(02)岩土锚杆(索)的类型、工作特性及适用条件-12-20
锚杆支护结构类型及质量控制
锚杆支护结构类型及质量控制一、锚杆支护结构类型1. 按照锚固方式分类（1）全长锚固式锚杆全长锚固式锚杆是指锚杆的整个长度都插入到稳定土层中，通过锚杆与土体的摩擦力来实现锚固作用。
全长锚固式锚杆适用于土体较厚、稳定性较好的地层。
（2）端部锚固式锚杆端部锚固式锚杆是指锚杆的部分长度插入到稳定土层中，通过锚杆端部的锚固头与土体产生锚固力。
端部锚固式锚杆适用于土体较薄、稳定性较差的地层。
（3）混合锚固式锚杆混合锚固式锚杆是指将全长锚固和端部锚固相结合的一种锚固方式。
混合锚固式锚杆适用于复杂地质条件和多种土体类型的场合。
2. 按照锚杆材料分类（1）钢筋锚杆钢筋锚杆是指以钢筋作为主要承载体的锚杆。
钢筋锚杆具有较高的承载力和抗拉强度，适用于承载要求较高的场合。
（2）钢绞线锚杆钢绞线锚杆是指以高强度钢绞线作为主要承载体的锚杆。
钢绞线锚杆具有较好的柔韧性和抗腐蚀性，适用于腐蚀性较强的环境。
（3）玻纤增强塑料锚杆玻纤增强塑料锚杆是指以玻纤增强塑料作为主要承载体的锚杆。
玻纤增强塑料锚杆具有轻质、高强、抗腐蚀等优点，适用于特殊场合。
3. 按照施工方法分类（1）预应力锚杆预应力锚杆是指在锚固前对锚杆施加一定的预应力，以提高锚固效果的一种施工方法。
预应力锚杆适用于对位移控制要求较高的场合。
（2）非预应力锚杆非预应力锚杆是指在锚固过程中不施加预应力的一种施工方法。
非预应力锚杆适用于对位移控制要求不高的场合。
二、锚杆支护质量控制内容1. 设计阶段质量控制（1）地质调查与分析在锚杆支护设计前，应进行详细的地质调查和分析，了解工程地质条件、地层分布、土体物理力学参数等，为设计提供依据。
（2）设计参数选择根据地质调查结果，合理选择锚杆类型、直径、长度、间距、锚固方式等参数，确保锚杆支护结构的稳定性和安全性。
（3）设计计算依据相关规范和设计参数，进行锚杆支护结构的计算，包括锚杆的承载力、抗拔力、抗剪力等，确保锚杆支护结构满足承载要求。
隧道锚杆施工
隧道锚杆施工一、概述1.锚杆定义与分类（1）锚杆定义锚杆是指在岩土体内部钻孔中，用黏结剂（如水泥砂浆、锚固剂、水玻璃双液浆等）将钢筋（或其他杆材）与岩土体黏结成一个整体，对岩体起支承、加固、提高层间摩阻力且形成“组合梁”和悬吊的作用，是将岩土体因工程改变而产生的重新分布力传至稳定结构物或岩土层的一种构件。
当采用钢绞线或高强钢丝束做杆体材料时，也可称为锚索。
（2）锚杆分类目前国内外使用锚杆种类已达数百种，其称谓各不相同。
按锚固形式可划分为全长黏结型锚杆、端头锚固型锚杆、摩擦型锚杆和其他类型锚杆；按受力状态可划分为非张拉型锚杆和张拉型锚杆，张拉型锚杆又分为张拉锚杆和预应力锚杆。
①全长黏结型锚杆。
全长黏结型锚杆分为树脂锚杆和砂浆锚杆。
②端头锚固型锚杆。
端头锚固型锚杆分为机械锚固型锚杆和黏结锚固型锚杆。
机械锚固型锚杆分为楔缝式锚杆、倒楔式锚杆和胀壳式锚杆；黏结锚固型锚杆分为水泥砂浆锚杆、快硬水泥卷锚杆和树脂锚杆。
③摩擦型锚杆。
摩擦型锚杆分为缝管式锚杆和楔管式锚杆。
④其他类型锚杆其他类型锚杆包括屈服锚杆、可回收式锚杆、自进式锚杆、土中打入式锚杆等。
