构+土钉支护：当基坑开挖深度很深时，往往浅层部分采用复合土钉支护，

深层部分采用桩锚结构。该形式既可提高基坑支护安全等级，又最大限度节省造价。

5) 桩-撑结构+土钉支护：在浅层地层土性较好，而下层地层为深厚的淤泥地层。在浅

部土性较好的地层中采用土钉支护，而深层采用排桩+支撑的形式

25. 土钉支护基坑边坡变形-破坏特征？