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什么是锚杆、锚索与锚杆挡墙?
锚杆挡土墙是指利用锚杆技术建筑的挡土墙,由钢筋混凝土墙面和锚杆组成,依靠锚固在岩层内的锚杆的水平拉力以承受土体侧压力。按墙面构造的不同,分为柱板式和壁板式两种。所谓柱板式是指挡土墙的墙面由肋柱和挡土板组成,挡土板直接承受墙面后填料产生的土压力,挡土板支承于肋柱,肋柱与锚杆相连;而壁板式则不设立柱,墙面仅由墙面板构成,墙面板直接与锚杆连接。锚杆挡土墙结构形式主要有柱板式和板壁式两种。柱板式一般由肋柱、挡土板及灌浆锚杆组成,具有较大的抗拔力,可用于路堑或路堤挡土墙;板壁式一般由钢筋混凝土板和楔缝式锚杆组成,多用于边坡防护。锚杆是锚杆挡土墙的主要受力构件,可为普通钢筋、预应力锚杆或预应力锚索等,锚孔直径100~150mm,一般向下倾斜10°~15°,间距不小于2m。锚孔内放置钢筋或钢束后,灌注水泥砂浆使其锚固于稳定地层,具有足够的抗拔力。
肋柱截面多为矩形,也有设计为T形,底端一般做成自由端或铰接,如基础埋置深,且为坚硬岩石,也可作为固定端。挡土板可采用柄形板、矩形板和空心板。锚杆挡土墙适用于边坡高度较大,石料缺乏,挖基困难,且具备锚固条件的地区,多用于路堑墙。
锚杆按孔径大小可分为锚索(大锚杆)和小锚杆。锚索所需锚孔孔径较大,采用钻机或锚杆钻机钻孔,钻孔深度可达50m或更长。锚索由数根钢筋或钢丝束或钢绞线组成。小锚杆锚孔直径为38~50mm,可用普通风钻钻孔,钻孔深度3~5m,小锚杆一般为一根钢筋。按地层中的锚固方法可分为楔缝式锚杆和灌浆锚杆。楔缝式锚杆一般用在锚固岩层较为坚硬的地区,小锚杆楔缝较为简单,锚杆插入钻孔后,施加压力,使楔子挤入锚杆端部楔缝,迫使杆端张开嵌固在岩层上。大锚杆的固定较为复杂,一般要加工特殊锚固装置,使锚杆头上的外夹片嵌固在岩层上。灌浆锚杆分为普通灌浆锚杆、扩孔锚杆、预压锚杆、预应力锚杆。预压锚杆是在灌浆时对水泥砂浆施加一定的压力,预应力锚杆是对锚杆施加张拉应力。此外,法国曾采用一种I•R•P型锚杆,杆心设有孔道,杆壁有阀门,可以通过锚杆于肋柱的接头处,重复灌入砂浆,以控制灌注的深度,从而使锚杆本身在锚固的同时对土层进行加固。在灌浆材料上,除常用的水泥砂浆外,美国、法国曾用过树脂材料,日本还用了化学液体灌浆,利用化学液体的膨胀性来提高锚杆的抗拔能力。锚杆可按照弯矩相等(锚杆层数是两层时)或支点反力相等(锚杆层数大于两层)的原则布置,向下倾斜,锚杆的倾斜度是为保证灌浆的密实,有时也为了避开邻近的地下管道或浅层不良土质等。每层锚杆与水平面的夹角不应大于45°,宜为15°~25°,布设时要求考虑墙面构件的预制、运输、吊装和构件受力的合理性,同时要考虑锚杆施工条件、受力条件等。每级肋柱上视肋柱高度可设为两层或多层锚杆,一般布置2~3层。若锚杆布置太疏,则肋柱截面尺寸大,锚杆粗而长,但若布置过密,锚杆之间受力的相互影响使锚杆抗拔力受到影响,此时锚杆抗拔力就变的比单根锚杆设计拉力低。为防止出现群锚现象,锚杆间距不应小于2.0m。多层锚杆挡土墙为了减少墙的位移量,应使中层和低层锚杆缓于上层锚杆的倾斜度。
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挡土墙的形式有哪几种
挡土墙的形式:
按结构分:
(一)重力式挡土墙:
重力式挡土墙靠自身重力平衡土体,一般型式简单、施工方便、圬工量大,对基础要求也较高。依据墙背型式不同,其种类有普通重力式挡墙、不带衡重台的折线墙背式重力挡墙和衡重式挡墙。
衡重式挡墙属重力式挡墙;衡重台上填土使得墙身重心后移,增加了墙身的稳定性;墙胸很陡,下墙背仰斜,可以减小墙的高度和土方开挖;但基底面积较小,对地基要求较高。
(二)锚定式挡土墙:
锚定式挡土墙属于轻型挡土墙,通常包括锚杆式和锚定板式两种。
锚杆式挡墙主要由预制的钢筋混凝土立柱和挡土板构成墙面、与水平或倾斜的钢锚杆联合作用支挡土体,主要是靠埋置岩土中的锚杆的抗拉力拉住立柱保证土体稳定的。
锚定板式则将锚杆换为拉杆,在其土中的末端连上锚定板。它不适于路堑,路堤施工容易实现。
(三)薄壁式挡墙:
薄壁式挡土墙是钢筋混凝土结构,包括悬臂式和扶壁式两种主要型式。
悬臂式挡土墙由立壁和底板组成,有三个悬臂,即立壁、趾板和踵板。当墙身较高时,可沿墙长一定距离立肋板(即扶壁)联结立壁板与踵板,从而形成扶壁式挡墙;老路加固时,考虑扶壁难以在踵板侧做,也可考虑将其做在趾板侧,同样可以发挥作用,但须进行设计计算确定。
(四)加筋土挡土墙:
加筋土挡土墙是由填土、填土中的拉筋条以及墙面板等三部分组成,它是通过填土与拉筋间的摩擦作用把土的侧压力削减到土体中起到稳定土体作用的。
加筋土挡土墙属于柔性结构,对地基变形适应性大,建筑高度也可很大,适用于填土路基;但须考虑其挡板后填土的渗水稳定及地基变形对其的影响,需要通过计算分析选用。
(五)其它挡土墙:
柱板式挡土墙(沿河路堤及基坑开挖中常用)。
桩板式挡土墙(基坑开挖及抗洪中使用)。
垛式挡土墙(又称为框架式挡土墙)。
挡土墙的类型图片
挡土墙结构类型有重力式、半重力式、悬臂式、扶壁式、锚杆式、加筋土钉式、地下连续墙、排桩式、水泥土墙、土钉墙、逆做拱墙、柱板式、朵式等。其中重力式挡土墙在工程中最为常见。悬臂式、扶壁式使用也较多。挡土墙的作用是支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳。
在挡土墙横断面中,与被支承土体直接接触的部位称为墙背;与墙背相对的、临空的部位称为墙面;与地基直接接触的部位称为基底;与基底相对的、墙的顶面称为墙顶;基底的前端称为墙趾;基底的后端称为墙踵。
挡土墙的技术:
加筋环由3个同直径钢筋环和若干与之垂直相交的立筋掷扎而成内侧附着土工格栅做衬垫。钢筋按设计加筋环周长进行断料和焊接,立筋断料,立筋材料也可采用预制钢筋砼短柱等。钢筋环、立筋分别刷沥青并外裹沥青土工布防腐。
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