2.锚杆特点岩土锚固技术是通过埋设在岩土体中的锚杆，将结构物与岩土体紧紧地联锁在一起，依赖锚杆与岩土体的抗剪强度传递结构物的拉力或使岩土体自身得到加固，以保持结构物和岩土体的稳定。
与完全依靠自身强度、重力而使结构物保持稳定的传统方法相比较，岩土锚固技术尤其是预应力锚固技术具有以下特点。
①在岩土体开挖后，能较快提供支护力，有利于保护岩体的固有强度，阻止岩土体的进一步扰动，控制岩土体变形的发展，提高施工过程的安全性。
②提高岩土体软弱结构面、潜在滑移面的抗剪强度，改善岩土体的其他力学性能。
③改善岩土体的应力状态，使其向有利于稳定的方向转化。
④锚杆的作用部位、方向、结构参数、密度和施作时机可以根据需要方便地设定和调整，能以最小的支护力，获得最佳的稳定效果。
⑤将结构物与岩土体紧密地联锁在一起，形成共同工作的体系。
02岩土锚杆(索)的类型、工作特性及适用条件-12-20
围岩处于三维压缩状态
1－杆体和托板作用在岩石上的力； －杆体和托板作用在岩石上的力； 2－岩石；3－托板；4－挡环 －岩石； －托板； －
岩石移动使锚杆 进一步锁紧岩石
锚杆锚固力随时间而增长的曲线 1－黑色页岩；2－锰矿体； －黑色页岩； －锰矿体； 3－绿泥岩 － 缝管锚杆的锚固力与拔出量的关系 1－砂岩；2－锰矿体；3－绿泥岩 －砂岩； －锰矿体； －
10、纤维增强塑料锚杆 、
纤维增强塑料是一种以合成树脂为粘结 复合纤维为增强材料制成的复合材料。 剂、复合纤维为增强材料制成的复合材料。 其相对密度为1.8～ 其相对密度为 ～2.1 抗拉强度高达 600～700 Mpa ～ 纤维增强锚杆的优点： 纤维增强锚杆的优点： 防腐蚀，耐久性好； 防腐蚀，耐久性好； 绝缘，防静电； 绝缘，防静电； 抗拉和粘结强度高； 抗拉和粘结强度高； 重量轻，同等规格的杆体约为钢材的 ； 重量轻，同等规格的杆体约为钢材的1/4； 易于切割
（1）叶尼塞河 ）叶尼塞河sayane-shushensh Hps消力池底 消力池底 板的预应力锚固
消力池表面粘结锚固的最终的结构型式质量检验： 消力池表面粘结锚固的最终的结构型式质量检验： 锚杆拉力值为1021kN，一年后测定的拉力损失为 ％ 锚杆拉力值为 ，一年后测定的拉力损失为20％ 使用几年后， 使用几年后，洪水未对消力池表面产生任何影响
天津百货大楼软土基坑工程 (-13.5 m)最大 最大 位移量仅 5 cm(1994)
6、扩体型锚杆 、
锚杆荷载传递方式的比较 (a)摩擦型 (b)摩擦－支承复合型 摩擦－ 摩擦型 摩擦
（1）底端扩体型锚杆 ）
爆炸成型的底 端扩体锚杆
用旋转叶片形成的扩体锚杆 固定地层 砂 固定长度： ～ 固定长度：6～10m 极限承载力 900～1400 kN ～ 比Φ=12cm的圆柱体锚固体承载 的圆柱体锚固体承载 力提高2～ 倍 力提高 ～3倍。
锚杆ppt课件
锚杆的应用场景
岩土工程
建筑结构
在岩土工程中，锚杆被广泛应用于隧 道、地下洞室、边坡等工程中，用于 加固和稳定岩土结构。
在高层建筑、大跨度结构等建筑结构 中，锚杆被用于固定和支撑建筑结构 ，提高结构的抗震性能和稳定性。
桥梁工程
在桥梁工程中，锚杆常被用于固定桥 梁支座、桥墩等部位，提高桥梁的整 体稳定性和安全性。
采用绿色环保技术，如环保材料、节能技术等，降低锚杆施工对环 境的影响。
锚杆在未来工程中的应用前景
高层建筑
01
随着高层建筑的发展，对锚杆的需求将不断增加，用于高层建
