1)在巖土工程中采用錨固技術(shù),，能充分調(diào)用巖土體能量,，調(diào)用巖土的自身強(qiáng)度和自承能力,，減輕結(jié)構(gòu)自重,，確保施工安全,。
2)在巖土工程中各類地層均可進(jìn)行錨固,，但作為永久性錨桿的錨固段不能設(shè)置在未經(jīng)處理的有機(jī)質(zhì)土,、液限ω1＞50%的巖土層中,，以及相對(duì)密度Dr＜0.3的砂層中,。
3)錨固工程施工機(jī)械及設(shè)備的作業(yè)要求的空間較小,，對(duì)各種地形及場(chǎng)地?zé)o太多的空間要求。
4)用錨桿替代鋼支撐作側(cè)壁支撐,，不但可節(jié)約大量鋼材,，而且大大改善了施工條件。
5)用錨桿或土釘支護(hù)替代放坡,、襯砌或重力式擋土墻支護(hù),，可大量節(jié)省土石方工作量，從而節(jié)約成本和縮短施工工期。
圖5-1 錨桿的構(gòu)造
6)錨桿的設(shè)計(jì)拉力可由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和施工來(lái)準(zhǔn)確獲得,，它可保證錨固工程具有足夠的安全系數(shù)和工作的可靠性,。
7)利用錨固工程支護(hù)與其他施工相比較，對(duì)環(huán)境污染小,。
8)錨桿施加預(yù)應(yīng)力后可較準(zhǔn)確地控制結(jié)構(gòu)物的變形量,，以保證結(jié)構(gòu)物的安全。
二,、錨桿的構(gòu)造
錨桿是受拉桿件的總稱,。當(dāng)與構(gòu)造物采用錨桿作為加固或支撐的受力桿件時(shí)，從力的傳遞機(jī)理來(lái)看,，錨桿由錨固體,、拉桿及錨頭三個(gè)基本部分組成(圖5-1)。現(xiàn)將各組成部分的材料,、作用等分述如下,。
1.錨桿頭部
錨桿頭部是構(gòu)造物與拉桿的連接部分。在一般情況下,，拉桿設(shè)置是水平向下的,，具有一定的傾斜角度。因此,，與作用在構(gòu)造物上的側(cè)向土壓力不在同一方向上,。為了使來(lái)自構(gòu)造物的力得到傳遞，一方面必須保證構(gòu)件本身的材料具有足夠的強(qiáng)度,，相互的構(gòu)件能緊密固定,，另一方面又必須將集中力分散開。為此,，錨頭由下列幾部分組成,。
(1)臺(tái)座
構(gòu)造物與拉桿方向不垂直時(shí)，需要用臺(tái)座作為拉桿受力調(diào)整的插座,，并能固定拉桿位置,，防止其橫向滑動(dòng)和有害的變位。臺(tái)座用鋼板或混凝土制成,。
(2)承壓墊板
為使拉桿的集中力分散傳遞,，并使緊固器與臺(tái)座的接觸面保持平順，鋼筋必須與承壓墊板正交,，一般用20～40mm厚的鋼板,。
(3)緊固器
拉桿通過(guò)緊固器的作用，將其與墊板,、臺(tái)座、構(gòu)造物貼緊并牢固聯(lián)結(jié)。如拉桿的材料采用粗鋼筋,，則在拉桿端部焊螺絲端桿,，用螺絲或?qū)Ｓ玫穆?lián)結(jié)器作為緊固器。為了減少螺絲端桿加工的工作量,，必要時(shí)也可直接采用焊接的方法,。如用鋼絞線等，則需用公錐及錨銷等零件,。
圖5-2 錨桿的長(zhǎng)度
2.拉桿
拉桿是錨桿的中心受拉部分,，從錨桿頭部到錨固體尾端的全長(zhǎng)即是拉桿的長(zhǎng)度。拉桿的全長(zhǎng)L實(shí)際上包括有效錨固長(zhǎng)度Le和非錨固段長(zhǎng)度L0兩部分(圖5-2),，即
L=Le+L0
式中:L為拉桿的全長(zhǎng),，m;Le為有效錨固段長(zhǎng)度，m;L0為非錨固段長(zhǎng)度,，m,。
