一、相关定义 F-g7* M }H7`,@I 锚杆:将拉力传至稳定岩土层的构件。当采用钢绞线或高强钢丝束作杆体材料时,也可称为锚索。-《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 4NN81~v 4 {TWgR2?{C 土层锚杆:锚固于土层中的锚杆。-《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 5YQq*$|'+ 由设置于钻孔内、端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体。-《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99 /P8`)?f~y 岩石锚杆:锚固于岩层内的锚杆。-《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 EXrOP]Kl 5ZPe=SQ{ 系统锚杆:为保证边坡整体稳定,在坡体上按一定格式设置的锚杆群。-《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 eL7rX"! 为使围岩整体稳定,在隧洞周边上按一定格式布置的锚杆群。-《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001 %L^S;v3 2qY+-yOEt 锚固:利用锚定在洞室围岩或岩体边坡中的锚杆来加固岩体的工程措施。-《岩土工程基本术语标准》GB/T 50279-98 L,QAE)S'a BU|bo") 锚杆挡墙:用水泥砂浆把钢杆或多股钢丝索等锚固在岩土中作为抗拉构件以保持墙身稳定,支挡土体的挡墙。《岩土工程基本术语标准》GB/T 50279-98 <
o;XzJ#P ZB'/DO=i 一般而言,土钉属土体加筋范畴,锚杆则属于岩土锚固范畴。土钉的使用一般是依靠土钉群产生加筋效果,密度大于锚杆;而锚杆则个体的作用体现的较大。
土钉和锚杆的作用有点相同,都是用于护坡,只是土钉护坡深度浅一些.锚杆的作用更大一些,在深基坑中锚杆与护坡桩共同作用,能很好的起到保护边坡稳定.土钉在一些稍浅的基坑中与钢网相连然后喷上水泥浆,形成整体来稳定边坡土.
土钉分为土钉墙和土钉支护。
土钉与锚杆总体上说,都是解决建、构筑物基础问题的可供选择的手段之一。它们的区别主要是:锚杆主要为锚固机制,土钉墙主要为加固机制,而土钉支护则为加固基础上的锚固机制
简而言之,土钉-注浆加筋技术应用于土层的被动式支护形式;锚杆-注浆加筋技术应用于多种地层(岩层应用情形较多)的主动式支护形式,进入工作状态前一般要对杆体施加张拉预应力。
土钉只有在土体发生变形时,杆体中才会产生拉力,由于未施加外部张拉力,根据灌浆体(锚杆中的锚固体)的静力平衡,必然存在一个浆-土界面剪应力中性点(土体变形有无的分界点,即滑裂面),将土钉全长受力分为pick-up和anchor两段,类似于岩石隧道灌浆支护锚杆的承载机理,如图1。
因此,当土层锚杆为全长粘结(无自由段)且无张拉预应力的情形下,不妨当作土钉来理解。
锚杆则无论岩土层是否发生变形,其杆体因为在锚头施加的外部张拉力而处于受拉状态,拉力通过锚固体-岩土体界面剪切应力传递到周边岩土层中改变岩土体的应力条件,从而约束岩土体的变形,如图2所示。因此,施加张拉力的锚杆一般都是在岩土体潜在滑裂面前设置不灌浆的自由段,滑裂面之后设置灌浆的锚固段,不会形成上图中全长粘结式锚杆的自平衡状态。
工程实践中,土钉布设密度与锚杆布置密度的差别,以及各自支护体系组成的不同,也都是是由二者不同的承载机理决定的。
图1引自-Ma等, 2016, A numerical model of fully grouted bolts considering the tri-linear shear bond-slip model, Tunelling and Underground Space Technology, 54:73-80.
图2引自-Ivanovic等, 2009, Modelling of debonding along the fixed anchor length, INT J R Mech Min Sci, 46:699-707.