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自钻式锚杆如何加固松散破碎地质结构?

自钻式锚杆作为一种新型的岩土工程锚固系统,以其简单便捷施工流程、稳定可靠的锚固效果在各个工程中被广泛应用。但是,自钻式锚杆究竟是如何在岩土层中起到良好的锚固效果,恐怕很多人并不知道。今天,小诺就带大家了解一下。

自钻式锚杆如何加固对松散破碎地质结构-自钻式锚杆加固机理

自钻式锚杆的作用原理

1、悬吊作用:自钻式锚杆穿过软弱、松散的岩土体,比如由卵石、砾岩、粉砂岩等构成的底层结构,在锚入地层后产生拉力,承受易滑落的岩土体的自重和下滑力,防止边坡、洞壁的滑移和坍塌。

2、挤压加固作用:自钻式锚杆打入岩土体后,相邻锚杆受力后的压缩区——即锚固体——相互重叠形成压缩带,增强整体的承载力。这种作用在隧道工程中比较常见,特别是自钻式锚杆被用作超前管棚支护的工程中,往往是在即将开挖的岩壁上钻入一环的自钻式锚杆,他们之间相互左右,共同承载上面的岩土体的重量。

3、组合梁(拱)作用:自钻式锚杆插人地层一定深度后,在锚固力作用下的地层间相互挤压,层间摩阻力增大,内应力和挠度减小,相当于将简单叠合的梁(拱)变成组合梁(拱)。组合梁(拱)的抗弯刚度和强度提高,从而增强锚固体的承载能力。

自钻式锚杆如何加固对松散破碎地质结构-自钻式锚杆加固机理

自钻式锚杆的几个定义

1、锚杆长度:即自钻式锚杆有效作用时所需的总长度,按悬吊作用计算是锚固长度、加固长度和外露长度之和;按组合梁(拱)作用计算是1.2倍组合梁(拱)的高度和外露长度之和。实际取值时,还应考虑开挖轮廓线不平整而增加的附加长度。

2、锚固长度:自钻式锚杆锚入稳定地层中的长度,可按经验或计算选取。按经验选取时,应考虑锚固方式和锚杆直径。按计算选取时,应考虑砂浆与锚杆的粘结力和砂浆与孔璧的粘结力。

3、加固长度:按沿自钻式锚杆方向所悬吊的危岩高度或围岩荷载高度计算,也可用声波等测试技术测量松动圈厚度的方法来确定。

4、自由长度:按照自钻式锚杆裸露在岩土体外的长度计算。

自钻式锚杆如何加固对松散破碎地质结构-自钻式锚杆加固机理

在国外,自钻式锚杆主要应用于地基与基础工程(建筑物基础加固、风电塔基支护、微型桩等)、隧道及地下工程(隧道超前管棚支护、城市轨道交通等)和边坡工程(高边坡支护、堤岸防护等)中。在国内,随着经济的快速发展,基础建设项目数不胜数,国家对安全建设的要求越来越高,传统的锚杆已无法满足施工需求,自钻式锚杆的应用自然也就越来越普遍。

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