筑的桩基、基坑支护等。
地下工程
02
在地铁、隧道、地下商场等地下工程中，锚杆将发挥重要作用
，用于支护、加固等。
边坡工程
03
在边坡工程中，锚杆可用于边坡加固、滑坡治理等，提高边坡
的稳定性和安全性。
THANK YOU
。
材料准备
采购符合要求的锚杆、 水泥、砂石等材料，确
保质量合格。
场地准备
清理施工现场，确保作 业面平整、无障碍物。
锚杆的施工流程
清孔
用高压空气清除孔内残渣，确 保孔内干净。
注浆
用注浆机将配置好的水泥砂浆 注入锚杆孔中，使锚杆与岩土 体紧密结合。
成孔
根据设计要求，使用钻机在岩 土中钻出锚杆孔。
置入锚杆
。
验收标准
锚杆施工质量需符合国家相关 规范和设计要求，确保工程安
全。
05
锚杆的维护与保养
锚杆的日常检查与维护
01
02
03
锚杆的外观检查
每日对锚杆进行外观检查 ，查看锚杆是否有裂纹、 变形或腐蚀现象。
隧道施工锚杆(索)
隧道施工锚杆（索）一、锚杆（索）的作用和种类1.锚杆（索）的作用锚杆（索）是用金属或其他高抗拉性能的材料制作的一种杆（索）状构件，它是使用某些机械装置或黏结介质，通过一定的施工操作，安设在隧道及地下工程的围岩中，利用锚杆（索）的灌浆黏结作用和拉结作用，增强围岩的强度和抗变形能力，从而提高围岩的自稳能力，实现围岩加固的工程措施。
锚杆（索）支护作为一种常规的支护手段，它在技术、经济方面的优越性和对多种不同地质条件的适应性，使其在建筑领域尤其是在地下工程中得到了广泛应用和迅速发展。
2.锚杆的种类（1）按锚杆对围岩加固的区域来分，可分为系统锚杆、局部锚杆和超前锚杆三种。
系统锚杆强调的是联合作用，即群锚效应；局部锚杆强调的是对围岩的局部加固作用；超前锚杆强调的是支护的超前性。
（2）按在岩体中的锚固形式来分，锚杆可分为以下几种：①全长黏结式；②端头锚固式；③混合式。
二、普通（或早强）水泥砂浆锚杆（锚管）1.构造组成普通水泥砂浆锚杆，是以普通水泥砂浆作为黏结剂的全长黏结式锚杆，因其安装工艺简单，锚固效果好，安装质量易于保证，是隧道工程中常用的锚杆。
设计要求：Ⅲ级以上围岩，锚杆抗拔力不小于80 kN；Ⅳ、Ⅴ级围岩，锚杆抗拔力不小于100 kN。
2.设计、施工要点（1）杆体材料宜用HRB335钢筋，较少采用HBP235钢筋，直径以14～22 mm 为宜，长度为3.5 m，为增加锚固力，杆体内端可劈口叉开。
（2）水泥一般选用普通硅酸盐水泥，砂子粒径不大于3 mm，并过筛。
（3）砂浆强度等级不低于M20；水泥、砂、水的配合比一般为1∶（1～1.5）∶（0.45～0.5）。
（4）钻孔应符合下列要求：孔径应与杆径配合，一般孔径比杆径大15 mm，采用先插杆体后注浆施工时，孔径应比先注浆后插杆体施工的孔径要大一些，这主要是考虑到注浆管和排气管占用了部分空间。
孔位允许偏差为±（15～20）mm；孔深允许偏差为±50 mm。
锚杆分类及性能
锚杆分类目前用作支护的锚杆种类很多，按其与被支护体的锚固长度划分，可分为集中锚固类锚杆和全长锚固类锚杆。
集中锚固类锚杆是指锚杆装置和杆体只有一部分和锚杆孔壁相接触的锚杆。
包括端头锚固、点锚固和局部锚固等；全长锚固类锚杆是指锚固装置或锚杆杆体在全长范围内全部和锚杆孔壁接触的锚杆，包括各种摩擦式锚杆、全长砂浆锚杆、树脂锚杆和水泥锚杆等。
