[01159766]一种分层内抬升卸荷式地拉锚杆及施工方法

1.课题来源与背景 在岩土工程支护领域,锚杆支护是最常用的支护技术之一,经过多年发展,锚杆支护技术已经较为成熟,如何提高锚杆的承载力是解决锚杆材料浪费的重要因素。现有的支护技术中,单纯的框架锚杆结构不能用于较高边坡或深基坑,它通常与排桩结合起来作为深基坑或高边坡支护的主要结构型式,这种结构承载力高,施工技术成熟,但造价也相对较高,不经济,如专利号为CN 205776250 U的一种设有地拉锚型式的双排桩结构体系很好地将地拉锚应用于双排桩中,解决了双排桩的受力问题及锚索不能穿越红线的问题,但其缺点在于：一方面,当边坡施工空间小时,施工排桩的空间不足,无法打桩,当边坡或基坑周围地下水较多或土层易坍塌时,会引起成孔困难,不易施工;另一方面,当地面超载大时,由于无法卸荷会使得桩身直径大,配筋大,同时,锚杆长度增加,配筋增大,造成材料浪费。专利号为CN 206599785 U的一种排桩锚拉水泥土桩连续墙支护结构将锚杆锚固于水泥土桩内,减小了锚杆的锚固段长度和桩体的直径,但该结构锚杆的数量增多,而且结构本身重力较大,占地面积大,施工工序复杂,容易穿越建筑红线。因此,很有必要提出一种既能通过逐层卸荷作用减小锚杆锚固段长度,又能保证施工方法简单且支护结构不穿越建筑红线的分层内抬升卸荷式地拉锚杆,用于多种环境的高边坡或深基坑支护。 2.技术原理及性能指标 （1）锚固原理：锚杆插入边坡钻孔内并注浆使锚杆稳定于土体中,对边坡中的锚杆施加张拉预应力从而产生锚固力,将边坡滑动区土体锚固于稳定区。（2）加固原理：向抬升卸荷钢管内注浆,浆体通过出浆孔流到周围土体中,使得周围土体被注浆体加固,形成一个直径大于抬升卸荷钢管的钢筋混凝土加固区;同时,锚杆的自由段穿过抬升卸荷钢管后,使得锚杆的自由段既能抗拉又能抗弯、抗压,充分参与了加固土体的工作。（3）卸荷原理：抬升卸荷钢管一端固定于稳定土层中,另一端通过外拉锚结构中钢绞线与紧绳器的拉力固定在边坡表面,向抬升卸荷钢管的第一类套管A与第二类套管B之间形成的管道内注浆,浆体通过出浆孔流入套管周围的土体中,并与土体融合为形成一个钢管混凝土注浆加固区,该注浆加固区承担了上部土体传递的土压力,从而减少了作用在下部结构上的土压力,达到了卸荷的效果;以此类推,每一节抬升卸荷钢管都承担上部的土压力,逐步减少了作用在下层锚杆的土压力,进而减少锚杆长度,节约材料。 3.技术的创造性与先进性 （1）抬升卸荷钢管中注入水泥浆,可以加固周围的土体,形成一个“土拱加固区”,能改善锚杆周围的土体性质,从而加大了锚杆的支护范围,同时,锚杆的自由段穿过抬升卸荷钢管后,使得锚杆的自由段既能抗拉又能抗弯、抗压,充分参与了加固土体的工作。（2）抬升卸荷钢管一端固定在稳定土层中,另一端通过外拉锚结构固定在边坡表面上,充分利用了稳定土层以及锚杆的自由段,使抬升卸荷钢管能够承担锚杆上部的土压力,从而减小了下层锚杆上的土压力以及传递至面层上的侧压力,达到卸荷的效果;同时,每一层锚杆间互不影响,通过每一层抬升卸荷钢管的逐层卸荷,可减少锚杆的锚固段长度,从而降低工程造价。（3）本发明施工工序简单,可以边开挖边支护,对周围环境影响较小;同时,该结构适用于各种地质情况的支护,尤其是当边坡较高空间小或土层条件不利于打桩时,该结构可以作为很好的支护手段,为边坡支护提供了一种新思路。 4.技术的成熟程度,适用范围和安全性 现已成熟掌握本成果的工艺流程,广泛适用于边坡及基坑支护工程,能保证施工方法简单且支护结构不穿越建筑红线的分层内抬升卸荷式地拉锚杆,用于多种环境的高边坡或深基坑支护。 5.应用情况及存在的问题 已经与企业合作将技术应用于岩土工程锚固技术领域,仍需扩大推广应用范围。 6.历年获奖情况 无