主要有两大类因素影响土层锚杆锚固力，一类为岩土工程条件，为非人类控制因素，它包括土的内聚力、内摩擦角、密度、地下水埋深等因素；另一类为人类可控因素，如锚固体长度、直径、倾角、间距等。

 

 

　　锚杆的分类方法有多种，按锚固形态通常可将其分为圆柱体型锚杆、连续扩阶型锚杆、端部扩大头型锚杆三种。

 

　　2.1圆柱体型锚杆

 

　　这类锚杆的应用时间最早也最长，它是在锚杆钻机成孔后，在圆形钻孔内放入锚索，注浆固结，即形成圆柱形锚杆。如果预先施加预应力，则成为预应力锚杆。这种锚杆试用于较坚硬的土层，因为软粘土的粘结摩擦阻力较小，难以达到抗拔强度。

 

　　2.2连续扩阶型锚杆

 

　　连续扩阶型锚杆的原理是在自由段与锚固段交界处设置密封袋，以免注浆时压力损失，并在孔内插入带有一环环圆孔的套管来实现高压灌浆，其灌浆压力破坏一次灌浆形成但还未完全固结的灌浆体，浆液进入土层，使锚固段形成一串串凸起体，类似于糖葫芦，从而可以大大提高锚固体与土体间的锚固强度。相对于圆柱体型锚杆，其锚固力有了很大的提高。这类锚杆适用于淤泥、淤泥质粘土等极软土层。

 

　　2.3端部扩大头型锚杆

 

　　端部扩大头型锚杆是通过扩孔钻头或机具，扩大钻孔的最顶端。这样锚杆的锚固力就由锚固体与土体的摩擦强度和端部的端承强度组成承担，其锚固力大大高于圆柱形锚杆。尤其在如今城市基坑支护过程中，由于地下管线和临近建筑限制了锚杆长度，端部扩大头型锚杆得以广泛应用。可以通过机械扩孔、爆炸、水力等方式达到扩孔的效果。

 

　　3、锚固参数对土层锚杆锚固效果的影响

 

　　从锚杆内力的传递形式来区分，土层锚杆通常分为锚头、拉杆及锚固体等三部分。锚头承担来自支护结构的拉力并直接将力传递给拉杆；拉杆将来自锚杆头部的拉应力传递给锚固体；锚固体将来自拉杆的力传递到稳定的土体中。拉杆又分为有效锚固部分和非锚固部分。

 

　　3.1锚固段长度对锚固效果的影响

 

　　通常根据单根锚杆所须承担的抗拔力来确定有效锚固长度。对于土层锚杆，一般要求其锚固段长度大于4.0m，但要小于14.0m；非锚固长度一般根据支护结构和稳定土体之间的实际距离来定，对于预应力锚杆，一般不小于5.0m。只有当前一部分锚固端出现较大位移或破坏时，后面的锚固段才继续发挥受拉作用。因此，不能单纯通过增加锚固段的长度来增加锚杆的锚固力。

 

　　在锚固体中，砂浆与土层之间的单位摩擦力远小于砂浆与钢筋的握固应力。所以，这一土层性质影响了土层锚杆的最小锚固段长度，其最小锚固长度将主要由土层所固有的抗剪强度所控制。

 

　　灌浆压力很大程度上影响着周围土体的抗剪强度。在锚杆注浆时，通过提高注浆压力，并在孔口设置止浆塞，可以大大提高土体的抗剪强度，简介提高了锚杆的抗拔力。但对于软粘土，高压灌浆形成的应力集中将随着软粘土的变形而衰减，达不到提高土体抗剪强度的目的。因此，在软粘土层，应用高压灌浆来提高土体抗剪强度效果不是很明显。

 

　　3.2锚杆倾角对锚固效果的影响

 

　　锚杆倾角是锚杆设计中的重要一环，倾角不同，锚固力在水平方向和垂直方向的分力也会不同。在锚固力的分力中，水平分力是有效应力，垂直分力增加了支档结构的压应力，起着相反的作用。倾角在很大程度上还影响着锚固段与非锚固段的划分。

 

　　锚杆的安设倾角，需要考虑场地地下管线走向、地层情况和施工工艺方法。根据工程经验，一般土层锚杆的倾角要大于15°，小于45°；俯角愈大，对于抵抗侧压力的水平方向分力越有利，但与此同时，由于垂直方向分力加大，会引起支挡结构底部压力增大的影响，这是非常不利的。在工程设计中，确定锚杆倾角需要考虑多个方面，首先要把土层情况考虑进来，锚杆的锚固体部分最好位于土质较稳定的土层中，以提高锚杆的抗拔能力；其次，很重要的一点是，施工前，要弄清邻近的构筑物和市政管线等，尽量避免开，以免造成损坏；此外，锚杆倾角还直接影响到钻孔是否方便，灌浆过程是否顺利。

 

　　把滑坡滑动面简化为平面，通过数学分析，当单位长度锚杆所能提供的抗滑增量达到最大时，此时的锚杆倾角即为最优锚固角。在工程施工中，设锚杆总长实际为L实：

 

　　单位长度锚杆所提供的锚固力：

 

　　式中：——锚索滑动面提供的阻滑力；——设计锚固力；——滑动面土体内摩擦角；——滑动面与锚索相交处的滑动面倾角；——锚索与水平面所夹的角（锚索向下倾时为正）

 

　　等式对求导数，得：

 

　　令，则：

 

　　求二阶导数，得：

 

　　因为，所以只有一个极值点。

 

　　当，即时，锚杆单位长度锚固力为极大值。即锚杆的最优锚固角通过来确定。

 

　　3.3锚杆间距对锚固效果的影响

 

　　锚杆之间的水平间距取决于两个因素，分别是支护结构所承担的荷载以及每根锚杆设计所能承受最大的拉应力。在支护结构所承受的荷载一定的状况下，锚杆之间水平间距愈大，相应的每根锚杆所分担的拉力就愈大。另一方面，锚杆之间的水平间距过小，单根锚杆所承受的力会下降，产生通常所说的“群锚效应”。根据工程经验，锚杆之间水平间距最好不小于1.5m，上下排垂直间距最好大于2.5m。

 

　　为了避免灌浆时坡顶附近土体隆起，最上层锚杆距离土体表面要有一段距离，通常通过计算确定。一般认为，该距离要大于4m。此外，在可能发生流砂地层施工锚杆，布置锚杆孔位时，应注意使锚头标高距离砂层有一段距离，以免流砂路径与锚杆钻孔联通，流砂从钻孔涌出堵塞钻孔。

 

 

　　（1）圆柱形锚杆由于施工简便，应用领域最广。连续扩阶型锚杆对锚固力有一定的提高，适用于淤泥等软质粘土。端部扩大型锚杆通过扩大钻孔端部，大大提高了锚固力，其应用范围正在不断扩大。

 

　　（2）锚固段长度对锚固力有很大的影响，对于一般土层锚杆，其锚固段长度要求大于4m，小于14m。对于预应力锚杆，其非锚固段一般不小于5m。

 

　　（3）锚杆倾角影响着锚固力的水平分力，通过简化滑动面，计算锚杆单位长度锚固力极值，得出最优锚固角。

 

　　（4）锚杆之间水平间距最好不小于1.5m，上下排垂直间距最好大于2.5m。对于流砂地层还要注意保持间距。