土层锚杆是一种受拉杆件，它是一端与支护结构连接，另一端锚杆在土体中，将支护结构和其它结构所承受的荷载通过拉杆传递到处于稳定土层中的描固体上，再四描固体将传来的荷载分散到周围稳定的土层中去。土层锚杆不仅用于临时支护结构，而且在永久性建筑工程中也得到广泛的应用，是基坑支护工程的一种重要形式。土层锚杆施工的前提需要了解土层锚杆的构造，在此基础上根据具体工程情况及相关因素进行土层锚杆设计，一个准确、完整的土层锚杆设计才能促使土层锚杆施工的顺利进行。

 

　　1钻孔

 

　　1.1钻孔机械选择。土层锚杆钻孔用的钻孔机械，按工作原理分，有旋转式钻孔机、冲击式钻孔机和旋转冲击式钻孔机三类。主要根据土质、钻孔深度和地下水情况进行选择

 

　　1.2钻孔方法。土层锚杆的钻孔工艺直接影响土层锚杆的承载能力、施工效率和整个支护工程的成本。因此，根据不同土质正确选择钻孔方法对保证土层锚杆的质量和降低工程成本至关重要。

 

　　1.3扩孔。由于有的土质不好或密实度不高，容易造成锚杆孔壁开裂、掉块，甚至坍塌。因此在有必要的情况下，要对锚杆孔进行扩孔形成大头土层锚杆的承载能力会有所提高。扩孔的方法有四种：机械扩孔、爆炸扩孔、水力扩孔及压浆扩孔。

 

　　1.4土层锚杆钻孔的特点及应达到的要求。由于土层锚杆的钻孔多数有一定的倾角，因此孔壁的稳定性较差：且土层锚杆的长细比很大，孔洞很长，保证钻孔的准确方向和直线性较困难，易偏斜和弯曲，因此施工时应该注意：孔壁要求平直，以便安放钢拉杆和灌注水泥浆：孔壁不得坍陷和松动，否则影响钢拉杆安放和土层锚杆的承载能力：钻孔时不得使用膨润土循环泥浆护壁，以免在孔壁上形成泥皮，降低锚固体与土壁间的摩阻力。

 

 

　　土层锚杆用的拉杆，常用的有钢管、粗钢筋、钢丝束和钢绞线。主要根据土层锚杆的承载能力和现有材料的情况来选择，承载能力较小时，多用粗钢筋；承载能力较大时，多用钢绞线钢筋拉杆

 

　　2.1钢筋拉杆

 

　　由一根或数根粗钢筋组合而成，如为数根粗钢筋则需用绑扎或电焊连接成一整体。其长度应按锚杆设计长度加上张拉长度。

 

　　对有自由段的土层锚杆，钢筋拉杆的自由段要做好防腐和隔离处理。防腐层施工时，宜先清除拉杆上的铁锈，再涂一度环氧防腐漆冷底子油，待其干燥后，再涂二度环氧玻璃铜，待其固化后，再缠绕两层聚乙烯塑料薄膜

 

　　土层锚杆的长度一般都在10m以上，有的达30m甚至更长。为了将拉杆安置在钻孔的中心，防止自由段产生过大的挠度和插入钻孔时不搅动土壁，同时为了增加拉杆与锚固体的握裹力，在拉杆表面需设置定位器（或撑筋环）。钢筋拉杆的定位器用细钢筋制作，在钢筋拉杆轴心按1200夹角布置，间距一般22.5m。定位器的外径宜小于钻孔直径10mm。

 

　　2.2钢丝束拉杆

 

　　钢丝束拉杆可以制成通长一根，它的柔性较好，往钻孔中沉放较方便。但施工时应将灌浆管与钢丝束绑扎在一起同时沉放，否则放置灌浆管有困难。

 

　　钢丝束拉杆的自由段需理顺扎紧，然后进行防腐处理。防腐方法可用玻璃纤维布缠绕两层，外面再用粘胶带缠绕，亦可将钢丝束拉杆的自由段插入特制护管内，护管与孔壁间的空隙可与锚固段同时进行灌浆。钢丝束拉杆的锚固段亦需用定位器，该定位器为撑筋环钢丝束的钢丝分为内外两层，外层钢丝绑扎在撑筋环上，撑筋环的间距为0.5-1.0m，这样锚固段就形成一连串的菱形，使钢丝束与锚固体砂浆的接触面积增大，增强了粘结力，内层钢丝则从撑筋环的中间穿过钢丝束拉杆的锚头要能保证各根钢丝受力均匀，常用者有镦头锚具等，可按预应力结构锚具选用。沉放钢丝束时要对准钻孔中心，如有偏斜易将钢丝束端部插入孔壁内，既破坏了孔壁，引起坍孔，又可能堵塞灌浆管。为此，可用一长25cm的小竹筒将钢丝束下端套起来。