根据锚杆的锚固方式可分为机械式锚固型和黏结锚固型两类。
锚固装置或锚杆杆体和孔壁接触，靠摩擦力起锚固作用的锚杆，属于机械锚固型锚杆；锚杆杆体部分或全长利用树脂、砂浆、快硬水泥等胶结材料将锚杆杆体和锚杆孔壁黏结固定在一起，靠粘结力起锚固作用的锚杆属于黏结型锚杆。
用于制作锚杆的材料种类较多，根据锚杆的材质不同，又可将锚杆分为钢丝绳锚杆、普通钢筋锚杆、螺纹钢锚杆、玻璃钢锚杆、木锚杆和竹锚杆等类型。
第一节金属锚杆金属锚杆根据其锚固形式可分为机械式、管缝式和黏结式三大类。
一、机械式锚杆机械式锚杆使用最早、结构多样、数量较大的锚杆。
机械式锚杆的锚固机构本身是一个统一体，在安装锚杆时，锚固机构主要通过一个楔子系统在钻孔中进行轴向或径向相互错动而紧张在钻孔壁上。
锚固机构通过摩擦连接将锚固力多数传递给岩层。
机械式锚杆在安装时，多数产生预紧力。
有时，甚至锚固机构必须直接依靠预紧力来固定。
机械式锚杆的优点有：安装迅速，可即时达到承载力，可二次张紧，某些结构的锚杆还可以回收。
其缺点是：钻孔中的锚固段较短，在高应力区容易导致岩层破坏和锚固剂松动，锚固力一般偏低，只能适用于中等稳定以上的岩层条件。
机械式锚杆又可分为楔缝式锚杆、倒楔式锚杆和账壳式锚杆。
1.楔缝式锚杆楔缝式锚杆主要由杆体、楔子、垫板和螺母等组成，如1-1所示。
杆体直径包括18mm、20mm、22mm、25mm等规格，长度1200—1800mm；楔缝长150—250mm，宽2—3mm;楔子长130—150mm，宽18—25mm，上厚22—25mm，下厚3mm。
土层锚杆
土层锚杆
土层锚杆简称土锚杆。
▪ 是在深基础土壁未开挖的土层内钻孔，达到一 定深度后，在孔内放入钢筋、钢管、钢丝束、 钢绞线等材料，灌入泥浆或化学浆液，使其与 土层结合成为抗拉（拔）力强的锚杆。
▪ 锚杆端部与护壁桩联结，防止土壁坍塌或滑坡。 由于坑内不设支撑，所以施工条件较好。
一、 土 层 锚 杆 的 应 用
使墙体所受荷载可靠的传到拉杆上去。有如下几种形式
粗钢筋锚头
钢铰线锚头
钢铰 线定 位分 隔器
（二）拉 杆:拉杆的作用是将锚杆头部的荷载传给锚固
体。全长分为自由段和锚固段两部分。
（三）锚固体:锚固体是锚杆尾部的锚固部分。通过锚
固体与土体之间的磨擦力作用，将力传至地层。
圆柱形锚杆
端部扩大头锚杆
连续球形锚杆
六、土层锚杆的设计规定
1、锚杆自由段长度不宜小于5m,并应超过潜在滑裂面1.5m 2、锚杆锚固段长度不宜小于4m 3、锚杆下料长度应为自由段、锚固段及外露长度之和
4、锚杆上下排垂直间距不宜小于2m,水平间距不宜小于 1.5m
5、锚杆锚固体上覆土厚度不宜小于4m,
不能直接布于浅层。 6、无坑内立柱与支撑，地下结构施工方便，还可省却拆
撑、换撑等工序。
五、土层锚杆的构造
土层锚杆一般由锚头、锚头垫座、钻孔、防护套管、拉 杆（钢索）、锚固体、锚底板等组成。与支护结构共同形成 拉锚体系。
土层锚杆的构造
▪ 1. 土层锚杆的组成 ▪ 土层锚杆是由锚头﹑钢拉杆（钢索）、塑料套管、定位分割
式刀具缓缓张开刮土,在孔眼内长度方向扩1个或几个扩孔圆柱体，然后 注浆形成的锚杆。在粘性土和砂土中都适用，可以达到较高的拉拢力。
三、土层锚杆支护结构的设计与分析
锚杆分类及性能