有效錨固段長(zhǎng)度即錨固體長(zhǎng)度，主要根據(jù)每根錨桿需承受多大的抗拔力來(lái)決定,。非錨固段長(zhǎng)度也稱自由長(zhǎng)度,，由構(gòu)造物與穩(wěn)定地層之間的距離來(lái)決定。
我國(guó)早期常用的拉桿材料為熱軋螺紋粗鋼筋,，直徑采用122～32mm,，單根或2～3根點(diǎn)焊成束。近年來(lái)發(fā)展采用45SiMnV高強(qiáng)度鋼材(直徑25mm)以及鋼絞線,、鋼絲束等,。
3.錨固體
錨固體是錨桿尾端的錨固部分，通過(guò)錨固體與土之間的相互作用,，將力傳遞給地層,。錨固力能否足夠保證構(gòu)造物的穩(wěn)定要求是錨桿技術(shù)成敗的關(guān)鍵。
從力的傳遞方式來(lái)看,，錨固體可分為3種類型,。
(1)摩擦型
典型的摩擦型錨桿是在已鉆好的孔內(nèi)插入鋼筋并灌注漿液，使其形成一柱狀的錨固體,，這種錨桿通常稱為灌漿錨桿,。在實(shí)際的施工中，有時(shí)采用壓力灌漿,，因此,，實(shí)際的錨固體一般要比設(shè)計(jì)的錨固體大。柱狀錨固體外表面與土層之間的摩擦力將來(lái)自拉桿的拉力傳遞給地層,。
在一般情況下,，錨固體周圍土層內(nèi)部的抗剪強(qiáng)度τ1比錨固體混凝土面與土層之間的摩擦力f1要小,，所以錨固力的估算應(yīng)按τ1來(lái)考慮比較合理(τ1是經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，由抗拔試驗(yàn)求得),?？梢哉J(rèn)為摩擦錨桿是以摩擦力F(F=τ1×灌漿錨固體的周邊面積)作為支撐機(jī)理的，即F＞＞Q(Q為支撐力),。在實(shí)際工作中,，目前以摩擦型為主的錨桿占絕大多數(shù)。
(2)承壓型
錨固體有一個(gè)支撐的面,，支撐型的錨固體一部分或大部分是擴(kuò)大的,，所以錨桿的拉力與其說(shuō)是依靠錨固體與土之間的摩擦，不如說(shuō)是依靠作用于錨固體的被動(dòng)土壓力來(lái)獲得支撐,，亦即錨固體的支撐機(jī)理是F＜＜Q,。
為了形成承壓面，可由幾種不同的途徑得到,。在天然地層中可采用機(jī)械裝置,，如施工時(shí)在拉桿的后端裝有輔助設(shè)施，即從地面鉆到預(yù)定的深度時(shí),，通過(guò)機(jī)械作用,，將端部的裝置張開，如圖5-3所示;或采用注漿塞加壓灌漿擴(kuò)大孔徑;或在填土中采用預(yù)制的鋼筋混凝土板開挖埋設(shè),，這種錨桿屬于錨定板結(jié)構(gòu)型式,，如圖5-4所示。
(3)復(fù)合型
復(fù)合型錨桿的例子,，如在軟弱地層中采用擴(kuò)孔灌漿錨桿,，在成層地層中采用串鈴狀錨桿或類似擴(kuò)孔型的螺旋錨桿(圖5-5a、b),。擴(kuò)大部分是一個(gè)或幾個(gè),。周邊面積很大，摩擦力也有相當(dāng)大的數(shù)值;復(fù)合型錨桿的支撐方式比較復(fù)雜,，實(shí)際上是摩擦力及支撐力兩者兼而有之,，共同承擔(dān)?？梢哉J(rèn)為,，摩擦力與支撐力的大小近似相等(F≈Q)屬于此種形式。值得注意的是,，在砂土和粘性土中,，使摩擦力達(dá)到最大值的變位量相差很大，因此,，當(dāng)錨固層為粘性土或軟的粉砂土?xí)r,，對(duì)摩擦力的取值要十分慎重,，必須經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)抗拔試驗(yàn)來(lái)確定。
圖5-3 擴(kuò)孔型錨桿
圖5-4 錨定板結(jié)構(gòu)
圖5-5 復(fù)合錨桿
