摘要：基坑围护使用的锚杆大多是土层锚杆。基坑周围土层以主动滑动面为界可分为稳定区与不稳定区。每根锚杆位于稳定区部分的为锚固段，位于不稳定区部分的为自由段。土层锚杆一般由锚头、拉杆与锚固体组成。

 

　　基坑围护使用的锚杆大多是土层锚杆。基坑周围土层以主动滑动面为界可分为稳定区与不稳定区。每根锚杆位于稳定区部分的为锚固段，位于不稳定区部分的为自由段。土层锚杆一般由锚头、拉杆与锚固体组成。土层锚杆施工包括：钻孔、拉杆制作与安装、灌浆、张拉锁定等工序。施工前需作必要的准备工作。

 

 

　　1.1钻机的选择。旋转式钻机、冲击式钻机和旋转冲击式钻机均可用于土层锚杆的钻孔。具体选择何种钻机应根据钻孔孔径、孔深、土质及地下水情况而定。

 

　　国内目前使用的土层锚杆钻孔机具，一部分是土锚专用钻机，另一部分则是经适当改装的常规地质钻机和工程钻机。专用锚杆钻机可用于各种土层，非专用钻机若不能带套管钻进则只能用于不易塌孔的土层。

 

　　钻孔机具选定之后再根据土质条件选择造孔方法。常用的土锚造孔方法有以下两种：一是螺旋钻孔干作业法。由钻机的回转机构带动螺旋钻杆，在一定钻压和钻削下，将切削下的松动土体顺螺杆排出孔外。这种造孔方法宜用于地下水位以上的黏土、粉质黏土、砂土等土层。

 

　　1.2压水钻进成孔法。土层锚杆施工多用压水钻进成孔法。其优点是，把钻孔过程中的钻进、出碴、固壁、清孔等工序一次完成，可防止塌孔，不留残土，软、硬土都适用。

 

　　1.3扩孔方法。为了提高锚杆的抗拔能力，往往采用扩孔方法扩大钻孔端头。扩孔有四种方法：机械扩孔、爆炸扩孔、水力扩孔、以及压浆扩孔。目前国内多采用爆炸扩孔与压浆扩孔。扩孔锚杆的钻孔直径一般90～130mm，扩孔段直径一般为钻孔直径的3--5倍。扩孔锚杆主要用于松软地层。

 

　　二、拉杆制作及其安装

 

　　国内土层锚杆用的拉杆，承载力较小的多用粗钢筋，承载力较大的多用钢绞线。

 

　　2.1拉杆的防腐处理。土层锚杆用的钢拉杆，加工前应首先清除铁锈与油脂。在锚固段内的钢拉杆，靠孔内灌水泥浆或水泥砂浆，并留有足够厚度的保护层来防腐。在无腐蚀性物质环境中，这种保护层厚度不小于25mm；在有腐蚀性物质环境中，保护层厚度不小于30nTrn。

 

　　2.2拉杆制作。钢筋拉杆由一根或数根粗钢筋组合而成，如果为数根粗钢筋，则应绑扎或电焊连成一体。钢拉杆长度为设计长度加上张拉长度。

 

　　为了将拉杆安置在钻孔中心，并防止入孔时搅动孔壁，沿拉杆体全长每隔1.5～2.5m布设一个定位器。

 

　　粗钢筋拉杆若过长，为了安装方便可分段制作，并采用套筒机械连接法或双面搭接焊法连接。若采用双面搭接焊，则焊接长度不应小于8d(d为钢筋直径)。

 

　　三、注浆

 

　　锚孔注浆是土层锚杆施工的重要工序之一。注浆的目的是形成锚固段，并防止钢拉杆腐蚀。此外，压力注浆还能改善锚杆周围土体的力学性能，使锚杆具有更大的承载能力。

 

　　锚杆注浆用水泥砂浆，宜用强度等级不低于42.5MPa的普通硅酸盐水泥，其细骨料、含泥量、有害物质含量等均应符合相应规范的要求。注浆常用水灰比0.40～0.45的水泥浆，或灰砂比1：1～1：1.2，水灰比0.38～0.45的水泥砂浆，必要时可加入一定量的外加剂或掺和料，以改善其施工性能，以及与土体的粘接。，锚杆注浆用水、水泥及其添加剂应注意氯化物与硫酸盐的含量，以防止对钢拉杆的腐蚀。

 

　　注浆方法有一次注浆法和两次注浆法两种。

 

　　一次灌浆宜选用灰砂比1∶1～1∶2，水灰比0.38～0.45的水泥砂浆；灌浆时，将灌浆管推入拉杆孔内，在拉杆孔端注入锚浆，并以0.4MPa左右的灌注压力开始灌浆；在灌浆的过程中，应逐步将灌浆管向外拔出，但灌浆口应始终处于浆面以下；待孔口溢出浆液时，可停止注浆，拔出灌浆管；灌浆时，压力不宜过大，以免吹散浆液和砂浆，待浆液或砂浆回流到孔口时，用水泥袋纸等捣入孔内，再用湿黏土封堵孔口，并严密捣实，再以0.4MPa～0.6MPa的压力进行补灌，稳压数分钟后即可完成。

 

　　两次注浆法：锚孔内同时装入两根注浆管。注浆管可以用Ф20mm镀锌铁管制成。两根注浆管分别用于一次注浆与二次注浆。一次注浆管的管底出口用黑胶布封住，以防沉放时管口进土。开始注浆时管底孔底500n左右，随一次浆注入，一次注浆管可逐步拔出，待一次浆量注完即予以回收。二次注浆用注浆管，管底出口封堵严密，从管端起向上沿锚固段全长每隔1～2m作一段花管，花管孔眼Ф6-Ф8，花管段用黑胶布封口。花管段长度及孔眼间距需要专门设计。一次注浆可注水泥浆或水泥砂浆，注浆压力0.3～0.5MPa。待一次浆初凝后，即可进行二次注浆。二次注浆压力2MPa左右，要稳压2min。二次注浆实为壁裂注浆。二次浆液冲破一次注浆体，沿锚固体与土的界面，向上体挤压壁裂扩散，使锚固体直径加大，径向压力也增大，周围一定范围内土体密度及抗剪强度均有不同程度增加。因此，二次注浆可显著提高土锚的承载能力。

 

 

　　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。在正式张拉前，应取设计拉力值的0.1～0.2倍预拉一次，使其各部位接触紧密、杆体完全平直。对永久性锚杆，钢拉杆的张拉控制应力不应超过拉杆材料强度标准值。的0.6倍；对临时性锚杆，不应超过0.65倍。钢拉杆张拉至设计拉力的1.1～1.2倍，并维持10min(在砂土中)或者15min(在黏土中)，然后卸载至锁定荷载予以锁定。

 

 

　　在土层锚杆工程中，试验是必不可少的。因为决定土层锚杆承载能力的因素很多，诸如土层性状、材料性质、施工因素等等，而目前的理论还不可能全面考虑这些因素，因此，不可能精确计算土层锚杆的承载力。试验的主要目的是确定锚固体在土体中的抗拔能力，以此验证土层锚杆设计及施工工艺的合理性、或检查土层锚杆的质量。