锚杆分类及性能编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（锚杆分类及性能）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为锚杆分类及性能的全部内容。
锚杆分类目前用作支护的锚杆种类很多，按其与被支护体的锚固长度划分，可分为集中锚固类锚杆和全长锚固类锚杆。
集中锚固类锚杆是指锚杆装置和杆体只有一部分和锚杆孔壁相接触的锚杆。
包括端头锚固、点锚固和局部锚固等；全长锚固类锚杆是指锚固装置或锚杆杆体在全长范围内全部和锚杆孔壁接触的锚杆，包括各种摩擦式锚杆、全长砂浆锚杆、树脂锚杆和水泥锚杆等。
根据锚杆的锚固方式可分为机械式锚固型和黏结锚固型两类.锚固装置或锚杆杆体和孔壁接触，靠摩擦力起锚固作用的锚杆,属于机械锚固型锚杆；锚杆杆体部分或全长利用树脂、砂浆、快硬水泥等胶结材料将锚杆杆体和锚杆孔壁黏结固定在一起，靠粘结力起锚固作用的锚杆属于黏结型锚杆.用于制作锚杆的材料种类较多，根据锚杆的材质不同，又可将锚杆分为钢丝绳锚杆、普通钢筋锚杆、螺纹钢锚杆、玻璃钢锚杆、木锚杆和竹锚杆等类型。
第一节金属锚杆金属锚杆根据其锚固形式可分为机械式、管缝式和黏结式三大类.一、机械式锚杆机械式锚杆使用最早、结构多样、数量较大的锚杆。
机械式锚杆的锚固机构本身是一个统一体,在安装锚杆时,锚固机构主要通过一个楔子系统在钻孔中进行轴向或径向相互错动而紧张在钻孔壁上。
锚固机构通过摩擦连接将锚固力多数传递给岩层。
机械式锚杆在安装时，多数产生预紧力。
有时，甚至锚固机构必须直接依靠预紧力来固定.机械式锚杆的优点有:安装迅速，可即时达到承载力，可二次张紧,某些结构的锚杆还可以回收。
其缺点是：钻孔中的锚固段较短,在高应力区容易导致岩层破坏和锚固剂松动，锚固力一般偏低，只能适用于中等稳定以上的岩层条件。
锚杆(索)的种类
索体材料：精轧螺纹钢筋、高强度钢丝和钢绞线； 锚固材料：水泥浆、树脂及水泥浆树脂联合锚固；
锚固长度：端部锚固和全长锚固。
索体数量：单体锚索和锚索束。 预应力：预应力与非预应力锚索。 索体结构形式：普通锚索与鸟笼式锚索。 钻孔直径：小孔径(28-33mm)和大孔径锚索(50mm以上)
3、锚杆支护材料
螺母
螺母作用:压紧托板给锚杆施
加预应力；围岩变形后通过 托板传递到杆体，杆体工作
螺母 普通螺母
标准螺母 加厚螺母 大螺距螺母 球形螺母 阻尼式螺母
阻力增大，控制围岩变形。
要求:承载能力与杆体匹配； 螺母结构形状、规格与加工 精度有利于给锚杆施加大预 应力；有利于锚杆安装。
扭矩螺母
翼缘高，抗撕裂性能好。 护顶面积较小。
3、锚杆支护材料
网
网的作用：防止破碎岩块垮
落；紧贴表面，提供一定支 护力(0.01MPa)；将岩层载荷 传递给锚杆；提高深部围岩 残余强度，减小破碎范围。
经纬网 铁丝网 钢筋网 网 非金属网 笆片 复合网 塑料网 菱形网 编织网 压模网
围岩压力
围岩压力
松散破碎 无自承力围岩
W型钢护板
3、锚杆支护材料
M型钢带
强度大，抗弯刚度大，钢 材利用率高； 向下截面模量远大于向上。 安装易与顶板紧贴；承压
型 号 GRT -M3 GRT -M4 GRT -M5 GRT -M6 展宽 /mm 厚度
/mm
质量 /(kg/ m)
4.05 5.4 6.75 8.09
屈服 载荷 /kN
一、锚杆种类
