锚杆的抗拔作用

锚杆为轴向受力构件，在支护结构中主要承受拉力，即发挥着抗拔作用。作用在锚杆外锚具位置的荷载为由支护基坑边坡外潜在滑动面向里的土中的土、水压力所引起，该荷载首先由挡土结构传递到圈梁上，再通过圈梁传递到外锚具，经过外锚具后再传递给锚杆杆体，再由杆体传递到锚杆的锚固段，最后由锚固段传递给潜在滑动面外的稳定土体，即锚杆实际上在稳定土体与潜在滑动土体之间起着桥梁作用。类似将一块板钉在墙上，墙体相当于稳定土体，板相当于潜在滑动面以里的滑动土体，钉子就相当于锚杆，如下图所示。

锚杆的抗拔作用最终由稳定土体提供,因此,土体的性质是影响锚杆抗拔作用的主要因素,同样的锚杆在砂性土与在黏性土中的抗拔作用就不同。

德国学者Ostermayer对砂土中锚杆的受力特性进行了研究,得到如下结论:

(1) 当锚固长度超过7m后,锚杆的极限抗拔力增长较小,在砂性土中锚杆的最佳长度为6～7m。

(2) 密砂最大表面摩擦力值分布在很短的错杆长度范围内;但在松砂和中密砂中摩擦力的分布接近于理论假定的均匀分布的情况。

(3) 随着荷载的增加，摩擦力峰值向锚杆根部转移。

(4) 较短的锚杆的摩擦力平均值大于较长的锚杆表面的平均值。

(5) 砂的密实度对锚杆承载力关系极大，从松砂到密砂，其表面摩擦力值要增加约5倍。

(6) 对于黏性土中的锚杆来说，土体的强度越大、塑性越小，锚固体与土体之间的平均摩擦力就越大，抗拔作用就越强。