 

　　2.3钢绞线拉杆

 

　　钢绞线拉杆的柔性更好，向钻孔中沉放更容易，用于承载能力大的土层锚杆。

 

　　锚固段的钢绞线要仔细清除其表面的油脂，保证与锚固体砂浆有良好的粘结。自由段的钢绞线要套以聚丙烯防护套等进行防腐处理。钢绞线拉杆需用特制的定位架。

 

　　3压力灌浆

 

　　压力灌浆是土层锚杆施工中的一个重要工序。施工时，应将有关数据记录下来，以备将来查用。灌浆的作用是：1）形成锚固段，将锚杆锚固在土层中；2）防止钢拉杆腐蚀；3）充填土层中的孔隙和裂缝。

 

　　灌浆方法有一次灌浆法和二次灌浆法两种。一次灌浆法只用一根灌浆管，利用2DN-15/40型等泥浆泵进行灌浆，灌浆管端距孔底20cm左右，待浆液流出孔口时，用水泥袋纸等捣塞入孔口，并用湿粘土封堵孔口，严密捣实，再以2-4MPa的压力进行补灌，要稳压数分钟灌浆才告结束。

 

　　二次灌浆法要用两根灌浆管（直径3/4in镀锌铁管），第一次灌浆用灌浆管的管端距离锚杆末端50mm左右，管底出口处用黑胶布等封住，以防沉放时土进入管口。第二次灌浆用灌浆管的管端距离锚杆末端1000mm左右，管底出口处亦用黑胶布封位，且从管端500m处开始向上每隔2m左右作出1m长的花管，花管的孔眼为φ8mm，花管做几段视锚固段长度而定。

 

　　第一次灌浆是灌注水泥砂浆，利用普通的单缸活塞式压浆机，其压力为0.3-0.5MPa，流量为100L/min水泥砂浆在上述压力作用下冲出封口的黑胶布流向钻孔。钻孔后曾用清水洗孔，孔内可能残留有部分水和泥浆，但由于灌入的水泥砂浆相对密度较大，能够将残留在孔内的泥浆等置换出来。第一次灌浆量根据孔径和锚固段的长度而。第一次灌浆后把灌浆管拔出，可以重复使用。

 

　　待第一次灌注的浆液初凝后，进行第二次灌浆，利用BW200-40/50型等泥浆泵，控制压力为2MPa左右，要稳压2min，浆液冲破第一次灌浆体，向锚固体与土的接触面之间扩散，使锚固体直径扩大，增加径向压应力。由于挤压作用，使锚固体周围的土受到压缩，孔隙比减小，含水量减少，也提高了土的内摩擦角。因此，二次灌浆法可以显著提高土层锚杆的承载能力。

 

　　对于二次灌浆，国内外都试用过化学浆液（如聚胺酯浆液等）代替水泥浆，这些化学浆液渗透能力强，且遇水后产生化学反应，体积可膨胀数倍，这样既可提高土的抗剪能力，又形成如树根那样的脉状渗透。

 

　　如果钻孔时利用了外套管，还可利用外套管进行高压灌浆。其顺序是：向外拔几节外套管（一般每节长1.5m），加上帽盖，加压灌浆一次，压力约2MPa；再向外拔几个外套管，再加压灌浆，如此反复进行，直至全部外套管拔出为止。

 

　　4张拉锚固

 

　　土层锚杆灌浆后，待锚固体强度达到80%设计强度以上，便可对锚杆进行张拉张拉前先在支护结构上装围擦。张拉所用设备与预应力结构张拉所用设备相同。预加应力的锚杆，要正确估算预应力损失。由于土层锚杆与一般预应力结构不同，预应力损失的因素除了通常发生的外，还包括相邻锚杆施工引起的预应力损失支护结构变形引起的预应力损失、以及土体蠕变引起的预应力损失锚杆锁定后，若发现有明显预应力损失时，应进行补偿张拉。

 

 

　　通过土层锚杆基本知识的介绍，从构造了解，到锚杆设计，以及施工分析，让我们对土层锚杆有了一个完整的认识。其具体工程方面，从锚杆设计到锚杆施工应该根据具体情况进行选择分析，以保证施工的质量及效率