锚杆杆体 金属锚杆 圆钢 锚杆 螺纹 钢锚杆 左旋 右旋 管式 锚杆 柔性 锚杆 玻璃钢锚杆 光圆钢体 粗糙表面杆体 可切割锚杆 木锚杆 竹锚杆
锚杆支护及其分类（二篇）
锚杆支护及其分类锚杆支护实质上是把锚杆安装在巷道的围岩中，使层状的、软质的岩体以不同的形态得到加固，形成完整的支护结构，提供一定的支护抗力，共同阻抗其外部围岩的位移和变形。
(1)木锚杆。
我国使用的木锚杆有两种，即普通木锚杆和压缩木锚杆。
(2)钢筋或钢丝绳砂浆锚杆。
以水泥砂桨作为锚杆与围岩的粘结剂。
(3)倒楔式金属锚杆。
这种锚杆曾经是使用最为广泛的锚杆形式之一。
由于它加工简单，安装方便，具有一定的锚固力，因此这种锚杆在一定范围内至今还在使用。
(4)管缝式锚杆。
是一种全长摩擦锚固式锚杆。
这种锚杆具有安装简单、锚固可靠、初锚力大、长时锚固力随围岩移动而增长等特点。
(5)树脂锚杆。
用树脂作为锚杆的粘结剂，成本较高。
(6)快硬膨胀水泥锚杆。
采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥加入外加剂而成，具有速凝、早强、减水、膨胀等特点。
(7)双快水泥锚杆。
是由成品早强水泥和双快水泥按一定比例混合而成的。
具有快硬快凝、早强的特点。
锚杆支护及其分类（二）锚杆支护是一种常用的地下工程支护方法，其通过施工预埋的锚杆固结周围土体，增加土体的整体强度和稳定性，从而确保地下工程的安全和稳定。
随着地下工程的不断发展和改进，锚杆支护的种类也越来越多样化。
本文将对锚杆支护及其分类进行介绍。
一、锚杆支护的概述锚杆支护是指通过在地下工程的周围土体中施工预埋的锚杆，将地下工程与周围土体连接起来，增加土体的整体稳定性。
锚杆的作用是通过注浆固结的方式，将地下工程与土体形成一个整体，使其能够共同承受土体的荷载，并通过有效的力传递和分布，降低地下工程的变形。
锚杆支护通常适用于地下工程中较大的变形和较高的支护要求的情况，如基坑工程、隧道工程、矿山工程等。
二、锚杆支护的分类根据锚杆固结方式和应用范围的不同，锚杆支护可以分为以下几种类型。
1. 钢绞线锚杆钢绞线锚杆是一种常用的锚杆支护方式，其主要由预埋在土体中的锚杆、钢绞线和注浆材料组成。
钢绞线锚杆一般适用于土体较稳定，要求较高的支护要求的场所，如河堤工程、高边坡工程等。
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（2）多段扩体型锚杆
扩体型锚杆承载力计算
z 砂性土
z 黏性土
7.全长摩擦型锚杆
（1）缝管锚杆
缝管锚杆结构构造： 1－开缝钢管；2－挡环；3－托板
缝管锚杆外形
缝管锚杆的工作特性
z 使围岩处于三维压缩状态（三向预应力） z 立即提供支护抗力； z 锚固力随时间而增加； z 围岩位移后锚杆仍能保持较高的承载力。
传统的机械固定型锚杆结构
楔缝式锚杆
涨壳式锚杆
南非贝尔公司 涨壳锚杆
法国生产的 涨壳锚杆
机械固定型锚杆特性
z 及时提供支护抗力或预加预应力； z 会在岩层中产生大的应力，对岩层强度要求较 高； z 通常无防腐措施，使用寿命有限； z 加工工艺复杂，成本高于粘结型锚杆； z 对钻机直径、深度控制要求较严。
机械固定与胶结料固定相结合的锚杆
涨壳式中空灌浆锚杆
美国威廉姆斯(williams)生产的涨壳式锚杆结构
威廉姆斯岩石锚杆注浆浆液流动图
杭州图强公司生产的涨壳式中空锚杆结构
涨壳式中空锚杆作用于岩石时能形成压应力区
不同类型低预应力锚杆的性能比较
不同类型低预应力锚杆工作时形成的剪力锥
5、可重复高压灌浆型锚杆
无锚头预应力锚杆的构造 (a)在临时锚墩上对杆体张拉 (b)拆除临时锚头及锚墩后的 锚杆剖面图
荷载从锚杆传递到结构物的方法
(a)常规方法传递；(b)通过凹槽内的锚头传递； (c)通过上（第二）粘结段传递
（1）叶尼塞河sayane-shushensh Hps消力池底 板的预应力锚固
消力池表面粘结锚固的最终的结构型式质量检验： z 锚杆拉力值为1021kN，一年后测定的拉力损失为20％ z 使用几年后，洪水未对消力池表面产生任何影响
天津百货大楼软土基坑工程 (-13.5 m)最大 位移量仅 5 cm(1994)
6、扩体型锚杆
锚杆荷载传递方式的比较 (a)摩擦型 (b)摩擦－支承复合型
（1）底端扩体型锚杆
爆炸成型的底 端扩体锚杆
用旋转叶片形成的扩体锚杆 固定地层 砂 固定长度：6～10m 极限承载力 900～1400 kN 比Φ=12cm的圆柱体锚固体承载 力提高2～3倍。
（2）水胀式锚杆(swellex bolt)
机械整形
Φ41mm Φ28mm
水胀式锚杆
工作特性：与缝管锚杆相似 适用范围：
z 软岩支护 z 强岩爆区段支护 z 初期支护
8、无锚头型锚杆
当由于某些原因，在对预应力锚杆进行张 拉后，不容许锚头外露于结构物表面。 可采用在结构物表面安设临时的可拆除传 力墩座，并在与结构物表面相邻的钻孔灌注水 泥浆形成上粘结段。并在上粘结段具有与临时 传力墩座具有相同锁定力时，即拆除锚墩。这 就是无锚头型锚杆。
荷载集中型锚杆粘结应力分布特征
z单孔复合锚固； z荷载分散； z灌浆体由受拉变为受压。
压力分散型结构构造图
压力分散型锚杆(单孔复合锚固）粘 结应力分布特征
压力分散型锚固的耐久性显著提高
拉力集中型 z 简单防腐 z 灌浆体受拉易开裂
压力分散型 z 多层防腐 z 灌浆体受压不易开裂
4、机械固定型和胶结固定型锚杆
2、拉力型与压力型锚杆
拉力型锚杆和压力型锚杆结构示意图 (a)拉力型锚杆 (b)压力型锚杆
拉力型与压力型锚杆的荷载分布 （77年Mastrantuono与Tomiolo报导）
3、荷载集中型与荷载分散型(SBMA)锚杆
荷载集中型
荷载分散型
荷载分散型锚杆承载体的构造
荷载集中型与荷载分散型锚杆工作特性比较
胶结料固定型锚杆
z 非成卷式水泥浆固定 z 快硬水泥卷固定 z 树脂卷固定
用速凝（黑色）和缓凝（带点色）树脂固定的岩石锚杆
(a)树脂固定的张拉锚杆 (b)全长用速凝和缓凝树脂 的张拉锚杆 (c)全长用树脂锚固的非张 拉锚杆
树脂锚杆用的树脂卷
(a)用塑料袋包装； (b)用玻璃管包装； 1－固化剂加填料；2－玻璃管； 3－不饱和聚酯树脂；4－堵头； 5－聚乙烯袋；6－玻璃管；7－硬塑料盖。
深圳海川工程技术有限公司生产的路威 2006FRP锚杆技术性能
（1）锚杆基本尺寸 锚杆外径 Φ＝19.6mm，螺纹底径 Φ=18mm 有效直径 18.8mm (有效面积 S＝277.45mm） （2）拉伸试验
（3）螺母与杆体螺纹结合力
（4）剪切强度
• 密封性 • 均匀性 • 重复性
锚杆结构图
注浆套管工作原理
预埋二次劈裂灌浆管 密封装置
重复高压灌浆型锚固技术的优越性
z 抗拔力提高 60~120% ； z 蠕变量减小 1/2~2/3 ； z 节约造价 1/3 左右。
一次常压灌浆体与二次 高压灌浆体的比较
上海太平洋饭店软土基坑锚固工程 (1986)
（2）类型
1）普通中空注浆锚杆
适用于各类隧道与洞室工程，特别是隧道与洞 室的顶部。
2）自钻式中空注浆锚杆
钻杆即为锚杆杆体，在难以成孔的困难复杂岩层中 应用具有独特优势。
3）涨壳式中空锚杆
Williams公司的涨壳式中空锚杆的细部构造及工作原理 (a)细部构造； (b)涨壳工作时形成的抗力
10、纤维增强塑料锚杆
（2）莫斯科运河船闸闸墙的无锚头型 锚固
莫斯科运河老钢筋混凝土船闸的修补
船闸闸墙的张拉
9 中空注浆锚杆（系列）
（ 1 ） 特点： z 杆体为表面带有标准联结螺纹的中空杆体，可采 用连接套接长，在狭小空间可施工大于10m长的 锚杆； z 注浆时浆液由中空杆体底端流向孔口，止浆塞与 托板能有效阻止外溢，可保证杆体与孔壁间注浆 饱满，使锚杆伸入的岩体范围得到有效加固； z 通过连接套与对中环，使杆体居中，杆体被均匀 的砂浆保护层包裹，显著提高了耐久性； z 必要时，可通过自由段的隔离措施，对锚杆施加 预应力。
1、预应力锚杆与非预应力锚杆
预应力锚杆与非预应力锚杆结构构造比较 （a）预应力锚杆 (anchor) （b）非预应力锚杆(bolt)
预应力锚杆与非预应力锚杆受力特性比较
预应力锚杆与非预应力锚杆的比较
预应力锚杆 非预应力锚杆
1、安装后能及时提供支护抗力， 1、安装后地层移动锚杆才能被动 使岩体处于三轴应力状态 地发挥作用 2、控制地层与结构物变形能力强 2、控制地层与结构物变形能力差 3、按一定密度布置锚杆，施加预 3、难于在地层内形成压缩区 应力后能在地层内形成压缩区， 有利于地层稳定 4、预加应力后，能明显地提高潜 4、仅靠杆体自身强度发挥其抗拉 在滑移面或岩石软弱结构面的抗 抗剪作用 剪强度 5、张拉工序能检验锚杆的承载能 5、尚缺乏检验此类锚杆施工质量 力 与承载力的有效方法 6、结构构造与施工工艺比较复杂 6、结构简单，施工方便
纤维增强塑料是一种以合成树脂为粘结 剂、复合纤维为增强材料制成的复合材料。 其相对密度为1.8～2.1 抗拉强度高达 600～700 Mpa 纤维增强锚杆的优点： z 防腐蚀，耐久性好； z 绝缘，防静电； z 抗拉和粘结强度高； z 重量轻，同等规格的杆体约为钢材的1/4； z 易于切割
纤维增强塑料锚杆的技术性能
围岩处于三维压缩状态
1－杆体和托板作用在岩石上的力； 2－岩石；3－托板；4－挡环
岩石移动使锚杆 进一步锁紧岩石
锚杆锚固力随时间而增长的曲线 1－黑色页岩；2－锰矿体； 3－绿泥岩 缝管锚杆的锚固力与拔出量的关系 1－砂岩；2－锰矿体；3－绿泥岩
缝管锚杆适用范围
z 软弱岩层 z 受爆破震动影响的矿山隧道 z 高应力岩爆地层
岩土锚杆（索）的 类型、工作特性及适用条件
中冶集团建筑研究总院
程良奎
目录
1、预应力与非预应力锚杆 2、拉力型与压力型锚杆 3、荷载集中型与荷载分散型锚杆 4、机械固定型锚杆与胶结材料固定型锚杆 5、可重复高压灌浆型锚杆 6、扩体型锚杆 7、全长摩擦型锚杆 8、无锚头型预应力锚杆 9、中空注浆锚杆 10、纤维增强塑料锚杆